摘要： 　　作者： 林伯強(qiáng)　　[ 作為鋰電池最重要的組成部分，正極材料的成本相對(duì)較高，大約占整個(gè)鋰電池材料成本的35%。因此，正極材料是儲(chǔ)能電池行業(yè)一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域。 ]　　[ 我國(guó)...

　　作者： 林伯強(qiáng)

　　[ 作為鋰電池最重要的組成部分，正極材料的成本相對(duì)較高，大約占整個(gè)鋰電池材料成本的35%。因此，正極材料是儲(chǔ)能電池行業(yè)一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域。 ]

　　[ 我國(guó)靈活電源裝機(jī)比例不足6%，仍然存在巨大短缺。為了提升電網(wǎng)靈活性，未來(lái)電池儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源將迎來(lái)巨展。 ]

　　儲(chǔ)能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分布較為廣泛，其上游主要為設(shè)備制造商，包括儲(chǔ)能電池供應(yīng)、電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器等支持設(shè)備；中游主要為系統(tǒng)集成商，部分設(shè)備制造商、專業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié)；下游主要為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商。

　　儲(chǔ)能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分布

　　儲(chǔ)能電池上游產(chǎn)業(yè)的原材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液和結(jié)構(gòu)件等。其中，鋰電池正極材料對(duì)電池的性能起著決定性作用，影響著電池的能量密度和安全性能。作為鋰電池最重要的組成部分，正極材料的成本相對(duì)較高，大約占整個(gè)鋰電池材料成本的35%。因此，正極材料是儲(chǔ)能電池行業(yè)一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域，這一行業(yè)在我國(guó)動(dòng)力儲(chǔ)能電池市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)集中，并呈現(xiàn)出頭部效應(yīng)明顯的特點(diǎn)。其中，寧德時(shí)代在儲(chǔ)能電池市場(chǎng)份額占據(jù)超過(guò)五成，市場(chǎng)份額第二的是比亞迪。

　　儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)的主要代表是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成，在用戶需求基礎(chǔ)上選擇適合的技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行整合，并廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)、發(fā)電側(cè)和配網(wǎng)側(cè)等各種場(chǎng)景，并根據(jù)不同場(chǎng)景需求進(jìn)行整體設(shè)計(jì)優(yōu)化。

　　從全球來(lái)看，在儲(chǔ)能系統(tǒng)集成供應(yīng)商方面，特斯拉和派恩科技處于領(lǐng)先地位；而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成的行業(yè)集中度不高， 主要供應(yīng)商包括陽(yáng)光電源和海博思創(chuàng)等公司。

　　目前儲(chǔ)能系統(tǒng)集成主要以非標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目形式存在，有著多樣化的需求， 在不同應(yīng)用場(chǎng)景下需要取不同類型與控制策略。與汽車動(dòng)力蓄電器相比，儲(chǔ)能系統(tǒng)更加復(fù)雜，涉及諸多因素如蓄放管理、功率管理、熱管理以及運(yùn)營(yíng)策略等方面。此外大容量蓄能裝置所使用芯片數(shù)量可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)甚至超過(guò)百倍，這些都將直接影響項(xiàng)目的投資回報(bào)水平。另外當(dāng)前大多數(shù)蓄能系統(tǒng)運(yùn)維模式都是由投資者自身承擔(dān)并操作一體化方式實(shí)現(xiàn)，但也有少數(shù)專門公司開(kāi)始致力于智慧型運(yùn)維與精確管控。

　　我國(guó)儲(chǔ)能下游產(chǎn)業(yè)主要集中于電網(wǎng)側(cè)。目前電網(wǎng)側(cè)集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為代表的電力企業(yè)。這些企業(yè)長(zhǎng)期與電網(wǎng)合作，較了解電網(wǎng)的運(yùn)行特性，在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì)。而我國(guó)用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模較小，多為工業(yè)用戶，家庭用戶較少。

　　此外，在生命周期末端，電化學(xué)儲(chǔ)能的回收和利用也是儲(chǔ)能下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)處于初期發(fā)展階段，因此各種類型的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)回收市場(chǎng)尚未得到足夠的關(guān)注。但是，在未來(lái)5~10年內(nèi)，最大規(guī)模的鋰離子電池將面臨退役回收問(wèn)題，預(yù)計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)回收領(lǐng)域?qū)⒊蔀闊衢T行業(yè)。

