電池管理對電動(dòng)汽車的發(fā)展非常關(guān)鍵,這是未來一個(gè)新的產(chǎn)業(yè),蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。充電時(shí)間對用戶是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。一個(gè)小時(shí)和一個(gè)晚上的充電時(shí)間所伴隨客戶群的大小會(huì)相差很遠(yuǎn)
目前國內(nèi)儲能企業(yè)面臨的最大問題不是資金和技術(shù)問題,而是缺少市場的問題。很多企業(yè)在國外很有市場,但在國內(nèi)卻沒有實(shí)踐機(jī)會(huì)。國家的示范項(xiàng)目中要支持自主創(chuàng)新的儲能技術(shù)
電池在變臉
小到鈕扣電池,大到儲能電站,電池的形態(tài)是如此不同。從內(nèi)在結(jié)構(gòu)分,有機(jī)械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能;從材料分,鉛酸、鎳氫、鋰,有幾十種之多……
還是從我們身邊的事情說起。海外媒體報(bào)道,蘋果iPhone 3G S手機(jī)最近遭遇麻煩,要么是因?yàn)槭謾C(jī)發(fā)熱量太大把后蓋燒變色,要么是iPhone 3G S的觸摸屏疏油涂層很容易磨損,可麻煩最大的是iPhone 3G S電池不耐用,而在它剛發(fā)布的時(shí)候,蘋果可是聲稱iPhone 3G S的電池續(xù)航時(shí)間比iPhone 3G有了15%~20%的提高呢。
蘋果公司是靠iPhone手機(jī)和MacBook Air筆記本東山再起的。Macbook Air擁有全尺寸鍵盤和13英寸液晶顯示,但最厚處僅1.93厘米、最薄處0.4厘米,重量約為1.36千克。蘋果公司CEO史蒂夫·喬布斯舉行發(fā)布會(huì)當(dāng)天,打開一只淡黃褐色的標(biāo)準(zhǔn)檔案袋,讓這款MacBook Air筆記本滑出,贏得觀眾一片贊嘆。
但是很少有人知道,在蘋果產(chǎn)品酷炫設(shè)計(jì)背后,電池才是蘋果如此脫凡出塵的關(guān)鍵。在蘋果設(shè)計(jì)人員之前,幾乎沒有廠家注意到一個(gè)“小秘密”:筆記本電腦使用可拆電池,但只有不到5%的消費(fèi)者會(huì)購買備用電池。這使得蘋果做了一個(gè)大膽的決定,放棄筆記本通用電池,而使用內(nèi)置的可充電電池,把長方體電池變成了薄薄一層,這樣筆記本也隨之變薄了。
“這種改變真是神來之筆。”聯(lián)想研究院專門從事電池研究的獨(dú)立研究員于海峰博士感嘆道。隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品越來越追求時(shí)尚設(shè)計(jì)和小巧輕薄,廠家對電池的要求越來越迫切,電池成了瓶頸。“蘋果的改變屬于奇思妙想一類,但是本質(zhì)上并不能提高電池的性能。”于海峰博士介紹說,主流筆記本廠商都采用18×60鋰電池,蘋果采用的鋰聚合物電池,沒有化學(xué)成分上的變化,也不可能顯著提高效能,所以主流筆記本廠商在電池上并沒有追隨蘋果。“薄還是能做薄,但是涉及到能量,人們不光希望電池越做越小,還要求電池容量足夠大,使用時(shí)間越長越好,這是矛盾的,也是目前消費(fèi)電子類產(chǎn)品的發(fā)展瓶頸。”
對電池小巧、耐用的追求,是無盡的。美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站7月6日報(bào)道,德國科學(xué)家日前研制了一種可通過印刷方法生產(chǎn)的高效能電池,不但價(jià)格便宜,而且外形小巧,厚度不到1毫米,重量不到1克,是利用納米技術(shù)將普通鋰離子電池縮小并封閉到一張纖維素紙張上,研究人員稱,這種新型超薄電池將引起一場電池領(lǐng)域的革命。
英國蘇格蘭圣安德魯斯大學(xué)(St. Andrews University)的彼得·布魯斯(Peter Bruce)教授研究出一種新型“空氣燃料”多次充電型鋰電池,電池只要“吸”口氣,儲能就翻倍,該電池的儲電量大約是目前普通鋰電池的10倍。
“電池不像CPU,不遵循摩爾定律,電池本質(zhì)上是一個(gè)材料科學(xué),發(fā)現(xiàn)一種新材料,就能使電池技術(shù)有一個(gè)飛躍性的發(fā)展,但是找到這種新材料之前,只能在能量密度上下工夫,發(fā)展就比較緩慢。比如鋰電池,從1997年到現(xiàn)在,始終是在逐步地提升。大家都在尋找新材料,不斷試驗(yàn),電池的更新?lián)Q代,無法預(yù)測,一旦出現(xiàn)就是革命性的。”于海峰博士說。
在于海峰為“小電池”絞盡腦汁的同時(shí),與聯(lián)想研究院直線距離不超過4公里的中國電科院電工研究所電池實(shí)驗(yàn)室主任劉家亮卻在為“大電池”而費(fèi)盡心機(jī),他遇到的問題同樣是材料。
