國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
寧德時(shí)代先見(jiàn)之明,鈉電池或?qū)⒋笳谷_!
寧德時(shí)代先見(jiàn)之明,鈉電池或?qū)⒋笳谷_!作者張之棟、查攸吟見(jiàn)微知著,如今儲(chǔ)能電池的發(fā)展,正預(yù)示著未來(lái)整個(gè)能源體系的大變革。責(zé)編丨查攸吟編輯丨別致將“賭性堅(jiān)強(qiáng)”高懸在辦公室內(nèi)的曾毓群,
作者
張之棟、查攸吟
見(jiàn)微知著,如今儲(chǔ)能電池的發(fā)展,正預(yù)示著未來(lái)整個(gè)能源體系的大變革。
責(zé)編丨查攸吟
編輯丨別致
將“賭性堅(jiān)強(qiáng)”高懸在辦公室內(nèi)的曾毓群,再次用事實(shí)證明自己“賭”對(duì)了。
此前數(shù)年間,在他的大力推動(dòng)下,寧德時(shí)代搶在所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手以前點(diǎn)亮了鈉電池的科技樹(shù)。甚至,寧德時(shí)代還早早地評(píng)估過(guò),轉(zhuǎn)產(chǎn)這種新電池的可行性和效率。
現(xiàn)在,機(jī)會(huì)來(lái)了。
10月26日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。
除了就承諾的“2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰”,給出了帶有時(shí)間節(jié)點(diǎn)的計(jì)劃和目標(biāo)值外,也就如何邁向“碳達(dá)峰”這個(gè)目標(biāo),提出了可行性實(shí)施手段——“碳達(dá)峰十大行動(dòng)”。
除去“建設(shè)集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、直流配電、柔性用電于一體的‘光儲(chǔ)直柔’建筑”等建議外,《方案》更提到了儲(chǔ)能到2025年,新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦時(shí)以上。
01
邁向碳達(dá)峰的主要矛盾
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,在2020年碳排放量的分布中,僅發(fā)電一項(xiàng)就占到了總碳排放量的51%。
換而言之,如果解決了電力供給端的碳排放問(wèn)題,那么就有可能推進(jìn)碳中和目標(biāo)完成近一半。
而如果將問(wèn)題進(jìn)一步細(xì)化到,如何優(yōu)化電力供給的問(wèn)題上,那么若是能夠有效解決供電峰谷問(wèn)題,即意味著發(fā)電領(lǐng)域的碳排放問(wèn)題解決了大半。
然而眾所周知的是,電是一種“能”,而非石油、煤炭這類化石能源,無(wú)法采用常規(guī)手段儲(chǔ)存,只能是用多少“發(fā)”多少。
每當(dāng)電網(wǎng)用電高峰開(kāi)始,聯(lián)入電網(wǎng)的發(fā)電端就需要按照用電負(fù)荷來(lái)配置發(fā)電機(jī)組的輸出功率。當(dāng)用電開(kāi)始進(jìn)入低谷,發(fā)電端就需要針對(duì)性地降低輸出功率,甚至是關(guān)閉機(jī)組??傊?,隨時(shí)隨地維持一種均衡態(tài)。
由于發(fā)電設(shè)備在高峰時(shí)的全功率運(yùn)轉(zhuǎn),以及用電低谷時(shí)的怠速工況,都存在能效比不足的問(wèn)題,加之電網(wǎng)在配平過(guò)程中很難實(shí)現(xiàn)完全的精確,而關(guān)閉和重啟機(jī)組本身更存在嚴(yán)重的能耗浪費(fèi)問(wèn)題。
所以,若能提供一種有效的儲(chǔ)能手段,則無(wú)論是電網(wǎng)的可靠和穩(wěn)定性、入網(wǎng)設(shè)備的安全性,乃至于整體碳排放,都能夠獲得很大的優(yōu)化和改善。
相同的麻煩也困擾著國(guó)內(nèi)的光伏與風(fēng)電建設(shè),并一度導(dǎo)致極其嚴(yán)重的“棄光”“棄風(fēng)”問(wèn)題。
總之一句話,國(guó)內(nèi)急需發(fā)展儲(chǔ)能事業(yè)。
國(guó)務(wù)院在上文中提到的《方案》中,也為2025年以前的建設(shè)工作,劃定了一個(gè)小目標(biāo)3000萬(wàn)千瓦時(shí)以上。然而這也就涉及到另一個(gè)問(wèn)題——成本。
在2019年以前,業(yè)界一直將磷酸鐵鋰電池用于儲(chǔ)能的分界線,定在0.8元/Wh之上。進(jìn)入2021年,國(guó)內(nèi)甚至出現(xiàn)了個(gè)別0.7元甚至0.6元以下的案例。
