化學(xué)電池儲能市場將迎來巨大發(fā)展空間

    鋰電世界  受歐債危機影響全球經(jīng)濟復(fù)蘇乏力，使全球主要國家將發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟提升重要發(fā)力點，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)業(yè)已成為全球的戰(zhàn)略共識。國際能源署預(yù)測，從2011年到2035年全球能源需求將增長1/3，可再生能源所占比重將從當(dāng)前的13%增加至2035年時的18%。風(fēng)電和太陽能等新能源的并網(wǎng)應(yīng)用和分布式電網(wǎng)應(yīng)用將會給儲能產(chǎn)業(yè)提供巨大的市場發(fā)展空間。

    全球打造智能電網(wǎng)的大幕已經(jīng)拉開，世界各國將其上升為國家戰(zhàn)略來推進，預(yù)計到2014年全球智能電網(wǎng)市場將達1714億美元。儲能技術(shù)尤其大規(guī)模儲能技求是智能電網(wǎng)在發(fā)電、輸電、配電、用電四大環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)電能質(zhì)量、優(yōu)化能源效率等主要目標的實現(xiàn)手段，逐漸成為構(gòu)建智能電網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

    美日歐等發(fā)達國家在儲能產(chǎn)業(yè)上布局多年，其抽水儲能、壓縮空氣儲能以及化學(xué)電池儲能產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，僅2012年美日歐儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模已經(jīng)達到15億美元。儲能模式主要包括物理儲能和化學(xué)儲能方式。物理儲能中的抽水儲能、壓縮空氣儲能已經(jīng)成為主流的儲能模式，化學(xué)儲能中鉛酸電池、鋰電池、液流電池以及鈉硫電池主要是商用和示范儲能為主。

表 1主要成熟的儲能技術(shù)應(yīng)用范例

    化學(xué)儲能電池具備即時儲存能量、安裝便捷以及相對的成本優(yōu)勢，被業(yè)內(nèi)認為最有可能大規(guī)模應(yīng)用的規(guī)模儲能方式。化學(xué)電池儲能和應(yīng)用量最大的抽水儲能和壓縮空氣儲相比，解決了只能在特殊地理條件下應(yīng)用的弊端，是理想的儲能手段。據(jù)推測，未來全球化學(xué)電池儲能市場價值將以26%的復(fù)合年均增長率增長，從2012年的20億美元增長到2020年的160億美元。

    化學(xué)電池儲能：技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)百花齊放，成本和性能成為勝出的核心要素，高級鉛酸電池和鋰電池技術(shù)發(fā)展可期，液流/鈉硫電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還需時日。

    鉛酸電池在目前商業(yè)化時間最長、技術(shù)最為成熟的電池。鉛酸電池有三大應(yīng)用領(lǐng)域，其中汽車(行情 專區(qū))啟動電池仍為其主要應(yīng)用市場，市場規(guī)模合計占58%的份額，增長已經(jīng)趨緩。電動自行車則為增速最快的市場，國內(nèi)約90%的電動自行車使用鉛酸蓄電池。儲能應(yīng)用主要還是作為備用電源以及家庭式儲能為主。鉛酸電池技術(shù)在向高級鉛酸發(fā)展，高性能的新型鉛酸電池在儲能產(chǎn)業(yè)中可以大規(guī)模應(yīng)用。

表 2鉛酸電池主要應(yīng)用領(lǐng)域

    鋰離子電池是未來最具發(fā)展前景的儲能電池。鋰電池的能量高，環(huán)境友好，和鉛酸電池相比，鋰電池的比能量(75~200Wh/kg)和效率(接近100%)都比較高，是綜合(行情 專區(qū))性能較為優(yōu)異的電池。鋰電池按照領(lǐng)域的范圍可細分為小型鋰電、動力電池、儲能電池。鋰電池產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)具備完善的產(chǎn)業(yè)鏈。上游的鈷鎳、碳酸鋰材料(行情 專區(qū))，中游的正極材料、負極材料、隔膜材料和電解液材料都已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，下游的電芯和電池管理系統(tǒng)企業(yè)也出現(xiàn)一些龍頭產(chǎn)業(yè)，在這種產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，鋰電池在儲能領(lǐng)域的具備先發(fā)優(yōu)勢，最為看好。

表 3鋰離子電池主要應(yīng)用領(lǐng)域

    釩液流電池(VRB)是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池，正在逐步進入商用化階段。國內(nèi)的普能公司在2009年收購加拿大VRB公司后，一舉成為全球最大的液流電池生產(chǎn)企業(yè)，此外大連融科、清華大學(xué)都完成了液流電池以及關(guān)鍵材料的產(chǎn)業(yè)化，這些產(chǎn)業(yè)化工(行情 專區(qū))作為液流電池在國內(nèi)的大規(guī)模使用奠定了良好的基礎(chǔ)。

    鈉硫電池在國外已是發(fā)展相對成熟的儲能電池，其壽命可以達到使用10~15年。NAS電池的技術(shù)基本是日本NGK一家獨有，目前NGK在全球的儲能訂單已經(jīng)達到600MW以上，中國國內(nèi)主要是上海電氣(行情 股吧 買賣點)、東方電氣(行情 股吧 買賣點)等一些大型集團在研究開發(fā)，但是產(chǎn)業(yè)化的難度相對較高。

    各種儲能技術(shù)是否可以產(chǎn)業(yè)化的核心在于儲能技術(shù)的經(jīng)濟性。考慮目前儲能電池的功率、循環(huán)壽命和效率的影響，鉛酸電池還是目前綜合性能最優(yōu)的儲能電池，其次是鋰電池池，鈉硫和液流電池的成本還處于較高的水平，不適合大范圍的應(yīng)用。

表 4 目前不同儲能技術(shù)的成本計算

    電網(wǎng)儲能的要求主要是能量型應(yīng)用、功率型應(yīng)用、居民能量管理、商業(yè)或工業(yè)能源管理和配網(wǎng)及分布式儲能應(yīng)用等。考慮不同的化學(xué)儲能電池的特性和成本，對在不同領(lǐng)域化學(xué)儲能電池的應(yīng)用排序如下表所示。

    表 5 化學(xué)儲能電池在不同的儲能細分應(yīng)用領(lǐng)域的排序分析