储能技术大爆发中外巨头亲自下场中美欧角逐十万亿市场

储能技术大爆发中外巨头亲自下场中美欧角逐十万亿市场

储能技术大爆发中外巨头亲自下场中美欧角逐十万亿市场,

　　风能利用技术的创意,广州高空风能技术,佛山南海高空风能技术有限10月中旬，由中国科学院参与的100MW级大型电化学储能，将在大连并网调试，这是国家首个百兆瓦级的电化学储能国家示范项目，同时也是全球功率最大、容量最大的液流电池储能调峰电站。

　　但是这还没完，中国首个级储能电站已经在新疆开工了，而在它们之前，广东首批储能示范项目、湖南儒林储能电站项目、张家口压缩空气储能电站项目等等百兆瓦级的储能项目已经并网。

　　如果算上全国，中国共有超过65个百兆瓦级的储能电站正在规划或者运行了，这还不是最夸张，按照国家能源局的规划，到2030年时，我国新增的储能项目的投资可以超过1万亿元。

　　但是让大家没想到的是，仅仅2022年的前10个月，我国储能项目总投资额已超过6000亿元，超过了中国此前所有的投资总额。而在国外，欧美日韩，乃至沙特都在布局储能市场，布局的时间和规模并不亚于我们。

　　也就是说，中国乃至是全世界正在经历储能建设的最大浪潮，有业内人士说：近十年是动力电池的天下，未来十年则是储能的博弈。

　　华为、特斯拉、宁德时代、比亚迪等国际巨头都已经加入了这个赛道，一个比动力电池竞争还要激烈的逐鹿之战正在展开，如果谁能脱颖而出，很可能再诞生出一个新的宁德时代。

　　那么问题来了：储能为何突然爆发，各个国家在争夺什么？，中国企业能占领一席之地吗？

　　储能技术爆火其实和中国有关系，原来的储能最出名的应该就是电池技术，它在19世纪就已经被发明了，后来发展到各种各样的储能设备，小到热水器，大到光伏电站和储能水电站等等。

　　储能逐渐成为一种基础设施，中国在2014年，首次将储能列为9个重点创新领域之一，但是储能技术线年，因为这一年中国提出碳中和和碳达峰的两个碳目标，掀起了世界能源的革命，然后储能就跟着变化了。

　　在传统能源里，储能是重要性是比较低的，因为当时的电网是处于平衡状态，一般来说电网有三个部分：一个是发电端，一个是配电端，还有一个是用户点。

　　电是以光的速度在这三个部分间传输，由于光速太快了，很难控制，而且也不好储存，所以电网的发电用电功率是处于一个平衡的状态，这样才能保证电网的安全和稳定。

　　但是任何东西都不可能一成不变，尤其是变动极大的电网，如果哪个部分失衡了，为了电网保持稳定，就需要进行调整，专业名称叫做调频。

　　大家可以理解为：用户用电需要突然增大，那么电网系统就会要求发电厂加大发电并网，如果用户用电突然减少，那么电网系统就会阻止发电机组并网，这样电网就会重新保持平衡。

　　新能源中，除了核能外，风电、水电和光伏都有一个致命的缺点，那就是间歇性和波动性太大，没风了、干旱、阴天雨天都会影响到电站的电力供应，所以这些电在并网时，就会对电网产生冲击，而且这种冲击是没办法调频的。

　　因为调频是以秒为时间单位的，而新能源的波动却非常大，以风电为例，不同的时间段和天气，可能会让风力发电的波动非常大，最大浮动可达到装机容量的80%。

　　电网一旦大量接入这种不稳定能源，很可能会让整个电网系统出现崩溃的风险，这些在美国和欧洲都发生过，以至于风电和光伏一度被电力人士称为“垃圾电”。

　　以德国为例：2015年时，欧洲发生了难得一见的日全食的景观，整个过程持续150分钟，然而这次的日全食却差点让德国爆发了能源危机，因为德国有20%以上的电力来自于光伏机组，而且在最高峰时，这个比例甚至能占到50%左右。