然而考慮到目前以及中近期內(nèi)動(dòng)力電池的供需狀況,若想要進(jìn)一步壓縮成本,唯有大量采用二手電芯,即所謂的梯次利用模式。這些二手電芯,大多來(lái)自電動(dòng)汽車(chē)淘汰下來(lái)的,最大容量低于80%的“二手電池”。
然而就在今年6月末,國(guó)家能源局發(fā)布了《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范(暫行)(征求意見(jiàn)稿)》,宣布“原則上不得新建大型動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。已建成投運(yùn)的動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目,應(yīng)定期評(píng)估電池性能,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、強(qiáng)化監(jiān)管。”
而導(dǎo)致國(guó)家能源局展開(kāi)“一刀切”措施的根源,是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能設(shè)施因梯次利用電池而導(dǎo)致的一系列惡性事故。但叫停電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目,就意味著新建的電化學(xué)能儲(chǔ)能電站只能使用新的電芯,這必然造成成本的大幅度提升。
怎么辦?唯有采用新技術(shù)。這也是為什么本文對(duì)寧德時(shí)代寄托如此大希望的原因,因?yàn)樵摴驹诮衲?月末,公布了具有劃時(shí)代意義的鈉離子電池技術(shù)。
02
寧德時(shí)代的先見(jiàn)之明
根據(jù)寧德時(shí)代公布的數(shù)據(jù),第一代鈉離子電池的單體能量密度為160Wh/kg;在常溫下充電15分鐘,電量就可以達(dá)到80%,具備了快充能力。此外,鈉電池的熱穩(wěn)定性優(yōu)異,甚至超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),且在零下20°C低溫的環(huán)境下,仍然有90%以上的放電保持率。
而鈉離子電池系統(tǒng)的集成效率,可達(dá)到80%。換而言之,鈉離子電芯集成到電池系統(tǒng)中后,系統(tǒng)的能量密度仍可達(dá)128Wh/kg。這個(gè)數(shù)據(jù)不如現(xiàn)有的磷酸鐵鋰電池,但差距并不大。
此外,寧德時(shí)代方面表示,在第二代鈉離子電池已經(jīng)在研發(fā)之中,會(huì)快速補(bǔ)齊能量密度短板,屆時(shí)單體能量密度有望達(dá)到200Wh/kg,系統(tǒng)集成后仍可以達(dá)到160Wh/kg,追平了目前最好的磷酸鐵鋰電池。
相當(dāng)一段時(shí)間以來(lái),但凡提及動(dòng)力電池,無(wú)論圈里圈外,多數(shù)人肯定第一個(gè)想到寧德時(shí)代?!皶?huì)來(lái)事”,是寧德時(shí)代知名度如此之高的原因。
無(wú)論是和老對(duì)手LG之間持續(xù)數(shù)年的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)頭把交椅大戰(zhàn),還是今年下半年的“市值破萬(wàn)億”,或者7月公布的鈉電池技術(shù),總之,近年來(lái)寧德時(shí)代隔三差五給你整個(gè)“大新聞”,技術(shù)、財(cái)經(jīng)、市場(chǎng)哪個(gè)方向都沒(méi)落下。
就在8月末,寧德時(shí)代又交出了一份頗為亮眼的半年報(bào)——收入440.75億元,同比增長(zhǎng)134.07%;歸母凈利潤(rùn)44.8億元,同比增長(zhǎng)131.45%。
乍一看,萬(wàn)億規(guī)模的寧德時(shí)代依舊收獲了這樣的強(qiáng)勁增長(zhǎng),說(shuō)上一句“屬實(shí)不易”也不為過(guò)。然而但當(dāng)有心人細(xì)看其44.8億元凈利潤(rùn)的組成時(shí),就會(huì)頗有幾分意外地發(fā)現(xiàn)——寧德時(shí)代的核心業(yè)務(wù),其引以為傲的動(dòng)力電池,居然虧了。
根據(jù)官方財(cái)報(bào)數(shù)據(jù),本該隨著國(guó)內(nèi)純電汽車(chē)供需兩旺的大熱的動(dòng)力電池系統(tǒng)產(chǎn)品,毛利竟然虧損3.5%,反不及鋰電池材料、儲(chǔ)能系統(tǒng)等“后發(fā)板塊”。
那么,頂著寧德時(shí)代業(yè)績(jī)繼續(xù)向前的動(dòng)力是什么呢?
