儲(chǔ)能黑科技,永遠(yuǎn)有一顆想上位的心

發(fā)布日期:2022-02-17

核心提示:如今,風(fēng)電、光伏行業(yè)的高速成長(zhǎng)已經(jīng)成了大家口中津津樂(lè)道的話題。但風(fēng)電和光伏的發(fā)電不穩(wěn)定、間歇性的問(wèn)題,對(duì)電網(wǎng)承受能力提出
 如今,風(fēng)電、光伏行業(yè)的高速成長(zhǎng)已經(jīng)成了大家口中津津樂(lè)道的話題。但風(fēng)電和光伏的發(fā)電不穩(wěn)定、間歇性的問(wèn)題,對(duì)電網(wǎng)承受能力提出了巨大挑戰(zhàn),是埋藏在行業(yè)玩家心底的痛。
 
這個(gè)痛,想必只有儲(chǔ)能這位醫(yī)生,憑借著優(yōu)秀的調(diào)峰、調(diào)頻能力,才能將其根治。儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用示意圖


 
分類(lèi)看,醫(yī)生也分外科和內(nèi)科醫(yī)生。抽水儲(chǔ)能因其技術(shù)成熟和成本低廉,是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)(全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)中占比高達(dá)90%)。電化學(xué)儲(chǔ)能,隨著新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和完善,也在奮起直追、迎頭趕上(裝機(jī)增速最快)。而電化學(xué)儲(chǔ)能中,由于和新能源汽車(chē)形成完美銜接,所以鋰電池儲(chǔ)能裝機(jī)占比近90%。
 
但即便鋰電池強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)跑,也總有后來(lái)者想謀權(quán)篡位,比如液流電池就是其中之一。這不,最近國(guó)電投擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鐵鉻液流電池量產(chǎn)。之前東方能源(000958)也實(shí)施了國(guó)內(nèi)首座鐵鉻液流電池儲(chǔ)能示范項(xiàng)目(張家口儲(chǔ)能項(xiàng)目)。中電興發(fā)(002298)參股的公司生產(chǎn)的鋅溴液流電池產(chǎn)品已通過(guò)中國(guó)電力科學(xué)研究院檢測(cè),已擁有入圍國(guó)家電網(wǎng)的條件。鐵鉻液流電池(界面新聞)

鐵鉻液流電池(界面新聞)


 
這讓投資者們眼前一亮,也讓鋰電池儲(chǔ)能玩家心頭一緊,寧德時(shí)代(300750)上周的暴跌(跌破500元關(guān)口)一定程度上也有液流電池的攪局。更有搗亂者跳出來(lái)說(shuō)寧王和特斯拉談崩了,嚇得寧王趕緊辟謠。真是墻倒眾人推。
 
那號(hào)稱儲(chǔ)能時(shí)間最長(zhǎng)、最安全的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)之一——鐵鉻液流電池,真的能逆襲成功嗎?除了它,到底還有誰(shuí)在虎視眈眈,準(zhǔn)備在下一個(gè)萬(wàn)一賽道中一展宏圖呢?筆者今天就帶你好好盤(pán)一盤(pán)。
 
一、相信我,永遠(yuǎn)沒(méi)有什么十全十美
 
鐵鉻液流電池對(duì)大多數(shù)來(lái)說(shuō)比較陌生,所以先簡(jiǎn)單介紹下。顧名思義,它是以價(jià)格低廉、原料豐富的鐵離子和鉻離子作為活性物質(zhì)。鐵鉻液流電池示意圖(中國(guó)知網(wǎng))

鐵鉻液流電池示意圖(中國(guó)知網(wǎng))


 
其實(shí),這電池雖然才在儲(chǔ)能系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),但絕不是第一天才出現(xiàn)。上個(gè)世紀(jì)70年代的時(shí)候,美國(guó)NASA(對(duì),你沒(méi)聽(tīng)錯(cuò),就是對(duì)岸航空航天軍)就提出了液流電池概念。日本也在十年之后開(kāi)發(fā)了千瓦級(jí)別的樣機(jī)。但是,因?yàn)殂t離子活性低、電池容量衰減快等一系列技術(shù)問(wèn)題始終縈繞在科學(xué)家的心頭,產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程便被一拖再拖。
 
