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储能行业欣欣向荣,跨界发展如火如荼
2022年22期 发行日期:2022-11-16
作者:■ 中国石油和化学工业联合会 张同飞

  近期,关于发展“储能”的声音陆续传来。特别是今年3月,国家发改委、国家能源局联合印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称《方案》)。《方案》明确提出,到2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件;电化学储能技术进一步提升,系统成本降低30%以上;到2030年,新型储能全面市场化发展。实现储能商业化到规模化的发展……储能产业爆发式增长现状如何?各界巨头纷纷跨界入局储能产业,又有哪些亮点?

储能产业迎来爆发式增长

  在碳中和目标的推动下,新能源带来的电力革命席卷全球。其中,储能项目成为新能源行业中不可少的基础设置。在政策、市场需求等利好背景下,新能源(包括储能项目)俨然成为资本市场和投资方面的热门“黄金赛道”。就目前来看,储能技术路线主要分为以抽水蓄能为代表的物理储能,以及锂离子电池、钠离子电池为代表的化学储能。

  根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,截至2021年底全球已投运储能项目的累计装机量达203.5GW,电化学储能累计装机占比7.5%,对应装机量为14.2GW。2021年我国储能装机容量达到43.4GW,同比增长21.9%,占全球累计装机容量的21.3%,其中电化学储能累计装机占比11.8%,对应装机容量为5.12GW。

  据预测,2021—2025年,我国电化学储能总装机量复合增长率为57.4%,“十四五”期末的电化学储能累计投运规模将超60GW,新增装机量将超过55GW/110GWh。预计到2030年,我国新型储能装机量将达到1.5亿千瓦;到2050年,新型储能装机量将超过10亿千瓦。这将有力支撑可再生能源发电占比不断提升,完成“十四五”期间的碳排放目标。

  事实上,“十三五”时期新型储能我国已经实现了由研发示范向商业化的初期过渡。2021年底,我国新型储能累计装机超过400万千瓦,“新能源+储能”、常规火电配置储能、智能微电网等应用场景不断涌现,商业模式逐步拓展。“十四五”时期,随着电力系统对调节能力需求提升、新能源开发消纳规模不断加大,我国在锂离子电池、压缩空气储能等技术方面已达到了世界领先水平。

  当前,我国新型储能市场仍处于发展早期阶段,渗透率较低,但市场仍有很大的发展潜力。随着技术的不断进步,新型储能产业将进一步发展。业内专家表示,未来,储能的重要性将越来越明显。而《方案》再次明确对储能行业的鼓励,能够促进产业突破技术瓶颈,将储能产业较快地催生起来。

驶入发展快车道 

  毋庸置疑,储能正在逐渐成为能源转型的重要组成部分。“十四五”开局年,储能成为行业热议话题,身份地位的逐渐清晰、价格机制的重新划定、项目建设的不断敲定......整个储能生态圈正呈现欣欣向荣的局面。 

  实现“双碳”目标的关键在于能源转型与新型电力系统构建。与此同时,新能源发电的间歇性和不稳定性所引发的能源消纳等问题日益凸显。而储能正是解决新能源消纳的最佳方案,其重要性不言而喻。

  我国已明确要求建立以新能源为主体的新型电力系统,新能源装机快速提升,使储能的刚需属性愈发增强。在政策利好和能源转型的双重驱动下,储能行业正驶入发展“快车道”。

  协鑫集团董事长朱共山表示,要构建新型能源体系,目前应该解决的是储能和氢能两个板块,目前国内光伏产业和风电不论技术、制造、份额都已经走到全球第一。朱共山认为,储能端主要解决的问题是材料和装备,如果材料、热管理系统和功率区间的问题解决了,储能端有希望快速发展。“氢能这块,在最近的2~3年内,每立方的电耗已经从8.5度电降到了4.3度电,下一步还会有大幅度的下降空间。”朱共山表示,现在氢能产业发展的核心是要控制成本。随着硅、风电等技术进步,降本预期将很快得以实现。

  “在价格降下来的同时,我们也要强调科技革命和技术创新。”朱共山表示,“在储能技术没有发展完备以前,风、光再强,还是需要火力发电来挑起大梁。目前大家都在专注于技术储备和技术攻关,绿色电力(风、光、储)成本同时降下来以后,将有力支撑新型能源体系大规模发展。我们有信心,在十年以后,清洁的新能源将变成能源主力军,化石能源起到辅助的作用。”

加大投资 跨界入局

  面对当前趋势,业内人士纷纷表示,储能行业正在迎来爆发期。2022年将成为我国商业化储能发展的元年。与此同时,各大石油公司、能源企业等都开始加大投资布局储能,在加快能源转型的同时助力国家实现“双碳”目标,大力发展储能的火热程度可见一斑。

