文|極新
儲能,無疑是2022年橫亙在一二級市場中最火概念。
如今,在儲能領(lǐng)域,誕生出了相當(dāng)多的優(yōu)質(zhì)項目。不過和往年大火的3D打印等賽道不同的是,在這個賽道中,技術(shù)由科學(xué)家們引導(dǎo),上演了一出千帆競發(fā)、百舸爭流的好戲。
甚至可以期待:在實(shí)驗室中已被驗證的技術(shù),在未來的一段時間可以批量化走入商業(yè)社會。而不論從經(jīng)濟(jì)意義和社會意義來說,儲能的技術(shù)創(chuàng)新都會在硬科技賽道中描繪一道璀璨奪目的丹青墨卷。
在本文中,我們將從宏觀、中觀和微觀三方面展開,來探討這個未曾被充分認(rèn)識的賽道。
儲能的難點(diǎn)在于平滑輸出和性價比。
這牽出了我國甚至世界范圍內(nèi)能源利用效率和格局的話題。就世界局勢來看,儲能行業(yè)正在從熱能儲能轉(zhuǎn)向電能儲能。一方面,是電子電器設(shè)備的進(jìn)一步普及,另一方面,電儲能技術(shù)得到了飛速進(jìn)展,相當(dāng)多的場景可以落地,投入到生產(chǎn)生活之中。
以往,在建造水庫過程中,可以通過蓄水方式將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能;也可以利用電池原理進(jìn)行一定程度的化學(xué)儲能。但客觀因素是,由于枯水、豐水季節(jié)影響,蓄水所產(chǎn)生的能源會有著明顯的季節(jié)周期,而化學(xué)能又面臨二次污染問題。
一些風(fēng)電場在電量充沛的時候,電量由于得不到儲備,不得不將“垃圾電”以埋入地下的方式處理。極新在動筆之時也有這種感慨——要是將這部分能源用于生產(chǎn)生活該有多好!
在城際列車行駛過程中,電能的消耗和釋放也存在巨大的浪費(fèi)。所以,在如今環(huán)保和供電穩(wěn)定性日益被提升日程的時候,一種輸出平滑、價格低廉而且清潔的儲能方式正在被各個國家所關(guān)注,也在此,誕生了廣大的需求市場。
在這個過程中,未來的新型儲能方式的面貌應(yīng)該是這樣一幅圖景:用戶應(yīng)該可以感到安全,落地場景可以更加多元,性價比應(yīng)該足夠高。
01 大市場、大賽道
如上文所述,儲能市場的爆發(fā)源自于能源轉(zhuǎn)型。
在這個領(lǐng)域,有政策驅(qū)動的邏輯。一方面,我國面臨長期的“雙碳”影響;另一方面,從中央到各地方政策來看,極其重視發(fā)電、儲能和能源分配。在電量補(bǔ)償機(jī)制上,地方政府正在積極探索。
目前來看,全國范圍內(nèi)發(fā)電波峰、波谷功率相差極其顯著。方正證券預(yù)測,在2025年,全球儲能市場復(fù)合增長率可達(dá)50%,儲能裝機(jī)量在這個過程中會有大幅提升。
在最近的鋰電池喧囂中,可以看到,化學(xué)儲能仍然存在熱度。市場中,在能源電池領(lǐng)域最關(guān)注長壽命、安全性和低成本。就技術(shù)成熟度角度而言,鈉硫電池、鉛蓄電池以及鋰離子電池都有商業(yè)應(yīng)用。在比較中,鈉硫電池有安全性問題,而鉛蓄電池則存在壽命和污染問題,后者市場一直在萎縮,目前看是一種將被替代的技術(shù)。
所以,一段時間內(nèi),由于電動汽車影響,鋰電池的儲能仍將被市場廣泛期待,其中磷酸鐵鋰的市場期待高于三元鋰電池。寧德時代、億緯鋰能、德方納米等公司均在此布局,也催生了很多創(chuàng)新機(jī)會。