　　所以在日全食爆发前，就有机构预测德国电网将遭遇非常巨大的能源波动，后来在整个欧洲的帮助下，德国才避免了大规模停电潮，逃过了一劫。

　　但是英国就没这么幸运了，2019年，英国电网遭到雷击，导致变电站线路中断，全球最大的Hornsea霍恩海上风力发电站，也受到影响发生脱网，电网平衡被打破，导致英国遭遇大面积停电潮。

　　这场停电潮整整影响到了百万人的用电需求，伦敦火车站紧急停运，飞机航班被迫停飞，连交通信号都被中断了，更不用说其他用电场所。

　　中国其实也差不多，大家都知道我国一直在鼓励发展光伏和风电，但是很少有人知道，在电网业内，这两种电力其实也是被鄙视的。

　　在2010年左右，由于光伏风电并网，会对电网造成很大的冲击，所以很多地方的电网干脆拒绝新能源入网请求，有些风电光伏就算入网也会遭遇随时被断开的风险，最终导致弃光弃风的情况出现。

　　为此国家电网在2010年喊出“大风电融入大电网”的口号，鼓励地方的电网多用新能源，然而效果并不好，

　　2011年时，中国仍有100亿千瓦时的风电机组被限制发电，有超过三峡大坝一个月的发电量被白白浪费了。到了2019年，中国弃光、弃水、弃风等三弃电量超过了千亿千瓦时，相当于三峡大坝一年的发电量。

　　但是随着各国达成发展新能源的共识，光伏和风电发电站的数量暴涨数倍，新能源发电量占比也跟着增长，电网就再次面临新能源电力的冲击，如果这个处理不好，轻则“三弃”现象死灰复燃，重则我们的双碳目标也跟着夭折。

　　按照国际能源署的指导，新能源电力大概可以分成四个等级，当它低于15%时，只会对电网造成少量冲击，也不需要储能电源，当它处于15%-25%时，就需要引入储能设备。

　　当它高于25%的时候，电网就会受到巨大的冲击，此时所有的电厂都必须配置储能才能应对波动性的电力变化。

　　在这种情况下，储能的爆火就成为顺其自然的事情了，它可以在新能源电力波峰的时候，将电力储存起来，然后等新能源电力波谷的时候，再释放电力，这样不管新能源电力如何波动，电网都可以保持平衡。

　　所以世界电网发达的国家，都很早就开始布局储能，特别是有布局新能源的国家更是将储能列为重大项目。

　　其中欧洲是最早提倡新能源转型的地区，所以他们的布局和储能的市场都很大，不仅用户储能增长快，而且各个欧盟成员国的政策也非常激进，除了免税外，还能免除部分的成本费用，甚至取消容量限制等等。

　　而美国因为早期工业化需求，所以他们也很早就布局储能电站了，在20年前，美国联邦和各州政府几乎每年都会推出一个政策，持续鼓励企业建设储能项目。

　　除此之外，2019年，美国能源部还出资百亿美元，建立了一个“长时储能攻关”计划，鼓励储能企业攻关10小时储能系统，希望在10年内，将时长10小时储存的成本降低90%以上。

　　技术积累再加上政策大力支持，美国2020年和2021年的新增储能项目，占到全球的32%以上，位居世界第一。

　　亚洲方面，日韩的野心也很大，但由于国土面积限制，他们在新能源规模上比其他国家要小得多，在电池领域本来技术还比较强，但是这两年也被中国超过。

　　而且这两个国家运气也不太好，日本押注氢能，错过了锂离子储能的发展，韩国储能项目则连续出现事故，耽误了他们的发展速度。

　　根据资料显示，从2017年开始，韩国国内储能项目发生过34起火灾，而且涉及三星，LG等龙头企业，使得他们的储能布局一直处于有心无力的状态，不过他们在化学储能技术上还是很先进的，如果能解决自身问题，那么将会对其他国家造成比较大的冲击。

　　至于中国，虽然我们起步晚，但是我们的政策一点也不少，从2020年双碳目标后，我们就强制要求新能源发电站应该和储能电站协同发展。

　　2021年7月，国家发改委和国家能源局联合发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，然后2022年，又发布了《“十四五”新型储能发展实施方案》，将储能项目列为重大发展目标。