　　儲(chǔ)能的三個(gè)發(fā)展方向

　　儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)潛力巨大。從長(zhǎng)期發(fā)展看，隨著全球能源結(jié)構(gòu)變革的推進(jìn)，用電側(cè)的工商業(yè)儲(chǔ)能、家庭用儲(chǔ)能等應(yīng)用場(chǎng)景將逐漸成熟；發(fā)電側(cè)風(fēng)電、光伏等可再生能源技術(shù)將快速進(jìn)步，成本將下降，發(fā)電經(jīng)濟(jì)性將顯著提高，裝機(jī)規(guī)模將不斷擴(kuò)大，對(duì)儲(chǔ)能的需求將逐漸提高；同時(shí)，隨著儲(chǔ)能技術(shù)成本下降，儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)即將出現(xiàn)。根據(jù)目前行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)，抽水蓄能以外的電力儲(chǔ)能將以電化學(xué)儲(chǔ)能為主。因此，儲(chǔ)能，特別是電化學(xué)儲(chǔ)能，未來(lái)發(fā)展空間巨大。

　　具體到我國(guó)的發(fā)展情況，我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)正加快向高比例新能源滲透的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。在這一過(guò)程中，電網(wǎng)靈活性低的問(wèn)題越發(fā)突出。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電輸出依賴于可預(yù)測(cè)性較差的自然，出力波動(dòng)性較大，與用電負(fù)荷相關(guān)性很低，需要搭配具有調(diào)頻、調(diào)峰性的電力。實(shí)現(xiàn)此功能需要依賴電池儲(chǔ)能、抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源。但是，我國(guó)此類靈活電源裝機(jī)比例不足6%，電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)仍然存在巨大短缺。因此，為了提升電網(wǎng)靈活性，未來(lái)電池儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源將迎來(lái)巨展。

　　隨著能源革命全面推進(jìn)，我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)電量占比持續(xù)提升。在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)下，風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量將持續(xù)增長(zhǎng)。然而，可再生能源的快速發(fā)展給我國(guó)電力行業(yè)帶來(lái)了新問(wèn)題，即當(dāng)前存在大量棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，以及未來(lái)電網(wǎng)面臨大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納調(diào)節(jié)的挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)可再生能源裝機(jī)需求將繼續(xù)保持高增長(zhǎng)趨勢(shì)，這也對(duì)之后的電網(wǎng)消納能力提出了更高的要求。

　　未來(lái)，儲(chǔ)能有可能會(huì)向以下三個(gè)方向發(fā)展：

　　一是，利用儲(chǔ)能平衡電網(wǎng)調(diào)峰，通過(guò)風(fēng)光儲(chǔ)一體化保障可再生能源的有效消納。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出，利用存量常規(guī)電源，合理配置儲(chǔ)能，統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)，優(yōu)先發(fā)展新能源。

　　此外，共享儲(chǔ)能已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中的重要研究方向。儲(chǔ)能電站與電網(wǎng)協(xié)同調(diào)度控制，可以服務(wù)大型新能源基地，提升新能源消納及送出能力。在合理的投資回報(bào)下，共享儲(chǔ)能將獲得更大的發(fā)展空間。

　　二是，備用電源“儲(chǔ)能電站”模式可能會(huì)迎來(lái)發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景中可以建立“儲(chǔ)能電站”模式，將備用電池的單向消耗電能轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)合供電的“儲(chǔ)能+備電”服務(wù)系統(tǒng)，不僅能夠提供備電服務(wù)，還可以通過(guò)儲(chǔ)能容量參與調(diào)峰與需求側(cè)響應(yīng)。

　　儲(chǔ)能電源既可以作為不間斷電源，又可以作為儲(chǔ)能電站發(fā)電，在不改變配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況下，通過(guò)削峰填谷可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)將備電和調(diào)峰功能合二為一，這種模式具有廣闊的發(fā)展空間。

　　三是，未來(lái)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)還包括動(dòng)力電池回收再利用。2019年12月，工信部發(fā)布了相關(guān)文件，鼓勵(lì)具備基礎(chǔ)條件的新能源汽車制造企業(yè)和動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)參與新建綜合利用項(xiàng)目，并鼓勵(lì)從事再利用的綜合利用企業(yè)在基站備電、儲(chǔ)能和充電領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　在“分布式光伏+儲(chǔ)能+充電樁”和“可再生能源+儲(chǔ)能”的應(yīng)用場(chǎng)景中，通過(guò)回收再利用可以確保并增加項(xiàng)目收益。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以參與削減高負(fù)荷時(shí)段的充電量和費(fèi)用。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障停電時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以取離網(wǎng)運(yùn)行模式為新能源汽車提供緊急供電，這不僅可以節(jié)省充電運(yùn)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)廢棄動(dòng)力蓄電池的二次利用，還可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　政策建議