隨著電力工業(yè)發(fā)展,新能源大規(guī)模接入,輸配電系統(tǒng)面臨提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性,改善電能質(zhì)量,預(yù)防停電的要求,而儲能是最佳解決方案??赡艿拇笠?guī)模蓄電方式有壓縮空氣儲能、抽水蓄能電站、液流電池、鉛酸電池和可再生燃料電池。中國電科院的研究認(rèn)為,在當(dāng)前條件下,全釩液流電池(VRB)是最具發(fā)展和應(yīng)用潛力的儲能手段。VRB是將具有不同價(jià)態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì),儲存在各自的電解液儲罐中。電解液通過泵的作用,由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室,并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對電池的充放電。在反應(yīng)過程中,由電極提供反應(yīng)場所并起一定催化作用,而不參與化學(xué)反應(yīng)。
液流儲能電池有很多優(yōu)點(diǎn):功率和容量可獨(dú)立設(shè)計(jì),尤其適合大規(guī)模儲電;啟動(dòng)速度塊,運(yùn)行過程中充放電切換可在毫秒級實(shí)現(xiàn);充放電性能好,能深度放電而不損壞電池;自放電低,在系統(tǒng)關(guān)閉模式,儲罐中的電解液無自放電;環(huán)保性好,在常溫下封閉運(yùn)行,三廢少;可全自動(dòng)操作,維護(hù)簡單,操作成本低;使用壽命長,可達(dá)15~20年;電廠選址靈活不受地域限制,占地少。在國外,多硫化鈉/溴液流(PSB)系統(tǒng)已有實(shí)際應(yīng)用,包括英國2002年建成的120 MWh/15MW系統(tǒng),和2004年建成的美哥倫比亞空軍基地120MWh/12MW系統(tǒng)。
劉家亮所在的研究室的目標(biāo)是到明年底以前掌握100kW級VRB儲能技術(shù),掌握電池系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù),完成100kW/ 200kWh的VRB儲能系統(tǒng)的研制、試驗(yàn),并開展示范運(yùn)行。記者在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場看到,100kW的VRB儲能系統(tǒng)有一層樓高,而他們即將推出的500kW的VRB儲能系統(tǒng)更龐大,將搬出實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)用在國內(nèi)張北滿井風(fēng)電場南部區(qū)域的首個(gè)風(fēng)光儲能示范項(xiàng)目。項(xiàng)目計(jì)劃開發(fā)規(guī)模為風(fēng)電30萬千萬、太陽能光伏電10萬千萬、化學(xué)儲能7.5萬千萬,其中太陽能光伏發(fā)電及化學(xué)儲能規(guī)模均為世界最大規(guī)模示范項(xiàng)目。
據(jù)世界最權(quán)威的《電池手冊》作者戴維·林登和托馬斯·雷迪介紹,從1995年以來,電池工業(yè)有了驚人的增長。“這種增長一方面是由于電池作為電源的小型電子器件或裝置極大增長,另一方面則是對低廢氣排放和零排放車輛以及其他應(yīng)用的迫切需求,使人們重新煥發(fā)了對可能是最能滿足其要求的電池的興趣。”據(jù)介紹,當(dāng)今世界電池的年銷售額已經(jīng)突破了500億美元,比十年前增長了一倍以上。
能源轉(zhuǎn)型的救生筏
新能源的大規(guī)模應(yīng)用,將使電網(wǎng)兩端發(fā)生變化,一端是電網(wǎng),一端是用戶。如何更好地利用可再生能源,儲能可以發(fā)揮重要的作用。
“電池的發(fā)展有上百年了,一直在發(fā)展,也不斷有進(jìn)步,但是儲能成為全社會(huì)的熱點(diǎn),肯定是大的社會(huì)環(huán)境發(fā)生了變化。這就是現(xiàn)在美國和全世界都在熱炒的,綠色新政也好,低碳經(jīng)濟(jì)也好,能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型也好,一個(gè)重要的標(biāo)志就是可再生能源的利用。但是怎么更好地利用可再生能源,儲能是個(gè)技術(shù)手段,現(xiàn)在看還可能成為關(guān)鍵的技術(shù)手段。”劉家亮的上司,中國電科院電工所所長來小康說。
