儲(chǔ)能行業(yè)：鋰、鈉、鎂電池的「新戰(zhàn)場(chǎng)」

進(jìn)入2022年，有關(guān)能源的話題頻現(xiàn)新聞?lì)^條，在此背景下，儲(chǔ)能賽道得到了資本市場(chǎng)的熱捧。

從技術(shù)路徑來(lái)看，大多數(shù)儲(chǔ)能企業(yè)看向了最具成長(zhǎng)性的電化學(xué)儲(chǔ)能，并且選擇了技術(shù)成熟的磷酸鐵鋰電池構(gòu)筑儲(chǔ)能產(chǎn)品。

然而，隨著新能源汽車需求的瘋狂增長(zhǎng)，上下游之間的博弈不斷抬升鋰電池的價(jià)格，最終這場(chǎng)“漲價(jià)風(fēng)波”波及到儲(chǔ)能領(lǐng)域。

在瘋狂的市場(chǎng)價(jià)格之下，部分儲(chǔ)能企業(yè)看向了成本更低的新型電池——鈉電池、鎂電池、釩電池……這些曾經(jīng)讓人眼前一亮的“黑科技電池”，如今在儲(chǔ)能市場(chǎng)再次耀眼。

初次挑戰(zhàn)鋰電池，止于動(dòng)力電池領(lǐng)域

11月9日，《科技日?qǐng)?bào)》登出一則關(guān)于鎂電池的報(bào)道，全文圍繞著重慶大學(xué)鎂電池研究團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，表明“鎂電池正從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用”。

稍早前，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鎂離子電池項(xiàng)目獲得2022年國(guó)際“鎂科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”，同樣得到這家央媒跟蹤報(bào)道。

報(bào)道一出，資本市場(chǎng)迅速反應(yīng)，國(guó)內(nèi)鎂礦相關(guān)上市公司云海金屬、濮耐股份等均在當(dāng)日迎來(lái)了股價(jià)上漲。

據(jù)了解，云海金屬是以礦業(yè)開采為主的上市公司，靠著子公司的鎂礦開采業(yè)務(wù)，公司在數(shù)年前就從事鎂電池的研究;而濮耐股份同樣涉及鎂礦相關(guān)業(yè)務(wù)，并且長(zhǎng)期觀察鎂電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

回顧此前的報(bào)道，國(guó)內(nèi)針對(duì)鎂電池的相關(guān)研究與項(xiàng)目并不少，但大多集中在動(dòng)力電池領(lǐng)域。

相較于鋰電池，鎂電池成本更低，并且國(guó)內(nèi)鎂礦儲(chǔ)備豐富，基本無(wú)需考慮資源問題。

但低成本的背后，是鎂電池的低安全性。

據(jù)專業(yè)人士介紹，鎂電池存在“電壓滯后”的特性，極易發(fā)生腐蝕反應(yīng)，其次鎂電池貯存性能差，因此不宜長(zhǎng)期間歇放電使用。

基于以上諸多原因，在強(qiáng)調(diào)續(xù)航與安全的動(dòng)力電池領(lǐng)域，鎂電池并未掀起水花。

同樣的問題也體現(xiàn)在鈉電池上，在寧德時(shí)代宣布推出鈉電池時(shí)，業(yè)內(nèi)曾傳出“替代鋰電池”的言論，但從能量密度來(lái)看，鈉電池根本“卷”不過鋰電池。

最終，這些宣傳“顛覆”、“替代”鋰電池的新型電池，在動(dòng)力電池領(lǐng)域喧囂一時(shí)后，便迅速沉寂。

轉(zhuǎn)戰(zhàn)儲(chǔ)能行業(yè)，新型電池迎來(lái)新機(jī)遇?

然而，正所謂“尺有所短，寸有所長(zhǎng)”。當(dāng)鋰電池進(jìn)入儲(chǔ)能賽道，其弊端就顯現(xiàn)出來(lái)。

相較于動(dòng)力電池，儲(chǔ)能電站更看重電池的壽命、安全性和使用成本。

據(jù)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)大型儲(chǔ)能電站的壽命需要長(zhǎng)達(dá)20年甚至50年以上，這對(duì)于電池壽命提出了極高的要求。

目前，一塊用于新能源汽車的鋰電池，使用壽命大約為5-8年，如果回收后梯次利用，也不過延長(zhǎng)數(shù)年壽命。即便是專供儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的280Ah方型磷酸鐵鋰電池，使用壽命也不過10年左右。

相比之下，鎂電池與鈉電池在使用壽命上更加出色，更符合儲(chǔ)能要求。

更現(xiàn)實(shí)的問題則是居高不下的鋰價(jià)——原本能源價(jià)格就“貴的離譜”，高價(jià)采購(gòu)的鋰電池更是新添一筆高額支出。

