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资本掘金储能业 市场细分明朗化


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資本 掘金 儲能 市場 細分 明朗化 明朗
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储能业井喷 铅酸电池再谋“江山”

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在狂热的储能技术争霸赛中,铅酸电池决意要抢占一席之地。

2010年6月1日,财政部、科技部、工信部和发改委曾联合下发《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》(下称《补助办法》)。其中规定,享受政策补贴的新能源汽车的动力电池不包括铅酸电池。

但这似乎并没有影响到铅酸电池从业者们的壮志雄心。

“锂离子电池与铅酸蓄电池相比确实比能量高,但受制于电池制造技术和电池管理系统的研究短期内很难获突破,3-5年内并不能助推电动汽车的产业化。”中国电器工业协会铅酸蓄电池分会副理事长、超威电源有限公司(00951.HK)(下称超威动力)副董事长周龙瑞表示。

中 国电器工业协会铅酸蓄电池分会副理事长、浙江汇同(控股)电源有限公司(下称浙江汇同)副总裁朱文武表达了相似的意见。在他看来,电动汽车很可能重走电动 自行车发展的道路,“可能不超过3年,马路上就会到处都是铅酸电池提供动力的汽车,那时国家很可能默认铅酸电池的地位。”

实际上,因为亲身经历过电动自行车在“夹缝”中发展,倒逼执管理部门承认的“光辉历程”,《补助办法》对铅酸电池厂商信心的打击似乎有限。

“车间都建了,设备也上了,一旦国家有政策,铅酸电池作动力的电动汽车大规模发展只是时间问题。”周龙瑞解释。

这并非狂妄之语。其实,去年6月25日,工信部发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,也曾将使用铅酸电池的混合动力汽车列为成熟产品,可首先进入产业化发展。

除此之外,得益于铅酸电池储能技术的成熟性和安全性,几乎所有铅酸电池生产企业都相信,未来在给汽车提供动力的领域,已有百余年发展历史的铅酸电池将率先实现产业化。

然而,眼下的形势却也让这些企业懈怠不得,要获得更多国家政策的支持,只有进一步提高铅酸电池的性能并稳步延长使用寿命才是最后制胜的法宝。但无论如何,铅酸电池已经准备好,弯道超车的最好时机,就是现在。

价廉制胜?

周龙瑞认为,廉价、低速、短途的电动汽车才更容易获得消费者的青睐。

据中国电器工业协会铅酸蓄电池分会数据显示,我国铅酸电池生产企业接近3000家,年产能约为1亿万千伏安时。根据不同的用途,铅酸蓄电池大致分为起动用、动力用和固定用三大类,分别用于汽车的启动照明点火、电动车辆的牵引和通讯、电力等的备用电源用途。

尽管铅酸电池还未获得国家相关的补贴政策,但因为对新能源汽车和风光电场储能发展方向和市场需求的预期,稍有规模的企业几乎都开始涉猎动力电池储能技术。

以 天能国际集团(00819.HK)(下称天能动力)为例,这家20世纪80年代末靠生产电动自行车用铅酸电池起家的公司,如今已是中国最大的动力电池生产 商之一。但天能动力并不满足于此,目前,它700多万千伏安时的年产量中,有20%是电动汽车用铅酸电池、锂离子电池和风光储能电池。

去年,天能动力的研发总投入约为2.1亿元,占到总销售额70亿元的3%。因为考虑到锂离子电池的市场火爆程度,“2.1亿元研发投入中,有60-70%是用于锂电的。”天能集团董事局主席张天任坦言。

但这并不意味着张更偏向锂电池的市场,“锂电池做动力电池离产业化更远,才需要更多的研发投入。”

实 际上,天能集团目前与奇瑞汽车和众泰汽车分别进行了不同技术路线的项目研发。与奇瑞的合作中,天能集团为其提供4个12伏、150安时的铅酸电池。实验数 据显示,这个48伏、150安时的电池组,每次充电可行驶150公里,电池寿命理论上约为3年,电池售价在2万元左右,汽车售价约为5万元。

与众泰合作的项目中,天能集团为其供应100个3.2伏、100安时的磷酸铁锂电池。这个320伏、100安时的电池组,每次充电可行使260公里,电池寿命理论上为10年,电池售价接近10万,汽车售价为21万。