財(cái)報(bào)清楚無(wú)誤地表明儲(chǔ)能系統(tǒng)上半年毛利率36.6%,較去年同期實(shí)現(xiàn)了高達(dá)12.00%的增長(zhǎng),再加上相關(guān)營(yíng)業(yè)收入比去年同期的營(yíng)業(yè)收入,增長(zhǎng)達(dá)到了令人震驚的727.36%。
毫無(wú)疑問(wèn),在這個(gè)動(dòng)力電池屢現(xiàn)供應(yīng)危機(jī)的當(dāng)下里,儲(chǔ)能正在迅速成長(zhǎng)為寧德時(shí)代財(cái)報(bào)中的一根重要支柱。
當(dāng)然,談到“儲(chǔ)能”必往發(fā)電上聯(lián)系,也是偏頗的。實(shí)際上在那個(gè)“2025年、3000萬(wàn)千瓦時(shí)”的“小目標(biāo)”之外,大量相對(duì)“零散”的需求,構(gòu)成了現(xiàn)階段儲(chǔ)能用動(dòng)力電池需求的主體。
一方面,5G基站的建設(shè)已經(jīng)鋪開(kāi);另一方面,十年前開(kāi)始建設(shè)的4G基站,正迎來(lái)的一波“鋰換鉛”替換潮。
據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),未來(lái)幾年隨著5G基站的普及,國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信基站總數(shù)將會(huì)從現(xiàn)有的931萬(wàn)個(gè)(2020年末數(shù)據(jù)),增至1400萬(wàn)個(gè)以上規(guī)模。
無(wú)論是新老基站的備電用電池組需求,還是鐵塔能源有限公司自2019起推出的能源保障服務(wù),都會(huì)帶動(dòng)巨大的儲(chǔ)能電池市場(chǎng)需求,預(yù)計(jì)總規(guī)模將超過(guò)150GWh。
如果寧德時(shí)代能夠及時(shí)拿出量產(chǎn)的鈉電池,那么其在上述市場(chǎng)中將占據(jù)何等優(yōu)勢(shì),也就可想而知了。
03
將未來(lái)握在手中,而非反之
根據(jù)寧德時(shí)代一貫的風(fēng)格,只要官宣,那就不會(huì)是什么必須堆砌一大堆“將”“可能”之類詞匯的“未來(lái)科技期貨”,而是可以短期內(nèi)擺上貨架的產(chǎn)品。
在7月末的發(fā)布會(huì)上,寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森博士就公開(kāi)表示,在制造工藝方面,鈉離子電池已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備、工藝的兼容,產(chǎn)線亦能夠進(jìn)行快速的切換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鈉離子電池產(chǎn)能的快速布局。
當(dāng)然,所謂針無(wú)兩頭利。市面上、甚至寧德時(shí)代本身關(guān)于鈉離子電池產(chǎn)線切換的進(jìn)度也不會(huì)太快。比如不久前寧德時(shí)代曝出募資582億擴(kuò)充電池產(chǎn)能的計(jì)劃中,就沒(méi)有看到鈉離子電池的身影,其他廠商更是動(dòng)靜全無(wú)。
會(huì)出現(xiàn)這種情況,本質(zhì)上還是與鈉離子電池的技術(shù)成熟度,以及隨之而來(lái)的邊際成本有關(guān)。
固然,鈉離子電池與鋰離子電池最大不同在于,鈉資源要比鋰資源豐富的多,同樣也便宜的多。但由于鈉、鋰之間不同的化學(xué)特性,改用鈉制造電池,勢(shì)必對(duì)負(fù)極材料、電解液,以及隔膜等方面,與鋰電池有著完全不同的技術(shù)要求。
