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论道万亿新型储能
时间：2023-08-14
中国电池工业协会储能分会受邀组织录制CCTV财经频道《对话》栏目“储能大舞台”，于8月12日播出，邀请到中国科学院院士/南开大学副校长陈军；中国科学院物理研究所研究员/中国电池工业协会副理事长黄学杰；电力规划设计总院党委书记/院长杜忠明。；厦门海辰储能科技股份有限公司总经理王鹏程；大连融科储能技术发展有限公司总经理王晓丽，看看在浪尖起舞的中国储能，将跳出什么样的舞蹈？
视频为《对话》栏目“储能大舞台”完整版 观看链接：https://mp.weixin.qq.com/s/q1Yt651E9zPt4dhqxUKfqA
在新能源领域，中国已经成为太阳能和风电强国，关键零部件出口占到全球总量的70%，有一项强关联技术，有人说它是新能源转型的关键，这就是新型储能。有预测到2025年，新型储能的产业规模会突破一万亿，到2030年会接近三万亿元。
2022年，新成立3.8万家企业，是2021年的6倍。而2023年前4月装机功率同比增加577%，投融资规模预计增长超200%，百万年薪，争抢人才储能专业真不愁就业吗？锂、钠、液流、水系电池这些究竟都是什么？新型储能为什么这么重要？
主持人：我观察到一个细节，陈院士今天带的领带好像很特别，您这个领带上各种元素符号都有。 陈军：是我们的学科自己设计的，今天来参加这个节目，我想也是有一份特殊的含义。
主持人：您刚刚获得了2023年度储能杰出贡献奖，很多人都说现在储能行业特别的火，年薪百万可能都很难招到人，是不是这样？ 陈军：是的，各种的人才需求紧缺，我自己带的学生，他很快就能找到几个offer。一是市场对储能的需求非常大，另外很多的资本在找我，在跟我们来对接、商谈。
主持人：传统的抽水蓄能大概占到了86%左右的份额。为什么大家还要做新型储能？是不是有人在凑热闹？ 陈军：我觉得不是凑热闹，目前抽水蓄能占比较高，相对来说容量大、运行成本低廉，但是它也有一些问题。因为抽水蓄能要有两个水库，一个高位、一个低位的，水和电之间的转换，这就对地形地貌有要求，对环境有考评，一次性投资很大。西北有很好的阳光，但是没有水，在冬天，北方水容易结冰，这就给我们提出的一个课题，呼唤全天后的储能，电化学的储能正好有这种优势：容易分布式布置、能量密度也高。还有很多其他的优点都能体现电化学储能一些优势。
黄学杰：电化学储能有几个特点。建设的速度很快、能够分布式布置，在家庭、在沙漠里、在高山上都可以，另外效率高，能够到百分之九十几。从经济性来讲，和光伏结合起来，在相当一部分地区，可以跟火电进行竞争。当然我预期火电不太可能降价了，光伏+储能还会持续的降价，所以说未来的优势会越来越明显。
杜忠明：新型储能的发展是国家战略推动的结果，是新型电力系统构建的一个非常重要的组成部分。我国的抽水蓄能电站主要都分布在中东部地区，西北部地区建设抽水蓄能虽有一定的条件，但不足以支撑大量的新能源的开发建设和系统消纳的需要，所以需要新型储能发挥规模化的作用。而且它的应用场景是非常多，不管是电源侧、电网侧、还是用户侧，都有丰富的应用场景。
主持人：国家能源局有一个数字，到2022年年底，锂电池储能的占比达到了94.5%。比例这么高，是不是认为锂电池就可以一家独大？ 陈军：有几个原因，一是因为锂电池能量密度高，适合储能；二是目前动力电池主要是用锂电池，从产业来讲，可以很快的找到相关的材料和电池的制备技术。未来我认为锂电池在储能市场上占比还会很大。但是同时也有很多变化，很多的应用场景也适合其它技术路线，像水系电池，特别是像液流、水系的镍铁电池，因为水系电池的特点本质安全，另外钠离子电池，尽管能量密度比锂离子电池要低一些，但是资源分布非常丰富易得，应该有一个非常快速的成长的空间。