在電磁儲能領(lǐng)域,超導(dǎo)電磁和超級電容還在技術(shù)成熟到商業(yè)化過程之中。在短期之內(nèi),還需等待部署成本的降低和安全、維護(hù)等相關(guān)配套技術(shù)成熟才可大規(guī)模展開。
一些其他創(chuàng)新;例如Energy Vault用混凝土磚塊重力來儲能,還有像Form Energy的水系空氣電池等等。
在這個領(lǐng)域中科創(chuàng)星投資了中儲國能。
就投資邏輯而言,物理儲能具有顯著優(yōu)勢:物理儲能未來可以大規(guī)模落地,成本更低,設(shè)計壽命長,能量儲存時間也足夠久。當(dāng)然,化學(xué)儲能的優(yōu)勢是響應(yīng)快,可適配更多電子電器產(chǎn)品,和終端用戶的捆綁更加緊密。
在未來的判斷中,極新認(rèn)為,多種新型儲能技術(shù)會在一定時期內(nèi)相互并行存在。在未來不同場景中,儲能的性價比是動態(tài)變化的。比如未提到的飛輪儲能,因為利用了高速旋轉(zhuǎn)的飛輪,將能源轉(zhuǎn)化為機(jī)械能存儲,其應(yīng)用場景就更偏向于在軌道交通、電動汽車充電和大數(shù)據(jù)中心中部署。
02 產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會明顯
儲能行業(yè)正在進(jìn)入景氣周期。
和國外發(fā)達(dá)國家相比,我國的儲能行業(yè)會在一定時期內(nèi)受到政策引導(dǎo)因素影響。在這之中,會催生出補(bǔ)貼發(fā)展機(jī)會。
在垂直細(xì)分行業(yè),物理儲能空間會得到進(jìn)一步釋放。由于目前風(fēng)電、光伏輸出的不穩(wěn)定性問題仍舊存在,市場可能更加偏向于對傳統(tǒng)能源的儲能。
此外,由于儲能行業(yè)的快速發(fā)展,在電源管理、輔助設(shè)施、再生能源甚至用戶終端均存在一定的創(chuàng)新機(jī)會。但在解決問題之前,應(yīng)該可以回答以下問題:
如何解決風(fēng)、光消納問題?
如何利用/解決退役動力電池?
能否有望塑造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、有望成為頭部?
在產(chǎn)業(yè)鏈下游,存在相當(dāng)多的系統(tǒng)集成商,提供運(yùn)維、集成、渠道等服務(wù)。電池資產(chǎn)管理是一個有趣的話題,目前在這個領(lǐng)域,已經(jīng)有金融機(jī)構(gòu)、電池供應(yīng)商、整車廠、儲能企業(yè)、拆解回收廠加入,共同塑造行業(yè)價值。
可以預(yù)見的是,未來儲能系統(tǒng)需要一整套數(shù)字化解決方案。首先,就如上文所述,電力的來源問題需要數(shù)字化,在儲能電網(wǎng)搭建過程中,智能化、虛擬化也極其重要。此外,充電樁的配套和網(wǎng)絡(luò)搭建能力,也是區(qū)別儲能公司高下的有力支撐。
目前來看,市場中還有一些存疑需要克服:如動力電池做儲能電池是不是合理?產(chǎn)業(yè)資本和VC應(yīng)該如何協(xié)同?儲能如何和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及制造升級打通?