　　紧接着各地区就像是听到了号角一样，几乎同时加快脚步布局，在很短的时间内，就完成了政策和项目的落地，仅2021一年，各省发布的储能规划项目就已经超过了十四五规划的目标。

　　可以说不管是中国还是国际市场，储能竞争格局比当初的动力电池还要大，动力电池也就亚洲几个国家在发展，而储能则是全球范围的逐鹿之战，它的全球市场规模可达到数万亿美元，将超过十万亿人民币。

　　那么问题来了，竞争如此激烈，我们起步又落后，那还能有竞争力吗？答案是潜力十足，这还要从储能的种类和它们的优缺点说起了。

　　储能主要是利用物理和化学的原理转化能源，所以它的种类有很多：比如抽水蓄能、空气压缩、氢储能、锂离子储能、熔融盐储能等等。

　　但是目前比较火的就是三种赛道，分别是：传统的机械储能、新型的化学储能以及还在探索中的特殊储能等。其中机械储能发展得最早，而且技术最为成熟，有抽水蓄能电站、空气压缩电站、飞轮储能电站等，其中抽水蓄能技术是最普遍的。

　　全球第一个抽水蓄电站在1882年就诞生了，它就是瑞士苏黎世奈特拉电站，所以抽水蓄能技术到现在已经有100多年了。

　　不过它的原理其实也很简单，就是将多余的电力用来抽水，把水抽到高处的水库上，等需要用电的时候，再把水泄下来发电，发电的效率可以达到80%左右，水库越大，它能储存的能量也就越大。

　　而且水库的建设难度并不高，只需要抽水设备和发动机等设备就行了，欧美在工业发展的过程中，就曾大量建设水利发电站、核电站等，然后搭配抽水储能电站，配合水电站的丰枯季来调节，有了抽水蓄能站，即使是枯水期，水电站也能保持稳定发电。

　　由于抽水蓄能电站性价比非常很高，所以它就被推广到核电甚至火力发电系统里，作为一种重要调节手段，于是抽水蓄能就逐渐成为一种单独的产业，发展进入快速期。

　　尤其是美国，他们在1960年就成为抽水蓄能装机容量最高的国家，一直到90年代，美国去工业化后，日本才反超美国。

　　至于中国，在2017年的抽水蓄能电站装机容量达到了28,490MW，超越日本，成为全球规模最大的国家。

　　但是老实说：这个第一没啥可骄傲的，因为我们压根就没发力，虽然中国一直在积极建设储能电站，但更多的还是将它作为发电站的补充，是用来削峰填谷而存在的，而不是像欧美日那样独立发展。

　　中国第一个独立、完整的抽水蓄能政策是在2021年才发布，当时国家能源局颁发了《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，要求“能核尽核、能开尽开”的原则，积极鼓励抽水蓄能的发展，在未来要建设200多个储能项目。

　　目的就是为了辅助中国新能源发展战略，于是中国这个基建狂魔稍微一发力，就拿下诸多纪录。

　　2021年，世界规模最大抽水蓄能电站，河北丰宁电站正式投产，它创下了四项“世界第一”，分别是装机容量世界第一、储能能力世界第一、地下厂房规模世界第一、地下洞室群规模世界第一。

　　所以我才说：中国的潜力很大，以前不怎么重视就能拿下第一，现在认真规划，传统的抽水蓄能电站就立刻迎来大爆发，根据估算，它的市场规模可以达到2万亿元。

　　不过抽水蓄能技术这个赛道还不是最火的，因为水库等基础设施，属于国家重点保护对象，一般都掌握在各国的电网手里，所以在国际上的竞争并不激烈。

　　反而是新型的电化学储能才是科技巨头的青睐，比亚迪、华为、特斯拉、宁德时代都在布局电化学储能。

　　抽水蓄能虽然性价比高，但需要兴建水库，对于地理位置要求非常严格，需要具备高低落差的地形，而这种环境一般处于高山地区，比较适合水电，但是却不适合光伏和风电。

　　光伏发电站也是如此，它们大多位于北方的荒漠，这里阳光充足，但是缺乏高低落差的山地和水资源，所以并不适合修建抽水蓄能设施，而风能一般位于海边、山口，同样不具备大规模兴建水库的条件。