　　儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素和重要推手，已成為主要發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。加速儲(chǔ)能行業(yè)的進(jìn)展，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和構(gòu)建可持續(xù)的能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系意義重大。但同時(shí)，儲(chǔ)能行業(yè)仍面臨著多方面的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步的政策支持以及推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、開(kāi)拓市場(chǎng)等努力。綜合以上內(nèi)容，本文提出以下建議：

　　第一，完善促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機(jī)制，加大扶持力度。對(duì)可再生能源的政策扶持和激勵(lì)、電動(dòng)汽車行業(yè)崛起、電池技術(shù)革新、電力體制改革和政策驅(qū)動(dòng)等因素都是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。但總體來(lái)說(shuō)，政策仍是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素，并決定了儲(chǔ)能技術(shù)路線的發(fā)展方向。目前，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)都是受政策驅(qū)動(dòng)的行業(yè)。國(guó)家和地方需要加大對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，創(chuàng)造有利于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力市場(chǎng)機(jī)制；明確全國(guó)范圍內(nèi)儲(chǔ)能應(yīng)用的市場(chǎng)準(zhǔn)入條件和主體地位；完善與儲(chǔ)能相關(guān)的市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制；盡快完善安全、環(huán)保等方面的監(jiān)管制度。

　　第二，要持續(xù)促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)和系統(tǒng)集成，以提高其經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前需要重點(diǎn)關(guān)注鋰電池儲(chǔ)能基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新研究，并致力于實(shí)現(xiàn)低成本、長(zhǎng)壽命、高安全性和高效率等總體目標(biāo)。同時(shí)，持續(xù)開(kāi)展有關(guān)儲(chǔ)能材料、單元、模塊、系統(tǒng)及回收技術(shù)方面的研究，并不斷推動(dòng)儲(chǔ)能材料與器件測(cè)試分析和模擬仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。鼓勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)用先進(jìn)制造技術(shù)和理念助力企業(yè)提質(zhì)增效，開(kāi)發(fā)應(yīng)用先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成、能量管理系統(tǒng)與智能控制技術(shù)。此外，儲(chǔ)能成本也是阻礙儲(chǔ)能大規(guī)模商用的主要因素，有必要推動(dòng)低成本、安全性高的儲(chǔ)能技術(shù)盡快進(jìn)入市場(chǎng)。

　　第三，推動(dòng)儲(chǔ)能上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，帶動(dòng)戰(zhàn)略新興行業(yè)增長(zhǎng)。作為支撐大規(guī)模應(yīng)用光伏和風(fēng)電的重要組成部分，儲(chǔ)能是全球能源革新中至關(guān)重要的領(lǐng)域，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑已經(jīng)變得清晰明確。目前我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)仍處于初級(jí)階段，滲透率較低，但市場(chǎng)潛力巨大。隨著技術(shù)進(jìn)步和對(duì)新能源建設(shè)需求的持續(xù)增加，相關(guān)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將在未來(lái)進(jìn)一步迅猛發(fā)展。推動(dòng)整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)鏈條協(xié)同發(fā)展是促進(jìn)高質(zhì)量?jī)?chǔ)能行業(yè)發(fā)展的重要手段。以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能作為主導(dǎo)形式，在構(gòu)建電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)涉及多個(gè)組件如電池組、儲(chǔ)能變流器、能量管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及其他電氣設(shè)備等，需要各個(gè)行業(yè)協(xié)同發(fā)展、共同參與。因此，國(guó)家和地方需要在不同環(huán)節(jié)提前布局，促進(jìn)行業(yè)的整體協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能夠快速部署的可持續(xù)性儲(chǔ)能方案。

　　第四，建立健全儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系，持續(xù)加強(qiáng)儲(chǔ)能相關(guān)項(xiàng)目管理。持續(xù)推進(jìn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的準(zhǔn)入和評(píng)價(jià)體系的建立，以及重點(diǎn)關(guān)注安全、質(zhì)量和環(huán)保等方面的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。同時(shí)，積極參與國(guó)際儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，牽頭或參與制定重要的國(guó)際儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)，以確保我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌。此外，還需加快構(gòu)建儲(chǔ)能項(xiàng)目全生命周期管理體系，以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的儲(chǔ)能回收再利用。

　?。ㄗ髡呦倒腆w表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特聘研究員，廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)）