天能动力副总裁杨元玲介绍,除去中央和杭州市政府的补贴后,众泰的这款电动汽车在市场上的售价约为10.5万。

但他认为,如果一定要购买一款电动汽车,消费者可能还是会选择奇瑞汽车,“因为10.5万这个初期投资还是有点大,可能减少购买需求。”

此 前,业内对电动汽车性能的期望值,约是时速最高可达120公里/小时,一次充电可行驶200-300公里。但周龙瑞认为,廉价、低速、短途的电动汽车才更 容易获得消费者的青睐,“充一次电行驶100公里,时速在60公里/小时左右,关键是要价格便宜,这样的车才适合我国的国情。”

颇多“看好者”

这并非丰田首次向外界展示对铅酸电池的兴趣。

与中国的新能源汽车补贴倾向略有不同,去年,美国总统奥巴马对外界宣布的24亿美元支持48个项目发展“下一代电池和电动车”研制与生产中,其中包含6680万美元支持铅酸电池的项目。

据 公开资料显示,这6680万美元中,3430万美元用于支持Exide Technologies(埃克赛德科技公司)研究铅—炭电极技术生产先进的铅酸电池;3250万美元用于支持East Penn Manufacturing Co.(东宾制造有限公司)生产超级电池。

把铅酸电池作为电动汽车动力来源研究的还有日本。11月10日,一家常驻大连的日本公司来到浙江长兴,作为丰田汽车的先遣部队,来中国寻找铅酸电池生产商作为合作伙伴。在全国考察一圈后,其选定了长兴的一家厂商。

“初步合作意向已经达成,丰田将与我们共同研发、生产汽车起动电池和动力电池。”被丰田选中企业的决策者透露。

实际上,这并非丰田首次向外界展示对铅酸电池的兴趣。浙江省蓄电池行业协会秘书长姚令春透露,其7月份前往日本参观丰田的展馆,“展出的两款新能源汽车中,就有一款以铅酸电池作为动力电池。”

发达国家的对于铅酸电池的认可,无疑给了中国的铅酸电池制造者巨大的信心。在回答铅酸电池提供动力的电动汽车何时能够批量生产时,朱文武给出的时间是明年6月。

早于两年前,朱文武所在的浙江汇同联合一支原属于通用汽车的科研团队,共同建立技术平台,开发出一款铅酸电池提供动力的汽车。

他介绍,这款增程式的家用电动汽车,时速最高80公里,续航里程分为100公里和150公里两种,售价将在5万元以内。

“其中电池的成本是1万元,考虑到铅酸电池是可以回收的,电池的成本实际只有6000元。”朱文武表示,浙江汇同将为电池提供3年的质保服务,“我们测算的电费是4元/公里。”

与浙江汇同开发新品牌的电动汽车不同,超威动力选择与车企合作。“因为做汽车和做电池的原理并不一样。”周龙瑞解释。

但是,因为《补助办法》中享受政策补贴的新能源汽车的动力电池不包括铅酸电池,与超威动力有合作的江淮、安凯、力帆等众多车企,均暂停了对使用铅酸电池电动汽车的研究。这让周龙瑞多少显得无奈。

“锂离子电池的汽车技术不成熟,没办法发展;铅酸电池因为得不到政府的补贴,也不可能很快发展。”周说。

污染之痛

3000家企业中只有1200家获得了生产许可证。

铅酸电池生产商们已为铅酸电池动力汽车勾勒了美好的未来,却仍然难以彻底消除人们“谈铅色变”的顾虑。

姚令春介绍,因我国现在生产的铅酸电池都是阀控密封的,所以在使用端并不存在污染问题,“但是冶炼铅矿和生产铅酸电池的过程中,如果管理措施不当,就会有产生污染的可能。”

姚认为,原生矿的冶炼,不管是铅、铜还是铁,都可能造成污染,这是采矿行业的共性问题。对于铅酸电池生产厂家来说,“严格把控环境管理,所谓的铅污染就是可控的。”