在來小康的眼中,儲能之所以熱起來,是因?yàn)閮啥税l(fā)生了變化。“我們是做電網(wǎng)的,電網(wǎng)的兩端,一端是電源,一端是負(fù)荷,也就是用戶,我們是把中間的輸配電網(wǎng)絡(luò)做好。原來的情況基本上雙方都是穩(wěn)態(tài),電源側(cè)是可控的,包括火電也好,水電也好,都是可控的,可按計(jì)劃給你供應(yīng)。另一方面,用戶端對電的要求不是很高,但隨著人們生活質(zhì)量的提高,電視、電腦、空調(diào)的普及,用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求越來越高。”
傳統(tǒng)能源面臨枯竭,環(huán)境壓力越來越大,都使得各國加大了可再生能源開發(fā)力度,近30年來,新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速,產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和市場化進(jìn)程逐年提高。截至2007年底,全世界風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到9384.9萬千瓦,太陽能電池累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到1.2億千瓦,為人類提供了大量清潔電力。我國《可再生能源法》實(shí)施以來,新能源發(fā)展迅猛,去年新增風(fēng)電裝機(jī)容量約600多萬千瓦,累計(jì)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1217萬千瓦;太陽能光伏電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)400萬千瓦光伏電池的能力,成為世界第一大太陽能光伏電池生產(chǎn)國。
在7月12日結(jié)束的國家電網(wǎng)公司年中會(huì)上,對清潔能源做出了大膽預(yù)計(jì):2010年和2020年,我國風(fēng)電裝機(jī)將分別達(dá)到3500萬千瓦和1.5億千瓦;太陽能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到100萬千瓦和2000萬千瓦;核電裝機(jī)分別達(dá)到1050萬千瓦和8600萬千瓦。到2020年,風(fēng)電、太陽能發(fā)電、核電裝機(jī)將占電力總裝機(jī)的16%左右。
新能源是大勢所趨,但大量可再生能源的顯著特點(diǎn)是不可知性、多路的、間隙性的,就像歌兒中唱的,“像風(fēng)兒一樣自由”,沒有人能夠控制風(fēng)什么時(shí)候吹,太陽什么時(shí)候出來,而我國新能源資源豐富的地區(qū)恰恰在中西部必須接入大電網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)價(jià)值。此前也有過一些思路,比如風(fēng)電場匹配火電、水電,后來發(fā)現(xiàn)根本不可行,不用從經(jīng)濟(jì)效能上分析,技術(shù)上就行不通。“一般的抽水蓄能電站,它的反應(yīng)速度根本跟不上可再生能源,因?yàn)楣夥l(fā)電的功率是秒級的,風(fēng)電的功率波動(dòng)也是論秒或分鐘級的,抽水蓄能電站對應(yīng)的是晝夜或時(shí)段的變化。所以可再生能源來了,過去傳統(tǒng)的儲能技術(shù)不行,調(diào)節(jié)不了,平衡不了,所以我們現(xiàn)在必須又轉(zhuǎn)向電化學(xué)技術(shù)。”來小康說。
中國地理、氣候和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),決定了新能源不接入電網(wǎng)就無法實(shí)現(xiàn)利用,這已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn),而儲能,是最有可能的救生筏。
“我做過一個(gè)表格,四個(gè)點(diǎn),一邊是電源,包括穩(wěn)態(tài)和波動(dòng)兩種情況,另一邊是負(fù)荷,也分為穩(wěn)態(tài)和波動(dòng),中間是儲能。沒有變化的時(shí)候,是從平穩(wěn)到平穩(wěn),可以利用抽水蓄能電站來調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷,是以晝夜或時(shí)段為單位的?,F(xiàn)在電源和負(fù)荷側(cè)的變化有可能是從穩(wěn)態(tài)到波動(dòng),波動(dòng)到平穩(wěn),甚至是波動(dòng)到波動(dòng),這四種的排列組合,儲能是保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。我們現(xiàn)在熱衷電化學(xué)技術(shù),主要解決的是波動(dòng)輸入平穩(wěn)輸出,或者波動(dòng)輸入波動(dòng)輸出,這是傳統(tǒng)的儲能技術(shù)解決不了的。”