  壳牌去年达成了10笔绿色能源交易,成为油气生产商中新能源交易最活跃的公司。仅去年四季度,壳牌就达成了4笔新交易,其中两笔是在美国太阳能服务领域。壳牌先是通过美国一家太阳能子公司收购了清洁技术太阳能服务公司Cleanloop,然后从麦格理的绿色投资集团手中收购了大型公用事业规模的太阳能和储能开发商Savon LLC。

  值得注意的是,其他油气巨头比如埃克森美孚公司、雪佛龙股份有限公司、道达尔公司及英国石油公司(BP)等也均有布局新能源市场。

  储能锂电池领域,2019年2月德国储能公司Sonnen全部股份被收购。作为一家德国初创企业,Sonnen成立于2010年,主要业务是制造用于储存风能和太阳能的锂离子电池,已经发展成德国乃至全球最大的户用储能企业,同时也是特斯拉在家庭储能领域最大的竞争对手。

  除了国际油气巨头,国内石化巨头也纷纷入局。据不完全统计,仅在2022年9月就有31家储能企业宣布抱团合作,共同布局储能市场。其中,宁德时代9月份相关合作动态最多,通过签署合作协议、合资建立公司等方式,分别与阳光电源、协鑫集团、中国移动、中国石化等企业联手布局。涉及新能源配储能、虚拟电厂、动力电池、充换电设施建设等多领域。国家电网也在两天之内,分别与国家电投、东方电气进行会谈,在抽水蓄能电站建设等方面深化务实合作。

  4月1日,中国石油连发3条储能设备开发招标,旨在打造中石油特色电化学储能产品与装备,透露了其布局储能设备研发制造的计划,也表达了我国石油公司对储能发展的高度重视。

  从储能应用场景来看,中国石油首先瞄准了风光发电大规模储能配套,和油田的综合能源供应和清洁转型,计划设计开发一套针对油田应用场景的综合能量管理系统。从设备储备方面来看,中国石油计划打造中石油特色电化学储能产品与装备,形成电芯制备、储能装置搭建与应用技术体系,在储能电池技术路线选择上则明显青睐钠离子电池和钛酸锂电池。

  除此之外,中国海油湛江公司表示,将力争到2025年实现“海上风场+光伏+储能+岸电”全新供电模式。

  中石化于4月11日成立了中石化濮阳储气库有限公司,明确经营范围包括许可项目为风力发电技术服务、太阳能发电技术服务和储能技术服务。公司与上海交通大学共建氢电储能联合实验室,旨在制氢、储氢等领域开展机理研究及技术开发合作。

  业内专家表示,对于油气企业上游领域来说,建设“新能源发电+配储”是一条必由之路。下游领域“炼化企业+配储”也有着一举多得的应用前景。据了解,无论是建设风力发电还是光伏发电,企业都要面对可再生能源发电带来的最大挑战——波动性及间歇性。如何获得持续平稳的清洁电力供应,24小时保障油区正常生产生活,“配储”是关键。预计随着“新能源+储能”动力的双向驱动,将有更多的行业巨头跨界抢食。

  2022年9月,宁德时代与阳光电源在储能等新能源领域的全球合作进行探讨,并签署战略合作协议。根据协议,阳光电源与宁德时代将携手开拓全球光储一体化市场。双方将在储能系统产品创新及全球应用等方面扩大合作,共同推进产业协同,助力新能源行业可持续发展。

  9月21日,宁德时代与协鑫集团进行长期战略合作协议签约。双方将加速推动“光伏+储能”两大应用端有效融合,全面推进源网荷储一体化大基地项目快速落地。根据协议,双方将分别在重卡换电站通用性方面、动力电池梯次利用方面,以及动力电池回收领域展开充分的技术交流与创新合作。

  9月28日,宁德时代宣布在洛阳投建电池基地。据其公告,公司拟在河南省洛阳市伊滨区投资建设洛阳新能源电池生产基地项目,项目总投资不超过人民币140亿元。据悉,宁德时代拟通过全资子公司中州时代新能源科技有限公司作为项目实施主体。

  9月24日,鹏辉能源与河南省驿城区人民政府、中电建新能源集团项目对接暨签约。电建集团规划在未来三年内新投建5000万千瓦以上的新能源项目,需求配储规模约20GWh。根据共同签署的战略合作协议,双方将在风光发电、工商业储能、共享储能、分布式光伏等领域,从项目层面、技术研究层面进行战略合作。

储能电池成为“香饽饽”