以上問題都是可以暢想的。
變流系統(tǒng)PCS和電池管理系統(tǒng)BMS在產(chǎn)業(yè)鏈之中的作用頗受看好,但后者需要在研發(fā)之中投入巨大成本,未來需要驗證商業(yè)模式的可持續(xù)性。目前,在逆變器行業(yè)之中陽光電源領(lǐng)跑資本市場,但反觀變流系統(tǒng)PCSD,其作為儲能系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)的盈利性還較為堪憂。
在鋰電池行業(yè)(全固態(tài)),技術(shù)方向分為薄膜全固態(tài)、聚合物全固態(tài)、氧化物全固態(tài)和硫化物全固態(tài)。
目前來看,各種技術(shù)路線都有優(yōu)劣:薄膜全固態(tài)電池容量小,能量密度較低適合高精尖電子器件場景;聚合物全固態(tài)兼容性不好,與磷酸鐵鋰和三元鋰電池的兼容性低;氧化物全固態(tài)低溫下可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)鋰,而且可耐受高電壓,但機(jī)械性能堅硬,比較容易碎裂等等。
目前,氧化物被行業(yè)看好,這也會或多或少影響鋰電池的儲能行業(yè)。
03 “冷門”技術(shù)不冷門
儲能賽道中目前以鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈最為火爆,討論也較多。但客觀情況是,除了鋰電池的諸多技術(shù)方向外,還有一些看似“冷門”的儲能賽道。
其中一個便是熱儲能。在美國有家名為Malta Inc的初創(chuàng)公司,就提供了熔鹽解決方案,而瑞典的Azelio's 則是利用了鋁,在蘇格蘭有家名為Sunamp以相變材料(PCM)作為熱儲能媒介。
在一級市場項目中,中科海鈉敢于突破鋰電池的固有體系,用鈉離子技術(shù)開發(fā)電池產(chǎn)品。這是一個來自于中科院物理所的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊,其產(chǎn)品可以做到和鋰電池壽命相當(dāng)?shù)某潭?,成本也相較鋰電池低。硬碳材料被考慮作為鈉離子電池的負(fù)極材料,當(dāng)解決價格問題后,鈉離子電池會對鋰電行業(yè)產(chǎn)生沖擊。
上文提到,中儲國能是一家利用壓縮空氣為主要技術(shù)的機(jī)械儲能公司。在使用場景中,有高壓密封空氣的報廢礦井、海底儲氣罐、山洞和儲氣井都是不錯的儲能聚集地。在我國,由于廣大地區(qū)的地理條件還較為復(fù)雜,一般儲能場景很難到達(dá),所以機(jī)械儲能的場景十分廣大。
中儲國能創(chuàng)始人紀(jì)律認(rèn)為,壓縮空氣儲能場地限制少,也不破壞環(huán)境,建設(shè)周期短,壽命長非常適合長期有儲能需求場景和地區(qū)的人群使用。
極新認(rèn)為,這項技術(shù)未來不僅可以在國內(nèi)應(yīng)用,有朝一日也可以成為一種國家名片面向世界,有著深遠(yuǎn)的發(fā)展前景和戰(zhàn)略意義。
儲能也是一種能源革命。
應(yīng)該看到,儲能是能源安全的一部分。而儲能的推行,也客觀影響著國家電力的結(jié)構(gòu),促進(jìn)了節(jié)能減排、空氣凈化等多方面事業(yè)的發(fā)展。
此外,儲能的發(fā)展還可以客觀帶動光伏、鋰電池、風(fēng)能甚至潮汐能的進(jìn)一步利用。隨著可再生能源的并網(wǎng)、分布式發(fā)電和電動汽車的持續(xù)發(fā)展,儲能的市場將會越來越大。
在社會意義方面,儲能可以滿足更多特殊條件下的能源需求,為無電人口用電提供了解決方案。在我國的眾多島嶼中,也有著廣闊的施展拳腳的空間。
國際上,發(fā)達(dá)國家早已在儲能領(lǐng)域躍躍欲試。海島和偏遠(yuǎn)地區(qū)的儲能項目也在持續(xù)推進(jìn)過程之中。在電力調(diào)頻和輔助服務(wù)市場中,仍然存在大量機(jī)會。
在房地產(chǎn)的升級換代大背景下,智能建筑的呼聲變得越來越高。蓄冷蓄熱成為轉(zhuǎn)移用電高峰的有效手段,隨著儲能電力交易的進(jìn)一步成熟,普通用戶也可以享受到儲能所帶來的電力節(jié)約的好處。
近年來,國外在智能建筑方面的長足進(jìn)步,每一座建筑物所采用的能源體系更加多元化,其中為電動汽車、用戶、電網(wǎng)均做了諸多升級改造。在能源監(jiān)控方面,也給出了合理的解決方案,這些經(jīng)驗都值得學(xué)習(xí)和進(jìn)一步探索。
不可否認(rèn)的是,未來,我國仍將持續(xù)面臨能源問題。而這個問題的解決,宜早不宜遲。長期看好儲能行業(yè),這必將是一個值得長期投入和具有價值投資屬性的領(lǐng)域。