在來小康的心目中,每一個(gè)大型風(fēng)電、太陽能電站,都必須要配置一個(gè)儲能站,我們在實(shí)驗(yàn)室看到的一層樓高的液流電池儲能裝置就是模型,“配備儲能系統(tǒng)以后就可以減少很多輸電網(wǎng)絡(luò)配置資源的浪費(fèi),因?yàn)闆]有儲能電站,輸電容量的配置是按尖峰配置,也就是按夏季空調(diào)最高供電量計(jì)算,這就增加了輸電線路的投資,很大程度上造成了浪費(fèi)。比如變壓器都是按最大功率數(shù)來配置,但實(shí)際上基本不會(huì)滿負(fù)荷運(yùn)行。相應(yīng)電源側(cè)也是按這種尖峰配置,但是如果有儲能,發(fā)輸配電就可以按平均值進(jìn)行設(shè)計(jì),大大節(jié)約了成本,其意義是肯定明顯的。”
除了液流電池的研究,中國電力科學(xué)研究院電工所還同時(shí)啟動(dòng)了“第II代高溫超導(dǎo)SMES儲能單元構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)的研究”,目的仍然是儲能。“超導(dǎo)儲能解決的是什么問題呢?解決的是電能質(zhì)量問題,比如說系統(tǒng)遭受外力破壞,電壓突然降低,系統(tǒng)要有瞬間的存儲和釋放能力,超導(dǎo)儲能就是要解決電壓波動(dòng)的問題。”
據(jù)了解,國家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃中,“電能利用和電能儲存技術(shù)”已被列為電網(wǎng)前瞻性關(guān)鍵技術(shù)之一,能源轉(zhuǎn)換是國家電網(wǎng)公司確立的戰(zhàn)略性、標(biāo)志性重大技術(shù)發(fā)展方向之一,目的是為了有效確保我國即將形成的以特高壓電網(wǎng)為骨干的互聯(lián)大電網(wǎng)安全,提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,改善區(qū)域供電品質(zhì)和綠色能源電力輸出特性。而在美國“電網(wǎng)2030”計(jì)劃中,SMES等超導(dǎo)電力技術(shù)被放在了十分重要的地位,并提出了采用超導(dǎo)電力技術(shù)建設(shè)骨干電網(wǎng)的設(shè)想。
按照來小康和他的同事們的研究,儲能有助于平衡各方利益,有效調(diào)控電力資源,是可再生能源應(yīng)用的重要前提和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互動(dòng)化管理的有效手段。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是跟蹤負(fù)荷式,常見儲能手段包括抽水蓄能、鉛酸蓄電池等,特點(diǎn)是靠近負(fù)荷側(cè),具有削峰填谷作用,而現(xiàn)代電力系統(tǒng)是跟蹤負(fù)荷式+跟蹤電源式,主要針對可再生能源并網(wǎng)應(yīng)用,應(yīng)用位置仍然是靠近電源側(cè)(我國特點(diǎn))。因此針對可再生能源,要擁有動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、兼顧時(shí)段變化并靠近電源側(cè)的大規(guī)模儲能設(shè)備,以電化學(xué)電池為主;針對負(fù)荷要擁有應(yīng)對晝夜變化的大規(guī)模蓄能裝置(以抽水蓄能為代表);針對特殊負(fù)荷要求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好(以超導(dǎo)、超電、飛輪為代表)的分布式儲能裝置。儲能在未來電網(wǎng)中的應(yīng)用,電源側(cè)以電化學(xué)儲能及抽水蓄能為主要儲能手段;負(fù)荷側(cè)以集中式的抽水蓄能及分布式的電動(dòng)汽車為主要儲能手段;特殊需求點(diǎn),配置超導(dǎo)、超電、飛輪技術(shù)等。總之,儲能將成為電力生產(chǎn)鏈中的一環(huán)。
電動(dòng)車:儲能風(fēng)向標(biāo)
電動(dòng)汽車的價(jià)格和配套基礎(chǔ)設(shè)施還是個(gè)瓶頸。電動(dòng)汽車一旦上路行駛,必然要遇到充電的問題。電能對于新能源車來說,就像汽油對于普通汽車一樣重要。