主持人：我们今天的对话节目现场也请到了一位企业界的朋友，比如王总是锂电池这个细分领域的，另一位王总是做全钒液流电池的，黄教授研究钠离子电池比较多。我想请几位在你们各自的细分子领域上写出你们认为这个领域的优势和劣势。 黄学杰：第一个优势成本可能低。钠电池跟锂电池对比，大家只对比了锂材料和钠材料的价格是不对的，很容易误导大家。锂比钠贵几千倍，锂离子电池会不会比钠离子电池贵一千倍，不是那么回事儿。假设把电池里的锂全部换成钠，也只能降30%的成本，还有70%的其它成本。降本30%是个很大优势，百分之几的价格差，就可能决定一个行业的生死，所以这不可小觑。 第二个优势钠资源非常丰富。 第三个优势可能更安全。 钠电池可以比喻成一个天资聪颖婴儿，大家预期这孩子将来能上哈佛，但等到上高中的时候，大家就不这么想了。
王鹏程：我认为有四个优势。 第一在现阶段的技术路径下，锂电池的产品在安全及可靠性得到广泛认可； 第二它的应用是灵活且多样化的，包括工商业、ups数据机房等，甚至包括现在欧洲的阳台电源已经嵌入到很深入的户用端，都是用锂电池； 第三产业链比较成熟，客观的讲锂电池行业发展至今已经有三十年了； 第四是否已经得到国际的公认，这个其实也是一个挑战。锂电池的技术路线，包括环保的回收，特别是在今年欧洲提出了碳足迹问题，锂电池属于各技术路线中最可能形成闭环的。
主持人：有新闻报道，最近发生爆炸的，无论是电动车还是其他领域，都是锂离子电池，为什么您这么坚信锂电池的路径是安全的，而不是可能安全和相对安全。 王鹏程：锂离子是属于目前所有新型储能里面，商用批量最多的。安全不能笼统的说，大概涉及到五个方面。 第一是在电池厂商的硬件的安全； 第二是在集成方的系统集成安全； 第三是在业主方的安全规范安全； 第四是运营方的数据管控安全； 第五是消防安全。 电池最重要的安全隐患是一致性的问题，就是电池工作不同频。但从目前的工艺路线，同频的程度是越来越高的。三年前，大家只听说过兆瓦时的电站，今年已经出现开始800兆瓦时电站。国际上已经开始出现GWh的电站了，所以安全是一个动态的过程。
王晓丽：对于全钒液流电池，我写了五个优点。 第一本质安全。钒电池是水机电池，并且常温常压运行。所以它没有任何的燃烧爆炸起火的风险； 第二现有电池技术路线里寿命最长的一款电池。常规的开发过程中，循环次数要两万次以上，才会投放到市场当中； 第三：没有资源约束。钒电池的电解液是在电池外部独立存在，并且在整个生命周期之内，可以循环使用。且不止在钒电池领域循环，在钒产业的大循环里边都可以来使用。 第四：从结构特点上来讲，功率容量是解耦的。要增加储能时长，只需要增加电解液的量就可以。 第五：容量可恢复。所有技术路线电池容量都有衰减问题，但液流电池的容量，通过在线的简易化学手段，就能够实现容量的恢复。这样对于客户端的收益是有保障的。 综合以上特点，液流电池现在主要的目标市场在中长时储能，尤其是数小时级、甚至日级这类市场。
陈军：钠离子电池现在还是在产业化的前夜；锂离子电池在大规模储能上要更加关注安全性，单体电池的安全、电池组成的串联并联的模块的安全、电的管理。老百姓看到的储能，就跟手机一样，看不见电池，只是看到一个大的储能电站，所以整个的电管控、热管控，超出电池本身又是一个安全点。