　　而电化学储能的原理其实就和电池一样，是可以充放电的，当电力充足时，就可以存到锂离子储能电站，需要的时候再放电，而且大小可以自己组装，想要大一点就可以多放几块电池，想要小一点，就少放几块。

　　因为电化学储能电站的灵活性比较高，可以放在用户端，比如换电站，充电站等，也可以放在发电端，控制新能源波动，可以用哪里需要哪里搬来形容，也因此被业内人士将戏称为“超级充电宝”。

　　有人听到这里，可能会觉得很失望，不就是电池吗，用得着吹它吗？事实上就是因为它是电池才被大家如此追捧，为啥这么说？

　　电化学储能的种类有很多，但都和我们现在电池发展密切相关，比如铅蓄电池储能，锂离子电池储能，钠离子电池储能以及钒离子电池储能等。

　　锂离子电池就不用说了，大家都知道，是我们纯电动车的主要电池类型，也是技术最成熟的，所以它在电化学储能里也是占比最多的，可以达到电化学储能的88%左右，其中宁德时代占据了储能电池的龙头位置，成长的非常快。

　　而铅蓄电池的性能比较差，所以它的占比也只占到4.5%，至于钠离子电池和钒离子电池就值得特地说明，它俩被很多人认为将来是最有可能取代锂离子电池的技术。

　　钠离子的储量非常丰富是锂离子的400倍以上，所以它的成本也低得多，而且在化学性能上也比较稳定，不会出现锂离子燃烧和爆炸的情况。

　　所以在锂离子资源受限，电池不断涨价的背景下，钠离子电池就成为很多企业的下一代技术，连宁德时代自己都很早布局钠离子电池技术，甚至已经开始试量产。

　　在资源上，中国是世界上钒资源最丰富的国家，占有42%的储量，而且大部分都很容易开采的钒钛磁铁矿。

　　在安全性上，全钒液流电池电解液用的含有钒离子的稀硫酸水溶液，不会发生燃烧和爆炸，而且液体电解质，可以储存在电池外部的储存罐中，并不占用电池内部的资源，只要增加外部的钒电解液，电池的容量也可以跟着增加。

　　所以资源多，安全性和容量也更多的钒液流电池，就成为替代锂离子电池储能的绝佳选择。

　　为啥这么说？首先电池其实都是储能的技术，但是根据应用不同，可以分为3C电池、动力电池和储能电池三种。

　　这三种类型对于电池的性能要求是不同的，比如3C电池和动力电池，就是应用在手机、笔记本电脑和电动车等消费端，而储能电池则是用在基站、电站等商业端。

　　消费者对于电池的性能要求是很高的，比如能量密度要高才能耐用，充放电速度要快，才能节省时间，但是商业端对储能电池的要求就没这么严格，性价比和安全性才是首选。

　　所以在电池技术不够成熟时，科技企业就可以先在储能上应用，等技术、性能差不多了，再推向消费端，减少企业研发的风险。

　　举个例子，以前研发锂离子电池技术的时候，没有储能，就必须一步到位把价格打下来同时，还要把性能和安全性都给它搞上去，这是很困难的，但是现在不用了，我只要先把价格和安全性搞好，就能参与储能项目，可以一边挣钱一边迭代技术。

　　所以科技巨头们布局的不仅仅是储能，它们争夺的还有下一代的电池技术，用行业内的话说，就是群雄逐鹿，再“造”宁王。

　　这句话也确实如此，我们来看看钠离子电池储能的融资就知道了，在2年时间里，总有37家企业的钠离子项目获得资金的支持。

　　所以储能的背后不仅仅是国家对新能源的布局，更是科技技术的博弈，当然我们也希望我们的科技企业们能和宁德时代一样，拿下这场胜利。