中國儲能網訊：作為能源互聯網和可再生能源產業(yè)發(fā)展的關鍵之一，儲能技術在國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》中，被列為中國未來15年的15項關鍵創(chuàng)新任務之一。據中關村儲能產業(yè)技術聯盟發(fā)布的《儲能產業(yè)研究白皮書2016》預測，到2020年，理想情景下我國儲能的總裝機規(guī)模將達24.2GW，常規(guī)情景下總裝機規(guī)模將達14.5GW（兩種情景均不含抽水蓄能）。
而根據Markets and Markets的預測，2016年全球儲能市場規(guī)模將增長至619億美元。2016-2020年，全球智能電網電池儲能市場年復合增長率接近73%，其中鋰離子電池、鉛酸電池和鈉硫電池是最主要的三大電池儲能技術。隨著國內外儲能市場春意漸濃，這一領域也將成為電池行業(yè)的新業(yè)務增長點。
鉛炭電池最具價格優(yōu)勢 材料端需繼續(xù)優(yōu)化
作為一種由傳統(tǒng)鉛酸蓄電池演化而來的電池，鉛炭電池成功地將鉛酸蓄電池和超級電容器合二為一，在發(fā)揮超級電容器短時間大容量充電特點的同時，也保持了鉛蓄電池高比能量的優(yōu)勢。除了良好的充放電性能和較長的使用壽命，鉛炭電池還在循環(huán)壽命、安全性、低溫性能、生產及回收工藝方面都具有明顯優(yōu)勢。
此外，就目前的電池儲能技術路線來說，鉛炭電池儲能成本最低，單位投資成本約為1200元/kWh，充放電度電成本約為0.5元/kWh，令其在許多應用中可以不借助任何補貼實現盈利。以工商業(yè)用戶單純用于電價差套利測算，當峰谷電價差大于0.8元/kWh時，無杠桿投資回收期可低至5年，若考慮節(jié)省的容量費和參與需求響應等電力服務輔助所獲得的額外收益，則投資回收期將更短。
這一點也得到了中國工程院院士楊裕生的認同，“憑借低成本、安全、原料易得、可靠、產業(yè)化技術成熟等顯著優(yōu)勢，鉛炭電池是符合我國產業(yè)布局和制造水平的一種儲能電池”。
現階段，國內一些企業(yè)已經在鉛炭電池領域展開布局，并取得一定成效：圣陽股份與日本古河電池株式會社合作開發(fā)的深循環(huán)、長壽命FCP鉛炭電池產品已經開始承接國內外客戶的訂單，進入量產、交付階段；南都電源研發(fā)的鉛炭電池產品目前已被應用在多個國內儲能示范項目中，如浙江省舟山市東福山島風光柴儲能電站及海水淡化系統(tǒng)、新疆吐魯番新能源城市微電網示范工程、浙江鹿西島4MWH新能源微網儲能等；雙登集團鉛炭儲能電池也已經應用在IDC機房后備電源、風光儲一體化電站等多個項目中。
根據國家發(fā)改委、工信部和能源局發(fā)布的《中國制造2025-能源裝備實施方案》，鉛炭電池企業(yè)目前還需要解決以下問題：研究高導電率、耐腐蝕的新型電極材料設計、合成和改性技術，以及長壽命鉛炭復合電極和新型耐腐蝕正極板柵制備技術，掌握鉛炭電池本體制備技術，開發(fā)長壽命、低成本鉛炭電池儲能裝置等。
鋰電池最具梯次利用優(yōu)勢 一致性仍是瓶頸
盡管鋰電儲能成本仍顯著高于鉛炭電池，但由于具備高能量密度和高倍率充放電能力的優(yōu)勢，在部分應用場合中，如需要高倍率充放電的“秒級/分鐘級調頻服務”，或是在一些對設備占地面積較敏感的商業(yè)和居民儲能市場，仍具有不可替代的優(yōu)勢。此外，由于動力鋰電池可以優(yōu)先使用在電動汽車上，待其容量下降到80%左右時，再淘汰下來用于儲能領域以延長其生命周期，因而也成為儲能產品開發(fā)中最可行的技術路線之一。
據中國汽車技術研究中心專家預測，我國動力鋰電池未來報廢量將快速增長，預計到2020年我國動力鋰電池累計報廢量將達到12萬-17萬噸。如果將這些報廢的動力電池梯次利用在儲能上，可以大大降低儲能成本。
山東威能環(huán)保電源有限公司的“廢舊鋰離子動力電池回收處理和綜合利用”項目，實施后每年可回收動力電池30億安時，循環(huán)利用舊電池容量約24億安時，可組建儲能站實現能源充分利用7200兆瓦時。此外，廣東猛獅新能源科技股份有限公司在高端電池制造、新能源汽車及清潔電力儲能領域均有相關布局，未來，其生產的高端鋰電池有望使用于自產的新能源汽車上，并梯次利用到光伏儲能項目中。
目前，動力鋰電池梯次利用到儲能項目中，還需要解決電池一致性的問題。由于我國安裝和組裝電池組的機械化程度不高，導致生產的單體電池或電池組的一致性不高，質量參差不齊。尤其是從電動汽車上淘汰下來后，如果不能做好篩選，一旦將成千上萬支不同容量、不同電量的單體電池串并聯用于儲能項目中，極易發(fā)生安全事故，并引發(fā)連鎖反應。
液流電池技術較為成熟 需打破高成本壁壘
由于液流電池的理論保存期無限，儲存壽命長，無自放電，能100%深度放電而不會損壞電池，因而使得液流電池成為儲能技術的首選。出于以上優(yōu)勢，全釩液流電池的應用領域一開始即定位于大規(guī)模儲能，如風電場和備用電源。據業(yè)內專家介紹，全釩液流儲能電池與風電、光伏電組合成離網或微電網發(fā)電系統(tǒng)，對于孤島、離網的邊遠地區(qū)來說，是最佳綠色能源組合。
目前，中科院大連化物所自主研發(fā)的2kW全釩液流儲能電池已成功實現10000次以上的充/放電循環(huán)，電池模塊的能量效率未見明顯衰減。上海市神力科技有限公司采用國產非氟高分子聚合物研制成功釩電池用離子膜，可替代進口的專用離子膜，投入運行國內首臺5～10 kW高性能全釩液流儲能電池（VRB）樣機，其儲能效率達到70%。
盡管其在技術上已經較為成熟，但是在實際應用領域，全釩液流儲能電池的成本還相對較高，離儲能電池市場化的目標成本還有不小的差距。業(yè)內專家表示，隨著整個儲能行業(yè)規(guī)模的擴大，由此帶來的規(guī)模效應將逐步拉低液流電池的成本。
盡管儲能風口將至，但不論是主攻哪個技術方向的電池企業(yè)，如果想在這一市場分得粥羹，還需不斷提升自身創(chuàng)新力度，爭取早日打破壁壘，才能在儲能大市場中乘風破浪。