液流电池本身是安全的，老百姓就会问，那为什么我们现在不用它呢？说明在运行的过程中，还是有一些问题，它本身是安全的，但是在长时间的运行的过程中，特别是在低温运行的时候，要解决哪些难点问题？是要让大家知道的。去攻克难题，我觉得这样会更好一点。
主持人：请各位对话嘉宾再来说一说你发现的劣势究竟有哪些。 黄学杰：讲产品，必须跟市场上比较成熟的产品来比。现阶段钠电跟锂电来比，成本还不低。从元素周期表来算的话，钠确实应该很低，但是半导体、芯片要从元素周期表来看，也应该不是很贵，但它技术要求非常高。这意味着什么呢？原材料变成电池材料，技术和工艺必须是低成本的、低碳的。只有规模起来以后，才能够降成本。电池循环次数到一千多次，可以开汽车；到三千次，可以做家庭储能；但是电力系统要求一万次以上，我们还要做大量的工作去提升电池寿命。
王鹏程：第一降本的节奏要加快。锂电池存在整体成本处在高位状态的痛点，在去年底海辰率先提出，未来五年，要把新型储能全生命周期的度电成本降低一半，做到两毛钱； 第二持续更新动态的安全。最近在研究一些新的角度，譬如说现在锂电池生产，还是很纯粹的化学过程。如何能把泛半导体的制造技术导入到的电化学过程？等于是锂电池的生产是完全可控的、可设计的状态； 第三：回收的体系要加快闭环。从生态上它是必要的。从成本结构对正极材料会有很大的降幅。
王晓丽：对于液流电池，尤其是全钒液流电池，有三个点需要加快改进。 第一初始投资偏高。新型储能的经济帐，通常大家会提两个概念，初始一次性的建设投资；另一个全生命周期的度电成本，液流电池有长寿命的优势，但也仍需再进一步降低度电成本。 第二在效率端，跟成本是直接挂钩的一个项。 第三在产业规模端，现在从液流电池角度来讲，产业链初步完成，但规模偏小，规模上来后，整个产业降本的空间也还能出现。
陈军：三位都是要降成本。降成本的方式是不一样，而且在材料的选取、工艺路线选取方面还是有很多的不同。钠离子电池，由于目前还没有批量产业化，产业化规模扩大后降成本是必然的；锂电池在大规模储能做到度电两毛钱，我是很赞成的。因为最终还是要有综合的性价比，市场要接受就不能太贵。当然锂电前期的产业链主要依托动力电池发展建立起来的，储能用锂电池有一些技术思路跟动力电池的不完全一样。在此基础上，如何优化储能电池的技术工艺值得研究；液流电池主要是一次性的投入很大，需要多方的筹措，光靠一家，还是有一定的难度，这方面的降成本又是不一样的。
画外音：除了技术痛点和成本压力，电化学储能还面临一个挑战，即其中用到不少关键金属大量依赖进口。这张图展示了进口依存度最低的铝也高达76%。 
主持人：这种对外依存度特别高，会不会阻碍我们中国新能源产业的发展？ 黄学杰：规模小的时候，都没觉得原材料紧张，就跟我们几年前没觉得锂那么紧张一样的。短短三年就能从4万涨到60万，是因为需求突然增加了，供应跟不上。做每一种电池都有资源方面的考虑，怎么能够做到资源节约性。现在锂电池有两个特点：无钴的多了，高锰低镍的多了，镍也就很紧张，高压电池的选择是完全正确的方向。
王鹏程：低成本是用更少的材料、更少的能耗、更高的指标做出更好的产品，这也符合国家的低碳化方向。资源在世界范围是不缺的，但所谓的地缘政治，是你只想拿他的矿回国内做卖给他，这不可以。但我如果把生态链本地化，也就是说你需要我的能源解决方案，我帮你做，我也赚你钱。但同时你的资源要给我本地化的使用，让我形成自我的循环。只有真正的国际化，才能解决地缘政治问题。非洲既有大量的锂资源也有大量新型储能的需求，尤其是户储。如果拿到它的矿进行提炼，同时又在本地帮他提供解决方案，他是愿意的。刚才这样一分析，大家就发现了是危机。但其实他同时是机会。
