專(zhuān)家解讀鋰離子電池儲能的未來(lái)

　　未來(lái)的儲能熱點(diǎn)，不是煤炭，也不是鐵礦石，而是鋰。這種自然界中最輕的金屬，卻可能是未來(lái)能源格局中分量最重的資源。中國在今年啟動(dòng)雄心勃勃的電動(dòng)車(chē)計劃，將極大地拉升對鋰電池主要原料鋰的需求——當電動(dòng)車(chē)達到100 萬(wàn)量時(shí)，中國對鋰的需求將超過(guò)現有全球鋰的供應量。還有人聲稱(chēng)，汽車(chē)業(yè)從石油轉向鋰，不過(guò)是從一種有限的資源換到了另一種有限的資源。這種邏輯下，鋰顯然會(huì )取代石油成為財富的符號。

　　考慮到全球鋰礦產(chǎn)能的動(dòng)態(tài)增長(cháng)，以及鋰電池隨著(zhù)技術(shù)提示而減少對鋰的使用，上述預言或許過(guò)于危言聳聽(tīng)了。但在中國宏大的電動(dòng)車(chē)計劃里，供不應求局面已開(kāi)始顯現。大約有1000 多家鋰電池生產(chǎn)商在參與中國鋰產(chǎn)業(yè)的赤膊戰，這提前預演了對上游原料的爭奪場(chǎng)面。在最被看好的磷酸鐵鋰電池上游，磷酸鐵鋰的供應正在成為問(wèn)題，全球最大的磷酸鐵鋰供應商天津斯特蘭公司，產(chǎn)能也不過(guò)2000噸。中國有100 多家企業(yè)在開(kāi)足馬力生產(chǎn)磷酸鐵鋰，但真正能生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品的企業(yè)不超過(guò)10 家，他們將是未來(lái)鋰電池產(chǎn)業(yè)的上游主導者。尋找并發(fā)現他們也將是投資者最大的興趣所在。

　　早在1986 年，863 計劃啟動(dòng)時(shí)，鋰電池就被視為中國的戰略產(chǎn)業(yè)之一。但中國的研究多年停滯不前，鋰電池成為日本和美國人壟斷的領(lǐng)域。直至最近幾年民營(yíng)企業(yè)與專(zhuān)業(yè)研發(fā)機構走到一起，中國鋰電池的技術(shù)才得到質(zhì)的飛躍。在鋰電池的關(guān)鍵部件如隔膜上，中國已經(jīng)有少數公司可以與世界最好的公司抗衡。

　　鋰產(chǎn)業(yè)只是整個(gè)儲能市場(chǎng)的冰山一角。比電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)更大的，是新能源并網(wǎng)環(huán)節和城市里電力的削峰填谷。這三者是互為犄角的一個(gè)生態(tài)系統。儲能不僅能保證在最上游的發(fā)電環(huán)節接入的新能源電力是持續而且穩定的；在能源的使用端，白天和黑夜的巨大需求差異也需要儲能削峰填谷；而新增加的電動(dòng)車(chē)，有專(zhuān)家表示，如果中國現有車(chē)輛全部轉換為電動(dòng)車(chē)，將等于重建一個(gè)國家電網(wǎng)系統，簡(jiǎn)直是災難性的投入。最理想的狀態(tài)下，電動(dòng)車(chē)應不僅能作為能量的吸取方，也可將電力輸送回電網(wǎng)以調節峰谷，這可大大減少電網(wǎng)為了平衡負荷增加過(guò)多的建設。在終極能源版圖里，儲能將成為一種分布式、智能可控能源格局里基石。而現在，儲能只不過(guò)占裝機總量的不到2%。這顯然意味著(zhù)在上述3 個(gè)方面，儲能蘊藏這巨大的商業(yè)機會(huì )。