超威动力便是这方面的佼佼者。11月10日,超威动力于去年10月新投产的厂房中机器轰鸣,4万平米的空间中干净、整洁,并未有任何烟尘、气味和污水。

周龙瑞告诉记者,此间厂房的投入约是2.1亿元,其中土地基建花费3000多万,生产设备是5000多万,剩下的除了流动资金、日常开销和人工薪酬,很大一部分是用在环保成本上。“我还没有核算过环保成本,但是这间工厂比我们以往的环保成本又提高了10%。”

但超威动力的努力并不能代表整个行业的进步。实际上,就在11月1日,《晶报》才刊登消息称,深圳一电电池技术有限公司多名员工在体检时查出血铅含量超标。

“除 去设备落后的原因,企业时有发生操作工人血铅超标事件,可能是管理不到位,包括对于工人劳动保护用品的使用培训。”意大利非凡集团公司高级技术经理张振芳 认为,最近几年中国不少企业的生产设备已经和国际同步,“在设备条件一样的情况下,中国在铅酸电池企业的管理上,确实还存在改进空间。”

对此,中国电器工业协会铅酸蓄电池分会理事长范广雨坦言,早在2003年,国家质检总局就在铅酸电池行业实施了生产许可证制度,将生产过程中的环保不达标列为否决项,“但目前从事铅酸电池生产的3000家企业中,只有1200家获得了生产许可证。”

中国电器工业协会铅酸蓄电池分会秘书长徐红告诉记者,作为一个充分竞争的行业,铅酸电池企业的平均利润率约为5%。但前300家企业的产能占我国年产能的90%,“大企业的利润来自于规模量产,小企业未获得利润,难免以低投入、轻环保维持生存。”

而在美国,因为普遍较高的环保意识,2003年统计的前100种飞逸性铅排放源中,电池制造商排放占总飞逸性排放量的0;前100种点铅排放源中,电池制造商排放占总点源铅排放量的4%以下。基于此,EPA(美国环保署)已经从主要污染源列表中删除铅酸蓄电池制造。

华南师范大学化学与环境学院院长陈红雨介绍,我国铅酸蓄电池行业总体来讲是分散的。美国一共只有50多家铅酸电池厂,因此,他建议,“现在我国铅酸蓄电池行业应该向着重组的趋势发展,慢慢地走向垄断。”

弯道超车

超级电池的研发已经箭在弦上。

尽管现在的铅酸电池在结构上、特性上,已经比以往的技术有很大的提高,但在锂电池高性能的巨大压力下,铅酸电池的技术升级也成为生产商们不得不考虑的问题。

据了解,铅酸电池的正极板生产工艺可以分为形成式极板、管式极板和涂膏式极板。以固定型用途为例,形成式极板电池的寿命最长,约为30-50年,管式极板电池的寿命约为15年,涂膏式极板电池的寿命接近10年。

在动力电池用途上,主要是涂膏式极板电池和管式正极板电池,前者的深充放循环寿命(DOD80%)约为500次,后者则可以达到1500次以上,其成本也比涂膏式正极板电池高20%-30%。因此管式正极板电池更适于动力牵引用途。

而锂电池的循环寿命理论上则可以达到3000次。此外,在重量比能量上,铅酸电池在锂电池面前也显得略逊一筹。铅酸电池的重量比能量约是40瓦时/公斤,锂电则是200瓦时/公斤。

不过,在中国工程院院士杨裕生看来,铅酸电池的性能仍有极大提升空间,比如超级电池(UltraBattery)。

他介绍,超级电池是将超级电容器与铅酸电池的并联使用(外并),进化为内并,将双电层电容器的高比功率、长寿命的优势融合到铅酸电池中,在保持外并提高功率、延长电池寿命优点的同时,又能简化电路,提高比能量,并降低总费用。

而在许多铅酸电池生产企业,超级电池的研发已经箭在弦上。

“我们正在研究,理论上来讲它可以发电流放电、快速充电,寿命也是惊人的。”周龙瑞判断,如果研发成功,超级电池的性能必将超过锂电池。

朱文武也告诉记者,浙江汇同将要产业化生产的电动汽车就是用超级电池的反应机理,“性能将比现在的铅酸电池好3倍。”


儲能 井噴 鉛酸 電池 再謀 江山
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國內首例風光儲能電池招標再啟 技術路徑仍徘徊