  在下游巨大的市场需求带动下,动力锂电池产业链上游材料各环节相继展开了大规模扩产,其中正极材料最具代表性,它是占据电芯成本30%~50%的重要锂电材料,也因此成为众多化工企业欲凭借原料资源优势竞相入局新能源领域的关键环节。

  从磷酸铁锂正极材料产业链来看,产业链上游原料涉及锂、磷、铁等资源,因此产业链上下游环节的参与者包括了锂盐厂商、磷化工厂商、钛白粉厂商(副产硫酸亚铁)、传统正极材料厂商和锂电池制造厂商等。新洋丰、万华化学、川恒股份、安纳达和司尔特等大化工企业,都相继宣布利用主营产品的副产品跨界投建磷酸铁、磷酸铁锂材料项目。

  近两年,因正极原材料更容易获得、较锂离子电池更具成本优势,钠离子电池的研发推广热度持续升温。尤其在锂电池正极材料持续暴涨的背景下,行业甚至有“苦锂原材料久已”的感叹,急需“锂”之外的储能技术突破。

  在电池、正极、负极等锂离子电池、钠离子电池等储能电池电极材料多个钠电池的生产环节,全球企业均已有所布局。例如宁德时代全面布局了钠电池及其材料领域;亿纬锂能公司有钠电池相关技术储备;鹏辉能源已生产出钠电池样品;欣旺达拥有钠电池补钠技术及钠电池相关发明专利,三峡能源正打造钠离子电池1GWh规模化量产线......

  在储能电池技术路线选择上,中国石油明显青睐钠离子电池和钛酸锂电池。其对钠离子电池的布局重点,一是在满足循环5000次以上、-20~60℃耐温宽的正负极电极材料研发,二是在电芯产品研发、实现钠电电芯批量制备,第三要开发电池管理系统与能量管理系统、电池模组集成技术等,最终要开发出安全稳定运行的低成本百千瓦级钠电储能装备,实现50kW/100kWh的钠离子集装箱式储能装备在油田场景下的应用示范。

  此外,中国石油还对高功率储能电池技术——钛酸锂电池抛出橄榄枝。钛酸锂以高功率、低温性能优势一直在电池应用市场拥有相对固定的用户群体,主要代表企业是格力钛新能源。近两年,随着国家对多元化储能技术的推广,其应用场景也得到进一步拓展。

  9月1日,宁德时代与中国移动签署合作协议。根据协议,双方将在零碳数据中心建设、分布式储能与电网智能协同、备储一体化智能锂电池及运营管控平台开发、虚拟电厂建设运营、新一代通信业务、工业互联网智能应用、跨国业务连接和泛行业生态融合等领域开展合作。此次签约标志着宁德时代和中国移动正式启动全面战略合作。

  9月28日,赣锋锂业在公告中透露,已与宜春市政府签署战略合作框架协议,双方将共同构建从锂资源开发到锂电材料、新型锂电池、电池应用的全产业链体系。赣锋锂业将分别在宜春投建年产30GWh新型锂电池生产制造基地和年产7000吨金属锂项目,在奉新县投建年产5万吨电池级锂盐及锂矿采选综合利用项目,在丰城市投建年产5万吨氢氧化锂项目。

狭路相逢或将催生新商业模式

  围城内外,风景不同,一面是跨界储能的新生力量在国内涌起,另一面是老玩家开拓储能市场、深挖储能领域。新势力们努力抢占市场份额,想要动摇已有格局,老玩家则希望通过在精细化运营、差异化优势方面发力来应对冲击。 

  但不管怎么说,新老玩家此时齐聚储能赛道,意味着一场新的鏖战正在拉开大幕。不过,机会也一定是留给有准备的企业。无论是新玩家还是老巨头,在发展储能上,贴合市场需求,紧抓储能技术不放松,或有赢得比赛的机会。 

  随着储能“江湖”的不断扩大以及新玩家的不断加入,“风光储一体化”“光储充技术”“氢储能”等新型发展模式不断涌现。可以预见的是,未来储能市场的竞争势必会进一步加剧。 

  有机构预计,在考虑储能系统成本下降后,2021—2025年储能系统的市场空间将分别达到2016、2946、3824、4617和5748亿元,年均增速有望达到46.28%。这也意味着,储能将迎来新的变量和新的机会。 

  企业之间的合作可能会进一步加强,“老带新”的模式,会让一部分跨界者有足够的实力应对激烈的市场竞争,“强强联合”的方式也会让储能产业的集中度进一步提高。一些技术落后、资金实力不强的储能企业或将被淘汰出局,一些新加入的企业也会将其他行业发展的先进经验导入储能领域。


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