動(dòng)力電池廠商尚且能靠下游需求消化這部分成本增長(zhǎng)，但對(duì)于儲(chǔ)能廠商來(lái)說，這些成本都需要自行承擔(dān)。

就在今年6月29日，國(guó)家能源局發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》。其中提出：中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。這一新規(guī)更是限制了鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展。

也正是此時(shí)，鎂電池、鈉電池逐漸在儲(chǔ)能領(lǐng)域嶄露頭角，與之一同受到關(guān)注的還有釩電池這一“憑空出現(xiàn)”的新概念，隨之而來(lái)的便是行業(yè)內(nèi)不斷出現(xiàn)儲(chǔ)能企業(yè)牽手釩資源的整合消息，例如大連融科牽手攀鋼釩鈦，前者是國(guó)內(nèi)釩電池明星企業(yè)，后者是國(guó)內(nèi)最大的釩制品企業(yè)。

圖 | 融科旗下釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

對(duì)比之前的鈉電池、鎂電池，釩電池更是陌生的“黑科技”。

據(jù)《錦緞》介紹，這種新型電池全稱為全釩氧化還原液流電池，正、負(fù)極都是釩，通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)充放電。

對(duì)比鋰電池，釩電池實(shí)際上是一類“電池系統(tǒng)”，相較于前者，釩電池體積偏大、能量密度低，還有成本高。但由于安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)，因此非常符合儲(chǔ)能的需求。

圖源 | 錦緞

與釩電池相同概念的還有鐵鉻液流電池與鋅溴液流電池，但目前市場(chǎng)反響并不大。

伴隨著新規(guī)的推出，釩電池被投資者們拾起也并不意外。同樣，鈉電池、鎂電池等新型電池也隨著新規(guī)的推出迎來(lái)了第二春。

回顧《科技日?qǐng)?bào)》關(guān)于鎂電池的報(bào)道，我們也可以發(fā)現(xiàn)，文章中重點(diǎn)提到“共同打造儲(chǔ)能科技創(chuàng)新平臺(tái)、助力我國(guó)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展”的相關(guān)文字。而在寧德時(shí)代回復(fù)投資者的問題時(shí)，也提到了鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

儲(chǔ)能“新秀”已起，就看投資者們?cè)覆辉敢獬韵逻@些“大餅”。

關(guān)于新型電池的思考

就在11月3日，中國(guó)目前規(guī)模最大的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)正式開標(biāo)，受此消息影響，釩電池板塊指數(shù)當(dāng)日漲幅達(dá)3.69%。研究機(jī)構(gòu)也紛紛表示看好釩電池業(yè)務(wù)。

但從一線大廠的反應(yīng)來(lái)看，新型電池想在短時(shí)間內(nèi)沖擊鋰電池的地位并不現(xiàn)實(shí)。以鈉電池為例，目前主要推動(dòng)國(guó)家為歐美和日本，國(guó)內(nèi)除了寧德時(shí)代以外，依然由中科海鈉等創(chuàng)業(yè)公司主導(dǎo)。

而鎂電池這類“黑科技”更是停留在研究機(jī)構(gòu)層面，想跳出科研走向產(chǎn)業(yè)，還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。

回顧歷史，釩電池技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用起始于上世紀(jì)80年代，幾乎是和鋰電池同一時(shí)代的技術(shù)。但后來(lái)鋰電池率先商業(yè)化突圍，之后一路扶搖而上。而釩電池由于應(yīng)用場(chǎng)景受限，一直都比較冷門。

存在需求的情況下，新型電池的初始成本很高，必須靠“規(guī)模化”來(lái)化解，但現(xiàn)在各類新型電池產(chǎn)業(yè)化的過程中還存在一定的放大風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)路徑也尚不成熟。

如果說鈉電池尚有突圍的可能性，鎂電池與釩電池還需要時(shí)間去證明。

另一方面，寧德時(shí)代等大廠研究鈉電池的初心是尋求替代鋰電池的“Plan B”。在復(fù)雜的國(guó)際關(guān)系下，鋰礦正逐漸成為一種“戰(zhàn)略資源”。

就在本月，加拿大工業(yè)部以所謂國(guó)家安全為由，要求三家中國(guó)鋰礦公司剝離其在加拿大關(guān)鍵礦產(chǎn)公司投資，涉及企業(yè)包括中礦資源、藏格礦業(yè)、盛新鋰能三家上市公司。雖然各家電池廠的分布十分廣泛，但在“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)下，謀求替代品還是非常有必要。如果未來(lái)鋰礦資源供應(yīng)趨于穩(wěn)定，鋰電池還將保持領(lǐng)先地位。

但不管怎么說，任何電池技術(shù)都存在利弊，比起“替代”，我們更應(yīng)該期待各種電池技術(shù)的百花齊放與共存。從能源革命的視角來(lái)看，每種新型電池都有改變行業(yè)的可能。