來小康的研究課題主要圍繞著電源側(cè)應(yīng)用,也就是怎么解決可再生能源的大規(guī)模接入問題,但是他同樣關(guān)注負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用,“電動(dòng)汽車最后很有可能成為一個(gè)集大成者,那時(shí)候它就不是一個(gè)簡單的交通工具,還是一個(gè)移動(dòng)儲能裝置。”在世界各國智能電網(wǎng)的愿景圖里,電動(dòng)汽車都是一個(gè)重要的角色,因?yàn)槟菚r(shí)候電動(dòng)汽車既可以充電也可以放電,電力公司可以通過電價(jià)手段調(diào)節(jié)峰谷,消費(fèi)者甚至有機(jī)會(huì)利用峰谷電價(jià)不同而贏利。
“擠公交受罪,打的太貴,摩托車有陰影,自行車太累,輪滑上街危險(xiǎn)。轎車車貴油也貴。電動(dòng)汽車一直是我想DIY的城市代步交通工具。”這是一位網(wǎng)友在電動(dòng)車論壇上的留言,反映出老百姓的切身感受。自從1988年,英國羅孚公司研制出了世界上第一輛電動(dòng)自行車,隨后日本雅馬哈公司于1994年正式推出電動(dòng)自行車,一年后,清華大學(xué)也研制出了我國第一輛輕型電動(dòng)自行車。在隨后的十幾年間,電動(dòng)自行車就如雨后春筍般,遍布中國的大街小巷,那迫不及待的心情,頗似當(dāng)年等不及DVD,造成了VCD在中國的風(fēng)行。
“電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車的區(qū)別,還不能拿DVD/VCD來類比,電動(dòng)汽車的電池技術(shù)包括電池成組和電池管理,比單體電池要復(fù)雜得多。”北汽福田汽車戰(zhàn)略部高級業(yè)務(wù)總監(jiān)沈楊博士留學(xué)德國,可能受日耳曼人嚴(yán)謹(jǐn)思維模式的影響,他不接受拿電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車類比。“電驅(qū)動(dòng)的汽車分為混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池汽車,目前看,還是混合動(dòng)力比較多,但是我們更看好純電動(dòng)汽車的前景。”
北汽福田公司正在研發(fā)并于近年投產(chǎn)一款純電動(dòng)車。該車以福田去年推出的輕型商用車“迷迪”為原型,動(dòng)力系統(tǒng)采用了鋰電池,可以在普通的家用插座上充電,每充滿一次電可以行駛100公里以上。在北汽福田總部,本刊記者看到了迷迪的傳統(tǒng)車型,內(nèi)部空間很大,客貨兩用,宜商宜家。此前,福田從2003年就開始研發(fā)新能源汽車,并在全國首家實(shí)現(xiàn)了新能源汽車的商品化。2008年1月,廣州第一巴士公司采購了30輛福田歐V混合動(dòng)力公交投入運(yùn)營,運(yùn)行一年后,出勤率達(dá)98%,節(jié)油率達(dá)到25%以上。
今年,國家啟動(dòng)了“十城千輛”計(jì)劃:第一階段發(fā)展13個(gè)城市,每個(gè)城市推出1000輛新型動(dòng)力汽車開展示范運(yùn)行,涉及公交、出租、公務(wù)、市政等領(lǐng)域,將至少推廣使用6萬輛的節(jié)能與新能源汽車;最高每輛可獲60萬元的財(cái)政補(bǔ)助。“現(xiàn)在世界主要汽車廠家都在關(guān)注、研究和開發(fā)自己的新能源汽車,北汽福田應(yīng)該只是無數(shù)競爭者之一,各車企的解決方案有所區(qū)別。我們認(rèn)為,電池和電池管理技術(shù)是新能源技術(shù)的核心,要重點(diǎn)投入。”沈揚(yáng)博士說。
7月1日起,《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》(以下簡稱《規(guī)則》)正式實(shí)施。此次發(fā)布的《規(guī)則》對新能源汽車產(chǎn)品按技術(shù)水平細(xì)分為起步期、發(fā)展期和成熟期三個(gè)階段,并相應(yīng)限定其市場化的范圍,對車企準(zhǔn)入也進(jìn)行了限定。
《規(guī)則》所附的《新能源汽車技術(shù)階段劃分表(2010年12月31日前適用)》中,將使用鎳氫電池和鉛酸蓄電池的混合動(dòng)力乘用車列入成熟期產(chǎn)品。以鋰離子電池為動(dòng)力的混合動(dòng)力乘用車、商用車和純電動(dòng)汽車,則列入發(fā)展期產(chǎn)品。發(fā)展期產(chǎn)品允許進(jìn)行批量生產(chǎn),但只能在批準(zhǔn)的區(qū)域銷售使用,并至少對20%的產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;成熟期產(chǎn)品與常規(guī)汽車產(chǎn)品相同,可在全國銷售使用。這意味著,在2010年12月31日前,裝配鋰電池的混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車將被限定銷售區(qū)域。