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延遲了近一年之後,國家風光儲輸示範工程(一期)儲能設備採購招標終於再次啟動。

3月23日,中國採購與招標網發佈了《華北電網有限公司國家風光儲輸示範工程(一期)儲能設備採購招標公告》,並於4月15日發佈《國家風光儲輸示範工程(一期)液流電池系統採購二次招標公告》。

去 年5月27日發佈的《國家風光儲輸一期示範工程大河光伏及儲能電站電池儲能系統採購招標公告》中提及,採購磷酸鐵鋰電池儲能系統設備14MW×4h和 4MW×6h兩個包。而最新的招標公告則共分為五個包,其中四個都是磷酸鐵鋰電池系統,分別為:6MW×6h、4MW×4h、3MW×3h和 1MW×2h。最後一個包是採購2MW×4h的液流電池系統。

作為我國首個大型儲能示範項目,國家風光儲輸項目從確定建立之初備受矚目。但 本報記者獨家獲悉,招標公告發佈至今,提交了競標標書的企業卻並不多。在磷酸鐵鋰設備招標中,確定參加的是比亞迪(01211.HK)、萬向電動汽車有限 公司、天津力神電池股份有限公司和ATL-東莞新能源電子科技有限公司;液流電池方面,則是北京普能世紀科技有限公司、大連融科儲能技術發展有限公司和國 電南瑞(600406.SH)。

「除了磷酸鐵鋰電池和液流電池,去年發佈招標公告時提及的鈉硫電池應該也還是有機會。」全國工商聯新能源商會儲能專業委員會秘書長林朔表示,「目前也在考慮是不是還要做一個國際招標,把日本NGK引入進來。」

隨著新一輪招標的公告,相關儲能技術優劣再次被熱議。而除了國家風光儲輸招標公告中提及的三種電化學技術之外,目前市場上較受關注的還有抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲能、超級電容等儲能技術。

「除 了一些傳統的儲能技術,新興技術都還處於不同程度的研發階段,所以相關部門並沒有非常明確表示哪種技術更有優勢。」一位關注儲能行業發展的人士表示,「這 就意味著所有的技術都有機會,但也正因為支持導向不明朗,許多企業都還在考慮是否投資,以及投資的風險,反而制約了技術的發展。」

液流電池意外入局?

隨著國電南瑞的加入,「劇情」豐富起來

據瞭解,國家風光儲輸項目是2009年4月由國家科技部、財政部、能源局和國家電網公司研究決定啟動的大型新能源項目,項目估算總投資在200億元以上。

該項目一期工程位於張北縣,由河北省發改委於2009年底核准通過,是國網力推的堅強智能電網建設的首批示範項目。計劃建設風電100兆瓦、光伏發電50兆瓦、儲能20兆瓦,總投資約33億元,由國網旗下的國網新源控股有限公司具體實施。

普能公司董事長俞振華在接受本報記者採訪時曾表示,風光儲輸一體化項目實際上是對新電池技術的應用解決方案進行研究,「定位是示範而非商用項目,因此電池廠商是賠錢去做。」

然 而,因為項目所具有的意義遠超過其本身的經濟價值,也讓這個項目在啟動之初就受到國內電池生產商的強烈關注。許多人都相信,該項目至少顯示了國家電網公司 的技術偏好,如果示範效果好,那麼在下一次的項目中可就佔了先機,入選技術就大有可能在日後智能電網建設中獲得利益分羹。

「新公佈的招標公告裡,最大的意外應該來自於液硫電池。」前述關注儲能行業發展的人士表示。

他所說的「意外」,並不全是指液流電池在去年吃了國網「閉門羹」後,居然又進入招標範圍。「普能和大連融科參加投標,那是順理成章的事情,但是國電南瑞來湊熱鬧是什麼原因?」

大連融科雖然不如普能那般耀眼,但是其背後有中科院大連化學物理研究所教授張華民的團隊提供技術支持。張早在2004年就上書中央辦公廳和國務院辦公廳,建議重視儲能技術,可謂國內研究大規模儲能電池的元老。