　　鋰電池一度被認為也適用于后二者，但在最近國家電網(wǎng)投資的國家風(fēng)光儲輸一期示范工程中，總量18 兆瓦的磷酸鐵鋰電池儲能系統招標暫停了。原因在于其成本過(guò)高，而且當手機里的電池放大數百倍時(shí)，其電池一致性的問(wèn)題仍未解決。在大型儲能領(lǐng)域，風(fēng)頭最勁則屬納硫電池，其能量密度接近鋰電池，而且不存在一致性問(wèn)題。于此類(lèi)似的，液流電池的代表釩電池也逐漸被公認更適合大規模儲能應用。在前者上，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)接近產(chǎn)業(yè)化。而后者，代表公司如普能通過(guò)收購國外領(lǐng)先技術(shù)擁有者，成為全球最具競爭力的電池公司之一，并因此獲得了風(fēng)投三輪共計3000 多萬(wàn)美元的投資。

　　事實(shí)上，在電池領(lǐng)域沒(méi)有完美產(chǎn)品。鉛酸電池，性能穩定但壽命太短，且能量密度過(guò)??；鈉硫電池，必須保證300℃的工作溫度；釩電池，能量密度太低。最為考驗創(chuàng )業(yè)者的是為這些電池找到趨利避害的應用市場(chǎng)。如釩電池雖然能量密度低，體積大，但其液流電池的構造可以使得其反復、長(cháng)期的快速充放電。所以，其天然適合對占地面積不敏感的大型新能源儲能，而不是城市里的削峰填谷，更不是電動(dòng)車(chē)的狹小空間；再比如，被視為落后產(chǎn)品的鉛酸電池，因其價(jià)格低廉，反而有可能在農村這些沒(méi)有充電樁問(wèn)題的市場(chǎng)，率先應用到初級電動(dòng)車(chē)上。而隨著(zhù)市場(chǎng)的培育，這些務(wù)實(shí)的公司則有了往更高級產(chǎn)品升級的門(mén)票。所以，投資者在這一領(lǐng)域可能要警惕技術(shù)至上的原則，那些對產(chǎn)品應用路徑有著(zhù)敏銳判斷，對商業(yè)模式有所創(chuàng )新的公司，同樣也具有投資價(jià)值。

　　至此，我們討論的仍只是儲能解決方案里最為熱點(diǎn)的，但僅僅是很小的一部分。

　　遵循儲能的原理：電力——其他能量——電力這一路徑，電力可以轉換為化學(xué)能、勢能、動(dòng)能、電磁能等形態(tài)存儲。其中物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能；電磁儲能包括超導、超級電容和高能密度電容儲能；電化學(xué)儲能包括鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫和液流等電池儲能；相變儲能包括冰蓄冷儲能等。

　　隨著(zhù)儲能市場(chǎng)的快速啟動(dòng)，一些傳統儲能技術(shù)正在卷土重來(lái)。7 月初，英利新能源董事長(cháng)苗連生在海南宣布，英利正在開(kāi)發(fā)新一代飛輪儲能。飛輪儲能是將電力轉換為高速轉動(dòng)的飛輪動(dòng)能，并在需要時(shí)利用飛輪驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。其在1990 年代曾在日本和美國用于電力儲能試驗，但至今仍未有大規模儲能應用。飛輪重新得到重視，得益于利用高溫超導在磁懸浮方面的突破。這使磁懸浮軸承成為可能，使其可以消除軸承磨擦損耗；其二，碳纖維等高強度材料的出現，它可以使飛輪有更高的轉速，從而讓飛輪儲存更多的能量。

　　而相變儲能的應用前景——建筑節能更具想象力。中國建筑耗能占總耗能比例超過(guò)30%，冰蓄冷儲等相變儲能雖然無(wú)法儲存電力，但能夠調節熱量。其與被動(dòng)式節能技術(shù)相結合，可以大規模、廉價(jià)的解決建筑節能問(wèn)題。對于中國而言，這是比電動(dòng)車(chē)更為劃算的節能減排路徑。在那些對低碳經(jīng)濟有著(zhù)克制、理性規劃的地方如上海，建筑節能正在獲得政府的政策支持。在容易推廣的公共、商業(yè)建筑領(lǐng)域，相變儲能顯然有大把的機會(huì )。