從規(guī)劃中看出,未來在新能源汽車中鋰電池是重點(diǎn)發(fā)展方向。沈楊博士也持類似的觀點(diǎn):鋰離子電池必然是未來純電動(dòng)汽車的主流。“目前國內(nèi)油電混合動(dòng)力技術(shù)還不是很成熟,而且技術(shù)難度也高于純電動(dòng)車,所以整車廠商更看好純電動(dòng)車,何況純電動(dòng)車更具有經(jīng)濟(jì)性。”我國是世界第二大電池生產(chǎn)國,又有鋰礦資源,還有制造成本優(yōu)勢,在新能源汽車制造方面完全有可能像船舶行業(yè)一樣迅速趕超日韓。新能源電動(dòng)車、客車和轎車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,必將拉動(dòng)整個(gè)電池鏈?zhǔn)端贁U(kuò)張。
據(jù)長沙晚報(bào)報(bào)道,今年株洲將有160臺公交車被置換成環(huán)保公交車,從而打造國內(nèi)首個(gè)“全電動(dòng)公交城”?;旌想妱?dòng)公交車能有效回收制動(dòng)能量,比傳統(tǒng)公交車節(jié)油超過20%,二氧化碳排放減少60%,單臺車運(yùn)營每年能節(jié)油3萬升,減少二氧化碳排放112.5噸。一位已經(jīng)開上電動(dòng)公交車的司機(jī)介紹,隨著油價(jià)的不斷攀升,電動(dòng)公交車每百公里的運(yùn)行費(fèi)用要比傳統(tǒng)燃油公交車節(jié)省130元左右。
電動(dòng)汽車何時(shí)能實(shí)現(xiàn)市場化,走進(jìn)千家萬戶,現(xiàn)在還沒有一個(gè)時(shí)間表,其中價(jià)格和配套基礎(chǔ)設(shè)施是瓶頸。電動(dòng)汽車一旦上路行駛,必然遇到充電的問題。電能對于新能源車來說,就像是普通汽車需要汽油才能行駛一樣重要。
“電池管理對電動(dòng)汽車的發(fā)展非常關(guān)鍵,現(xiàn)在國內(nèi)在電池集成管理上還有許多工作要做,這將是未來一個(gè)新的產(chǎn)業(yè),蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。”沈楊說,“充電時(shí)間對用戶是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。一個(gè)小時(shí)和一個(gè)晚上的充電時(shí)間所伴隨客戶群的大小會(huì)相差很遠(yuǎn)。”有業(yè)內(nèi)人士指出,比亞迪未來最賺錢的業(yè)務(wù)不是賣車,而是賣快速充電電池。“股神”巴菲特之所以看重比亞迪,用比亞迪董事長王傳福的話說,“像巴菲特旗下的中美能源,他們儲能的電量需求量很大”,王傳福稱,2009年下半年有可能為中美能源提供一部分儲能電站。
目前,電動(dòng)汽車能源供給系統(tǒng)研究還處于起步階段,相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還不健全。國家電網(wǎng)公司于2008年12月發(fā)布了《QGDW-238-2009電動(dòng)汽車充電站供電系統(tǒng)規(guī)范及編制說明》,也在積極地推動(dòng)電動(dòng)汽車規(guī)?;褂?,推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展、實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化。
目前在上海、北京、天津等大城市正加快電動(dòng)汽車充電站建設(shè)。在幾大城市的首批充電站建成后,將成為示范運(yùn)行的純電動(dòng)汽車補(bǔ)充電力的基站。而要在全國范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)電動(dòng)汽車充電站網(wǎng)絡(luò),則尚需國家發(fā)改委等政府部門的批準(zhǔn)。
對于電動(dòng)汽車的發(fā)展模式,中國科學(xué)院院士程時(shí)杰認(rèn)為,換電池的方式不錯(cuò),這種運(yùn)營模式是運(yùn)營商提供電動(dòng)整車包括電池組,在路上有類似加油站的換電池站,可以隨時(shí)換電池。這將促進(jìn)家庭用車的發(fā)展?,F(xiàn)在世界上比較被認(rèn)可的是以色列的小城市特拉維夫,該市竟然有數(shù)千輛純電動(dòng)汽車投入使用,是投入數(shù)量最多的國家,其中配備了數(shù)百個(gè)大型充電站,充電模式采用換電池的方式。
可以預(yù)見,這個(gè)系統(tǒng)一旦建立,家庭用車使用電動(dòng)汽車毫無疑問會(huì)得到普及。不過,建造這個(gè)系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的金錢,也需要相當(dāng)長的時(shí)間。
儲能:誰來買單?