陈军：走向大规模储能，我想要用到三个“最”。第一用最少的原材料；第二最低的能耗；第三最低的排放或者是要用到循环利用回收，这个可能是在电池的整个设计生产和应用之中都要考虑的地方。 黄学杰：就刚才大家讲到的充分的回收。电池里面钴的回收率现在都超过99%了。锂的回收率也可以进一步的提高，也可能到99%。如果不能够做到高质量、绿色的回收，那这些电池做出来以后，将来的下一代怎么办？所以通过技术的进步、少用、高效的用。通过回收充分发挥再生利润的作用。
画外音：动力电池需要锂资源，储能也需要锂资源，平时用的手机、电脑也都是锂电池，那么锂到底够用吗？
黄学杰：电动汽车大规模发展以后，就有了移动的储能。汽车一般都至少备七八十度电，多的时候备一百多度电，每天用来跑路消耗的电并不多。一旦智能电网运行起来以后，白天用电高峰的时候可以给电网供应电，会有一部分变成了网约的储能车辆，加入到储能大军里。
陈军：电动化是解决大规模储能很好的途径。假设一辆电动汽车用一百度电，当电动汽车发展到一亿台的时候，那就是一百亿度电，一百亿度电什么概念？约是全国半天消耗的电量，是很大的储能规模。所以未来又是另一个赛道了，现在的电动汽车的充电桩是简单的电到车，将来要有储能功能，用电动化和储能融合在一起，国家已在思考这方面未来的政策。
主持人：接下来进入几个我们大家都非常关心的产业化的话题。第一个问题长时储能会成为主流吗？ 画外音：长时储能是指储能时长要达到四小时以上。当前装机中92%左右的储能时长都在2-4小时之间，锂电池储能非常适合。那么未来长时储能会不会是主流？锂电池储能会丧失目前的江湖地位吗？
王晓丽：整个需求端长时储能是必然趋势，前提是新能源的占比进一步提升，达到60%~70%的时候，长时储能一定会成为刚需。欧洲、美国都在成立长时储能委员会，包括液流电池，像这个储氢储热等各种技术路线，都在长时储能里边长足发展。
王鹏程：锂电在长时储能的作用，4小时以内是有很明显的优势的，6小时以内有一定的竞争力，参与6小时以上，锂电池就必须寻找跟别的技术的结合。因为所有的技术路径回到最根本都是商业属性，就是你足够便宜吗？你能帮别人赚钱吗？所以我能做，但是我做的是不是比别的技术有更好的成本优势，技术思维只是商业思维的工具跟手段，否则这个盘子做不大的。
主持人：杜院长，储能时长多这么一点点，真的这么重要吗？ 杜忠明：这个问题还是从我国能源供应的安全角度来看。我国能源供应的安全性，现在看还是急需要提高的，对于长时储能来说，主要是时间长，要保证能源有足够的空间时间上的腾挪空间，来保证新能源充分的消纳；第二是要保证能源高效的转换利用。刚才讨论的都是储能技术本身的问题，但要关注储能的效率问题。所以说长时储能会不会成为主流？我觉得它是未来整个系统里面最重要的组成部分。
画外音：通过嘉宾们的讲述，我们知道储能技术各有优劣。钠电池理论上总成本要比锂电池低30%-40%；年初电池级碳酸锂价格每吨高达60万元，4月降到16万，现在回调到30万。在大幅降价下，有人认为钠电池已经失去机会。果真如此吗？ 主持人：锂价降了一半了，钠电池的优势还在吗？ 黄学杰：钠离子跟锂离子有一些共同的地方，它可以满足4小时内短时储能；钠电池的发展，对锂电池发展有帮助的，把碳酸锂的价格压在一个涨不上去的水平。我相信钠电池产业成熟以后，碳酸锂绝对不会到60万，甚至不可能到30万，这对于锂电产业的发展是有巨大价值。短时储能做好了对长时储能的发展也具有价值。而且在这个过程中，可以形成短长相结合，磷酸铁锂的低温性能不好，钠离子低温的特性很好，也在考虑把这两个结合起来。总之多元的发展互相必有促进作用。