「但沒聽說過國電南瑞有釩電池產品。」這位關注儲能行業發展的人士猜測,「據說去年他們還買了普能的產品,難道這麼快就學會了?」

實際上,在國電南瑞確定參與投標之前,許多人都認為,准保是普能拿下這個標。「標書都是委託普能公司代為擬定的。」一位接近普能公司的人士透露。他同時表示,「畢竟普能有兆瓦級項目的經驗,大化所的電池雖然在實驗室穩定運行了好幾年,但是應該沒有兆瓦級的能力。」

不過,隨著國電南瑞的加入,讓「劇情」變得豐富起來。湊數?陪標?還是放水讓它購買別人的成套系統?一時間,各種猜測滿天飛。

「我覺得這事情沒那麼簡單,過兩週開標就知道結果了。」前述關注儲能行業發展的人士說。

鋰電池之爭

無論何種新型電池技術,都應以這兩起事故為鑑,靜下心來考慮安全問題

與液流電池那邊跌宕起伏的情節相比,磷酸鐵鋰電池的招標「看點」要少得多。

儘管國內的磷酸鐵鋰產業投資勢頭超過了其他任何國家,在資本市場上相關企業一度「沾鋰成妖」。然而,卻只有4家企業遞交了標書。

「截至 2009年,我國生產磷酸鐵鋰材料企業約有150多家。」東海證券研究所汽車與新能源小組分析師吳文釗介紹,但大部分尚處於研發階段,能夠實現批量生產的企業大概在30家。「目前國內大多數磷酸鐵鋰企業的技術能力都只能生產低端材料產品。」

去年的那份招標公告發佈時,許多人都認為14兆瓦磷酸鐵鋰的中標者應該是比亞迪,因為它和國網的關係很到位。

那時,比亞迪董事長王傳福在5月份與股東交流時聲稱,國家電網看好磷酸鐵鋰電池。「液流電池只能作為備用電池,不能作為儲能電池,這是一個常識性錯誤。這個錯誤國網已經明白了,會把液流電池從儲能電池中劃掉。」

與當時王傳福的高調相比,這次比亞迪要內斂許多。「我們在規模儲能項目的經驗上是有優勢的。此次,我們投了兩個包。」比亞迪股份有限公司北方區總經理佟傑告訴記者。但他稱不方便透露具體是哪兩個包。

4月11日下午3時左右,眾泰一輛電動出租車在杭州街頭營運時發生自燃。4月14日下午5時許,江淮生產的一輛電動汽車又在合肥街頭發生自燃事件。「眾泰用的是萬向的磷酸鐵鋰電池,江淮也用的是磷酸鐵鋰電池。」上述鋰電池技術人士透露。

「事故原因還沒正式發佈,但我認為應該是電池的問題。」中投顧問高級研究員李勝茂分析,「車輛運行時間過長發熱,變速功率波動幅度很大,會使電池輸出功率過大,可能造成短路。」

此前,一些關於磷酸鐵鋰優秀性能的評價提及:其單體電池壽命長、安全性良好、高溫性能良好。

「不管是磷酸鐵鋰電池技術,還是其他的新型電池技術,都應該以這兩起事故為鑑,靜下心來考慮安全問題。」中信國安盟固利動力科技有限公司(下稱盟固利動力)副院長劉正耀說。

作為國內在錳酸鋰體系中數一數二的電池企業,劉正耀透露盟固利動力去年在動力電池上的銷售收入是2億元,「但是我們一直也在研究規模儲能電池,目前正在籌建一個儲能示範電站。

劉正耀介紹,盟固利動力生產的錳酸鋰電池現在的循環壽命是約2000次。但目前已經開發出5000-6000次的高壽命電池,「專門給儲能用的高壽命電池甚至可以循環使用8000次,最快將在6月對外公佈。」

與主要用於消費電子產品的鈷酸鋰相比,成本相對低廉的磷酸鐵鋰和錳酸鋰是儲能電池領域的主要原料。其中,中國和美國以磷酸鐵鋰為主,日本、韓國以錳酸鋰為主。

2002年,由中信國安集團公司與中信國安盟固利電源技術有限公司共同出資,成立了盟固利動力。該公司的宣傳材料寫道:盟固利動力是國內唯一一家實現規模化生產大容量錳酸鋰體系動力電池的生產廠家,鋰離子儲能電池技術已經接近國際先進水平。