儲能產(chǎn)業(yè)需要得到政府的推動(dòng)才能發(fā)展,老百姓的環(huán)保習(xí)慣也需要見到實(shí)實(shí)在在的利益才會(huì)行動(dòng)。另外,市場的力量是決定性的,最后的解決是通過市場完成的。
對于十城千輛新能源汽車補(bǔ)貼政策,沈楊博士做了詳細(xì)的比照分析。對于短期內(nèi)價(jià)格仍然比較高的混合動(dòng)力和純電力汽車來講,政府補(bǔ)貼仍然必不可少,就如同許多可再生能源目前仍然無法甩開政府補(bǔ)貼的拐杖一樣。
儲能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)就目前的階段看,顯然不是一個(gè)立即就能賺錢的行業(yè)。許多專家建議,目前我國在稅收和財(cái)政方面對新能源制定了很多優(yōu)惠政策,儲能產(chǎn)業(yè)目前正處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵階段,應(yīng)該享受同等待遇。來小康認(rèn)為,“應(yīng)充分發(fā)揮儲能在節(jié)能減排方面的作用,對新能源的鼓勵(lì)政策應(yīng)延伸到儲能環(huán)節(jié)。”他表示,“儲能技術(shù)的發(fā)展約以10年為周期,周期長就要求超前于需求開展研究,并加大科研投入。”在不久前舉行的一次座談會(huì)上,中國工程院院士楊裕生亦持相同的觀點(diǎn),建議國家將大規(guī)模儲能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用列為“十二五”規(guī)劃重大專項(xiàng),予以重點(diǎn)扶植。
“國家很難直接改變什么,國家可以做到推動(dòng),可以加速或者放慢某種趨勢的速度。”來自長安私人資本的聯(lián)席董事吳濤認(rèn)為,現(xiàn)在儲能已經(jīng)逐步得到了政府重視,給與補(bǔ)貼政策是很重要的,但不是全部,現(xiàn)在民間對新能源、電動(dòng)汽車熱情也很高,但老百姓要見到實(shí)實(shí)在在的利益才會(huì)行動(dòng),現(xiàn)實(shí)是老百姓使用能源,已經(jīng)習(xí)慣了電和油(當(dāng)然現(xiàn)在還有一點(diǎn)氣),這個(gè)習(xí)慣改變起來很難,要有很強(qiáng)的推動(dòng)力,不能期望老百姓都像北歐人那樣,為了環(huán)保改變自己的習(xí)慣,美國都不能,老百姓必須要有實(shí)實(shí)在在的利益才能改變。
“還有一個(gè)力量,是決定性的,就是市場的力量,最后的解決是通過市場完成的。”在不久前合眾資本在北京舉辦的“中國清潔技術(shù)產(chǎn)業(yè)投融資峰會(huì)”上,吳濤結(jié)合自身經(jīng)歷對儲能問題做了一個(gè)專題發(fā)言,“我們是因?yàn)橥顿Y了一個(gè)做電動(dòng)自行車電源的公司叫超威,發(fā)現(xiàn)了在清潔技術(shù)里面更小的分支的就是儲能。實(shí)際上儲能只是一點(diǎn)點(diǎn)的技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)手段,因?yàn)樗旧聿划a(chǎn)生能源。所以從某種意義上講,他是一個(gè)非常小的分支,跟清潔能源僅僅沾一點(diǎn)邊,但從另外一個(gè)角度講,儲能可能對節(jié)能,對發(fā)展新能源,增強(qiáng)電網(wǎng)的能力,增強(qiáng)國家的競爭力,改善電能的質(zhì)量都是有很大的戰(zhàn)略意義。”
來自國務(wù)院發(fā)展研究中心的研究員張永偉也認(rèn)為,目前國內(nèi)儲能企業(yè)面臨的最大問題不是資金和技術(shù)問題,而是缺少市場的問題。很多企業(yè)在國外很有市場,但在國內(nèi)卻沒有實(shí)踐機(jī)會(huì)。他呼吁,在國家的示范項(xiàng)目中要支持自主創(chuàng)新的儲能技術(shù)。“在電動(dòng)汽車的示范推廣中,政府鼓勵(lì)試點(diǎn)城市應(yīng)用電動(dòng)汽車并推動(dòng)其發(fā)展,但地方政府推出的汽車及其采用的電池、控制系統(tǒng)很多不是國產(chǎn),而是國外技術(shù),是個(gè)空殼子的本土品牌電動(dòng)汽車。如果不引起高度重視,示范推廣的結(jié)果很可能是國家投入大量財(cái)政資金,卻為國外技術(shù)買單,國內(nèi)企業(yè)則被邊緣化。這將是很尷尬的問題,需要做提前的政策研究。”