王鹏程：一、我判断锂的价格肯定不会维持现有位置。从掌握的信息来看，肯定会稳步的震荡下行，明年这个时候价格再打对折，可能性还比较大。当然各有各的看法，拭目以待。 二、个人认为钠离子优势不能纯粹的简单看现在的价格。理论上一种技术路线，最后的成本一定会趋同于它本身的材料成本。不管最后掉到多少，钠的理论成本对比锂还是有一定的下降空间。 第三，钠跟锂并不是对立关系，是比较典型的补充关系。钠的价格是对锂的一种调节，包括钠电池在特定应用场景的普适性，不管两轮、三轮车，户储的一些场景模型，都有空间。
陈军：锂离子、钠离子更多的是在4小时以内，液流电池超过4小时甚至是到8小时或者更长的时间。电化学的储能技术每一家都有优点和不足，很难说目前哪一类电化学技术完全就100%好，别的就都不行。是一种百花齐放、需求多样化的现状。
王晓丽：液流电池瞄准的市场是中长时，在规模体量上会更大，相对锂电或钠电，在终端市场是有差异化的，尤其是我国新能源资源集中的特点，西北集中、用能都在东南沿海地区。大储会成为一种基础设施，液流电池本质安全、超长寿命，作为一个公共服务属性的定位，更适合它。比如说在化工园区、纺织园区，对安全性要求极高的时候，对储能的要求就适合液流电池。现在出现的这些技术更多的是一个并行的技术，更多的是满足不同市场需求的技术。
主持人：所以陈院士您觉得听了他们几位的介绍，您更看好哪一个？ 陈军：答案比较清晰，还是多能互补。中国式现代化发展，首先能源要先行，像太阳能、风能发电的占比肯定会越来越大。据预测，2060年实现碳中和，可再生能源占比要超过50%以上，所以长时储能从国家能源发展来看一定要考虑，肯定是未来重要的储能技术。不管是锂离子、钠离子、液流或是其它的储能的方式，包括物理的抽水蓄能，在某种长时储能应用场景里包含了多种储能技术，协同发挥作用实现多能互补。另外，储能在安全的前提下还是要降成本，让市场能够更好的吸收接纳。
主持人：有人做了一个预测，今年，储能行业的投融资规模可能会增长超过200%，但是我们不禁要问，做储能到底能不能盈利？先通过一个短片做个了解。 画外音：当前地方政策一般要求新能源项目按照装机规模一定比例配储，作为并网的前提条件，这帮助催热了储能市场。截至2023年5月末，国内有23个省份明确新能源强制配储。但其实市场反应如果不是要求强制配储，很少有发电企业愿意主动配置储能。因为配储成本太高，会降低收益率。 主持人：不配储又不行，但是做了配储，可能盈利能力下降，这个循环怎么来打破？ 杜忠明：今天来看这个问题已经比较严重，新能源强制配储以后，导致现在很多储能电站利用效率比较低。问题在哪儿呢？储能作为一个市场化的主体地位，没有完全的确立起来，它是跟随着新能源电站一同布局的，导致现在很多强配的储能并没有得到有效的利用或者高效的利用；我国市场机制和价格体系现在还很不健全，下一步是需要两端发力的：第一，要有一定的市场主体地位确定以后，要对它有一定的价格机制，体现出它在整个新型电力系统里的价值。第二，充分的参与到电力市场的竞争中去。在竞争的过程中不断的去焕发出新的技术，让这个技术的迭代更有利于我们国家新型电力系统的建设。
陈军：一个是政策要求的配储，同时还有市场的呼唤，因为投资肯定还是要有盈利。现在市场为什么没有完全做到这样的作用呢？市场需求和调节政策还是要有一段的磨合期。
黄学杰：储能需要独立的市场地位，现在跟着火电、光伏在跑，所以它的价值是别人说了算，不是市场定价，它的容量价值、调峰能力挣来的钱都拿不到，所以市场地位确定下来，再加上好的政策，合力才能够让这件事情更健康的发展。