實際上,錳酸鋰體系電池作用規模儲能的效果如何,仍需拭目以待。因為即使在國外,此種技術的示範項目也較為少見。

但劉正耀對錳酸鋰電池的未來充滿信心。他聲稱,盟固利動力生產的錳酸鋰電池不受一致性問題的制約,並且該公司掌握著該技術的完全自主知識產權。相比之下,「國外的主流技術都是錳酸鋰,磷酸鐵鋰的知識產權卻在美國。」

比亞迪對外一直宣稱的「鐵芯」或者說「鐵電池」,實際上就是磷酸鐵鋰電池。也有業內人士透露,這是因為比亞迪避免以後美國人追究知識產權問題時候吃官司

儘管面臨美國專利的限制,在比亞迪的示範效應之下,湧入磷酸鐵鋰方向的中國企業超過150家。

不過,近年來,錳酸鋰材料在中國也有了更多支持者。2010年5月底,萬向集團旗下的萬向電動汽車與美國EnerDel公司簽署框架協議,將在杭州建立全自動化的電芯及電池系統生產基地,而EnerDel 公司的動力電池以錳系材料為主。

儲能多種技術競辯

要麼缺乏足夠示範項目,要麼不能規模化生產

「A123這些年陸續在世界各地建立了一些成功的儲能項目,這可能在一定程度上激勵著中國的廠家追逐這項技術。」紐約州立大學納米科學與工程學院教授Unni Pillai說,「但國際上最為常見的,還是鈉硫電池儲能項目。」

Unni Pillai表示,「以日本NGK的技術最為成熟,NGK在全球範圍內安裝了215個系統項目,總量達到302兆瓦。」

因為國際上有成熟的項目作為範本,鈉流電池技術在我國也受到眾多追捧,走在最前列的是中國科學院上海硅酸鹽研究所。去年7月硅酸鹽研究所與上海電氣集團公司和上海市電力公司共同簽署了《關於推進鈉硫電池產業化的合作意向書》。

這項合作被外界看作是國家電網公司對於鈉硫電池技術的格外偏愛。也正因為這個原因,此次國家風光儲輸項目招標中並未包括鈉硫電池,頗讓人感到意外。

「這 次招標要求投標人必須是電池製造商,具有電池儲能系統的集成能力並提供完整集成方案,且為中華人民共和國境內註冊的企業法人,我們並不符合要求。」中國科 學院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心主任溫兆銀解釋,「我們的產品還無法做到批量化生產。如果日本人來參加招標,他們的電池中標沒有一點問題。」

國內首例風光儲能電池招標再啟 技術路徑仍徘徊

據瞭解,NGK已產業化的鈉硫電池,其壽命可達10-15年,成本約為2萬元/千瓦。而硅酸鹽研究所的產品,壽命只有5年,而且只能作為示範,並不能規模化的應用。

「但我們正在和國家電網組建公司,也可能還有第三方的加入。」溫兆銀表示,「未來兩三年內以建立生產線為主要工作。」

實際上,國家電網願意投入鈉硫電池,是因為它的成本更具有優勢。

「目前新型電池的價格還是過高,這也是更多人選擇抽水蓄能和壓縮空氣儲能的原因。」Unni Pillai介紹表示。

在儲能領域,有兩個非常重要的指標:放電時間和放電功率。從大功率、長時間兩個維度來看,抽水蓄能具有其他技術無可比擬的優勢,但受地域條件限制。

「抽水蓄能一般都是百萬千瓦以上的項目,它的儲電和放電可以是天數級別的。」林朔介紹。在我國,抽水蓄能的投資不可謂不大,以國網新源控股有限公司為大。

儲能效果僅次於抽水蓄能的是壓縮空氣。「西班牙電力公司和太平洋電力公司最近都有壓縮公司的項目,分別是150兆瓦的紐約Watkins Glen項目和加拿大200兆瓦的Kern County項目。」Unni Pillai告訴記者。