寧德時(shí)代雖然手握相關(guān)技術(shù),而且這些技術(shù)對(duì)比現(xiàn)有的鋰電池,似乎還便宜許多,但推廣這些技術(shù),部署足夠的工廠,不是沒(méi)有成本的。
總而言之,物有兩面,盡管鈉離子電池優(yōu)勢(shì)明顯,但無(wú)論是現(xiàn)階段的制備工藝,還是鈉離子較鋰離子更大的體積質(zhì)量、更懶惰的化學(xué)活性,以及較低的能量密度等,都是鈉離子電池難以大范圍鋪開(kāi)應(yīng)用的難點(diǎn)。
其實(shí),對(duì)于新技術(shù)的推出也好,未來(lái)的發(fā)展變革也罷,資本市場(chǎng)往往是反應(yīng)最靈敏的存在。而且顯而易見(jiàn)的是,從現(xiàn)在上數(shù)1年的時(shí)間,儲(chǔ)能板塊的新高可謂是一個(gè)接著一個(gè)。
至于像贛鋒鋰業(yè)這樣的頭部企業(yè),之所以會(huì)沉迷“買(mǎi)礦”,也是因?yàn)橥瑯拥脑蛟谖磥?lái)已經(jīng)基本確定的情況下,提前做好新舊能源交替的布局,是一件理所當(dāng)然的事。
作為新時(shí)代新能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施,儲(chǔ)能電池目前已成為了一項(xiàng)世界性需求,在國(guó)內(nèi)外都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足的發(fā)展。
于內(nèi),根據(jù)工信部發(fā)布的2021年上半年全國(guó)鋰離子電池行業(yè)情況來(lái)看,隨著光儲(chǔ)一體化建設(shè)加快,上半年全國(guó)儲(chǔ)能鋰離子電池產(chǎn)量已達(dá)到15GWh,同比增長(zhǎng)了260%。相關(guān)企業(yè),如寧德時(shí)代、中航鋰電等,也都在不斷擴(kuò)大產(chǎn)能、加深布局。
于外,根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司和美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)(ESA)最新發(fā)布的一份美國(guó)儲(chǔ)能監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示,美國(guó)在2021年第二季度部署裝機(jī)容量為345MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)。而這與2020年同期相比增長(zhǎng)了162%,使2021年第二季度成為美國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)部署量第二高的季度。
蒸汽、電力、化石燃料、光能、電能、潮汐能等等,去實(shí)現(xiàn)新舊能源的更替,是時(shí)代從不曾改變過(guò)的主旋律。
“機(jī)遇只偏愛(ài)那些有頭腦有準(zhǔn)備的人。”
近代微生物學(xué)奠基人路易斯·巴斯德的這句名言,擺在商業(yè)決策方面也同樣適用。而就這個(gè)角度而言,曾毓群并不是真的在“賭”。
恰恰相反,這個(gè)掛著中科院物理所博士頭銜的人,只是出于自己的真知灼見(jiàn),早早看清了趨勢(shì),并預(yù)先做好了準(zhǔn)備而已。
至于朔風(fēng)飛行之前對(duì)于風(fēng)的等待和期盼,那其實(shí)是商人的勇氣和魄力而已。