主持人：在这之前，新能源的发展很多时候靠补贴才发展到了今天。我们现在有强制配储，如果有一天没有这个政策了，你们在市场上还能不能活得下去？ 王晓丽：现在我也没有认为强制配储，就一定是未来长远的发展方向，这只是短期的一个导向性政策。过往整个电力系统发输配用，就没有储这个环节，现在新能源接入进去之后，才有了储能的环节。储能最终汇集的是发输配用各个环节，一定是各个环节都要承担成本，并且还要往终端来传导。现在的机制只是过渡性的机制，未来我认为完全市场化的、完全按效果付费的，能够确立储能的价值以及对应的收益的机制出台，才是真正的市场行为。
王鹏程：结论当然是肯定可以的。现在是过渡型机制，是为了推动整个产业发展启动的瞬间，以及政策磨合的过渡周期。现在处在国际的周期以及能源改革的周期，需要在这个节点做这件事情，不能等。强制配储的政策，一定会逐步的退出，最后形成完全的市场化机制。我呼吁机制，不呼吁补贴，有三个比较直接的呼吁。 第一，基本的容量电价机制要尽快出台。 第二，多样化的市场机制，包含调峰调频、黑启动的参与模式要出台。 第三，要尽快把储能纳入碳交易的积分体系。 只有这样子，才不会出现配的不用，劣币驱逐良币的现象。
主持人：有统计，2023年1-4月装机功率同比增加577%，所以很多人都非常担心现在是不是过剩了。 陈军：很确切的回答不会。现阶段，市场需求已经来临，市场呼唤储能，还远远没达到市场的需求，这是一个利好的事情。国外并没有强制配储，但都要有一定的储能的比例，未来还是有更大的发展空间。
王鹏程：产业发展的价值观，我认为还没有得到充分的认知。要推动永续发展绿水青山，推动全球全业全户的新能源全面发展。未来的电力需求会百倍千倍的增长，要有更高维度的认知，能源行业有巨大的可能性，根本谈不上过剩不过剩。 王晓丽：国家在出台新型储能发展指导意见的时候，规划2025年到30GW,从各地规划来看，已经有67GW的规划量了。过程中需要政府尤其是行业主管部门在顶层端做好规划、设计、引领以及实施，才能保证储能行业健康发展。
黄学杰：更担忧技术进步的不够快。技术的进步如果快于产业的扩张，那就不必担心产能过剩。如果是低端的产能，重复的做，当然会有问题，所以技术的进步是关键。
主持人：其实陈院士还有另外一个身份，就是南开大学的副校长，有没有计划开设相关的人才培养计划和储能相关的专业，来助力这个行业的发展。 陈军：过去的五年，全国的高校开设新能源或是储能专业，据我统计有接近200所大学。南开大学在2019年招收了新能源科学与工程的本科生专业，今年有第一届的毕业生，未来会更多。客观来讲没有一所大学以前有这样的专业，以前只有一些相关的基础专业。例如我们学校的化学专业、有的学校是材料，或者有的学校叫动力工程、热物理等等。但储能学科要求的知识结构已经发生了翻天覆地的变化，这就需要我们培养相关的人才。国务院的学位办专门有一个条目，在这方面的支持。所以这也是一个很好的契机。 
《对话》的舞台上关注过很多行业和产业，但是有一些行业和产业像一阵风一样轻轻的吹过，有一些行业走到今天依然屹立不倒。无论风口怎样变换，每一个行业最值得珍惜的，就是能够专注于它的专家、学者和企业家朋友们，他们才是所在行业最宝贵的资源，我们一起为中国储能行业干杯。
视频为《对话》栏目“储能大舞台”完整版 观看链接：https://mp.weixin.qq.com/s/q1Yt651E9zPt4dhqxUKfqA
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