筆者堅(jiān)信時(shí)勢(shì)造英雄。進(jìn)入21世紀(jì),隨著新能源尤其是儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性日益被挖掘,鐵鉻液流電池又被舊事重提,美、日、韓和我國(guó)紛紛下場(chǎng)展開(kāi)新一輪研究。2014年美國(guó)Vault公司開(kāi)發(fā)的1000千瓦時(shí)鐵鉻液流電池作為示范項(xiàng)目投入應(yīng)用。
 
存在即合理,那這哥們究竟合理在什么地方呢?筆者咨詢行業(yè)內(nèi)玩家后,發(fā)現(xiàn)它除了有成本優(yōu)勢(shì)外,自身天然還有如下優(yōu)勢(shì):
 
1.低毒性
 
我們之前曾聊過(guò)全釩液流電池,缺點(diǎn)之一就是釩具有一定的毒性。而鐵鉻液流電池毒性和腐蝕性都比較低,對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅比較小。
 
2.啟動(dòng)范圍廣
 
鐵鉻液流電池在很寬的溫度區(qū)間內(nèi)都能使用,下至東北的極寒天氣,上至吐魯番夏天的酷暑,環(huán)境適應(yīng)性很好。不像磷酸鐵鋰電池,一到寒冬就拉跨。
 
3.循環(huán)次數(shù)強(qiáng)
 
通俗地說(shuō),鐵鉻液流電池有點(diǎn)兒永生那味了。(理論上循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到萬(wàn)次以上,這點(diǎn)和全釩液流電池很像。而且即便中間遇到各式各樣的問(wèn)題要廢棄,廢舊的鐵鉻液流電池回收也很方便)。
 
但是凡事都要理性辯證地看待,幾十年前技術(shù)人員們遇到的難題,直到今天仍然有優(yōu)化的空間,比如作為負(fù)極材料的鉻離子的活性還比較弱,這不利于正負(fù)極電解液的化學(xué)反應(yīng)平衡。再比如電池工作過(guò)程中易發(fā)生析氫反應(yīng)(不可逆的副反應(yīng)產(chǎn)生氫氣),讓鐵鉻電池?zé)o法正常工作。
 
當(dāng)然,問(wèn)題的解決一方面需要實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)攻關(guān),另一方面也需要在產(chǎn)業(yè)化中得到一步步驗(yàn)證。筆者一向認(rèn)為,在產(chǎn)業(yè)化的初期,經(jīng)濟(jì)效應(yīng)什么的都可以先靠邊站,能把儲(chǔ)能技術(shù)做到最基本的安全、環(huán)保、可靠,是談能否賺錢(qián)的前提。
 
二、押注賽道,對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)
 
所以,在儲(chǔ)能還處在0-1的階段,你要問(wèn)我是否看好鐵鉻液流電池,我只能告訴你,現(xiàn)階段來(lái)看,雖然它有著低成本和環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)勢(shì),但是它相比隔壁的鋰電子、鉛酸、全釩液流等,絕對(duì)屬于起跑比較慢的。隔壁的玩家們?cè)缫验_(kāi)啟了示范項(xiàng)目之路。各種類(lèi)型的儲(chǔ)能電池(BNEF)

各種類(lèi)型的儲(chǔ)能電池(BNEF)


 
而且我們常說(shuō)木桶效應(yīng),只要它的短板(比如鉻離子活性、副反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化效率低等)一日沒(méi)有得到最終解決,最終得到儲(chǔ)能王冠的可能性都不大。
 
龜兔賽跑,烏龜已經(jīng)輸了前半程,能否后程發(fā)力,除了得自身努力,前面的兔子真的會(huì)拱手讓位嗎?筆者會(huì)打上一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。
 
因此,在賽道一片向好,技術(shù)路線仍需實(shí)踐中驗(yàn)證的時(shí)代里,難道直接押注賽道,不是一種更好的選擇嗎?

 
 
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