“政府、民眾、專家可能很熱,但投資人是最冷冰冰的,因?yàn)橥顿Y要求回報(bào),我們的時(shí)間,從進(jìn)入到退出只有3~5年,這段時(shí)間就要把錢掙到。”吳濤說,但是資本的鼻子是最靈敏的,因?yàn)闄C(jī)會(huì)對于他們就意味著金錢。一個(gè)令人興奮的消息是,在安永公司(Ernst & Young)2009年5月發(fā)表的一份報(bào)告中提到,根據(jù)Dow Jones VentureSource數(shù)據(jù),2009年一季度全球風(fēng)險(xiǎn)投資在可再生能源領(lǐng)域的投資金額由上年同期的7.15億美元驟降至2.77億美元,降幅達(dá)61%,投資項(xiàng)目數(shù)量由46個(gè)降至24個(gè)。但是,這其中投向能源存儲技術(shù)的資金卻達(dá)到1.14億美元,較去年同期增長一倍有余。
儲能,從來不是一個(gè)行業(yè),而是分布在不同行業(yè)的若干個(gè)斷面,但困境和出路同時(shí)指向儲能時(shí),真有點(diǎn)“天將降大任于斯人”的感覺。吳濤在接受本刊記者采訪時(shí)承認(rèn),他對儲能的研究很膚淺,因?yàn)橥顿Y人看中的是機(jī)會(huì),是個(gè)案,哪個(gè)企業(yè)值得投,當(dāng)然要投企業(yè)就必須看行業(yè)的發(fā)展前景,轉(zhuǎn)了一個(gè)彎兒。“我認(rèn)為儲能是有效調(diào)控電力資源,是可再生能源應(yīng)用的重要前提,是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互動(dòng)化管理的一個(gè)有效的手段。只有當(dāng)可再生能源連到電網(wǎng)上,才是我們現(xiàn)在可以應(yīng)用的一個(gè)清潔技術(shù)。”
歷史經(jīng)驗(yàn)表明,全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)往往催生重大科技革命,依靠科技創(chuàng)新創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和創(chuàng)新發(fā)展模式,是擺脫危機(jī)的根本出路。例如,1857年和1929年兩次大的世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后,分別爆發(fā)了電氣革命和電子革命兩次技術(shù)革命高潮。目前的金融危機(jī)將加速科技創(chuàng)新與進(jìn)步的步伐,在今后的10到20年,很有可能發(fā)生一場以綠色、智能和可持續(xù)為特征的新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。目前許多國家特別是發(fā)達(dá)國家,紛紛把發(fā)展新能源作為應(yīng)對金融危機(jī)、擴(kuò)大就業(yè)的重要投資領(lǐng)域。比如美國奧巴馬政府推出的“綠色能源計(jì)劃”。提出3年內(nèi),使可再生能源利用量增加1倍,到2012年,可再生能源發(fā)電比例提高到10%,到2025年增到25%,并準(zhǔn)備建立上千億美元的清潔能源發(fā)展基金,支持新能源技術(shù)的研發(fā)和推廣。奧巴馬此舉旨在改變美國的生產(chǎn)和生活方式,以保證其在新一輪國際競爭中占據(jù)制高點(diǎn)。中國從政府到民間,也在積極行動(dòng)起來,以期借助新能源的發(fā)展機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。
據(jù)了解,國務(wù)院發(fā)展研究中心原副主任陳清泰和著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家吳敬璉兩位重量級學(xué)者牽頭,正在對儲能戰(zhàn)略做專題研究。在中國能源的未來中,儲能可能不僅僅是技術(shù)手段存在,而要上升到產(chǎn)業(yè)層面,甚至是國家戰(zhàn)略層面。■