調頻市場率先啟動

電網對功率有要求,所以風場就有了埋單動力

目前,我國並沒有儲能的專門規劃,甚至沒有歸口管理部門。而制約行業發展主要的原因,還在於沒有明確的埋單機制。

「未來可再生能源要大發展,肯定要重視儲能的運用。」龍源電力(00916.HK)集團股份有限公司執行董事、總經理謝長軍表示。

但是,作為發電企業而言,龍源電力顯然沒有為儲能設備付費的動力。「儲能未來肯定是個政策問題,需要國家的支持,因為提供儲能參與風電調節會降低發電企業的經濟性。」謝透露。

他表示,目前來看,電網體制改革對電網的要求,還是希望他們能夠承擔起電網調峰的責任,整個調峰的平衡問題應由電網來解決,「電網目前也認這個賬,要不然他們今後電網的發展就越來越小了。」

多名儲能企業人士也表示希望由電網公司埋單。對此,林朔表示了不同的看法,「我覺得要看具體的應用,在不同的應用場景,會使不同的利益方獲利。」

她 以新能源接入為例,新能源的接入有波動性和間歇性,儲能加入後,能提升輸出的穩定性,這是電網在受益。但是,如果可再生能源經過調解後可以穩定輸出,電網 更多的接入可再生能源,對於發電企業也在受益。「往大了說,大量使用可再生能源可以減少碳排放,所以每個人都是受益方。」

「能量型電池的話,可能確實沒有人願意去埋單。」深圳飛能能源有限公司副總經理肖耀軍認為,風電場沒風不要緊,只要發電企業提前15分鐘告訴電網就行,電網可以把風電切除,用火電調度。

「但15分鐘以內的波動,電網沒法調度。為保證風電並網時候的功率平滑輸出,就要配備功率型電池儲能。」肖耀軍補充,「電網對功率有要求,所以風場就有了埋單的動力。」

據瞭解,功率型儲能電池主要用於調頻,其特點是能夠在短時間內,滿足大功率充放電要求。各種電池技術中,以飛輪儲能和超級電容的效果最好,前者理論上沒有壽命限制,後者單體循環壽命為100萬次。

「風電一般每年運行2000-3000小時,要保證功率平滑輸出,大概每10秒就要充、放電一次,那麼儲能電池1年的充放電次數就是100萬次。高度頻繁的充放電情況目前只有飛輪能夠承受。」肖耀軍表示。


國內 首例 風光 儲能 電池 招標 再啟 技術 路徑 徘徊
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可再生能源+儲能設備——分布式能源帶來的完美風暴

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​ 在最新的一份報告中,瑞銀稱可再生能源和儲能設備將在未來攜手演繹一場“完美風暴”。持續下降的太陽能發電成本、更高的發電效率以及電動汽車技術的不斷發展,將威脅到目前發電集中化的格局,同時也可能顛覆傳統發電企業的業務模式。在一些電價較高、可再生資源豐富的地區,“市電平價”已經能夠實現。 對於美國的電力行業來說,可再生能源已經開始觸底回升。在2008-2012年間,太陽能光伏模塊的平均成本下降了80%。凈計量政策以及創新的配套融資方案都讓所謂的分布式能源——就地發電、就地使用——在財務上變得更加可行。 這可能會導致傳統發電企業進入惡性循環——消費者改變電力消費習慣,為了彌補流失的收入,企業調高電價,消費者進一步流失。在2011年,大約有75%的發電企業的信用評級都在BBB甚至更低,預示著投資者對於傳統電企的未來並不看好。而在2000年,這個數字僅僅只是40%不到。 這個概念並不是首次被提出,但瑞銀的報告預示著這個趨勢可能在加速,尤其是在一些電力需求較為穩定的發達國家,比如美國、歐洲和澳大利亞。EIA的數據顯示,在過去5年的4年里,美國的電力銷售都是下滑的。盡管一部分要歸咎於金融危機和隨後幾年的經濟衰退,但不可否認的是,能源效率的提升以及分布式能源的興起也在其中扮演了重要的角色。根據EIA的表述,“網外能源安裝容量(主要是屋頂太陽能)的提升正在替代一部分電力銷售的需求”。 最新的瑞銀報告稱,太陽能不僅搶占了傳統電企的消費者,還降低了電力需求的波峰。太陽能設備在正午的時候效率最高,而這個時候恰恰也是電力需求的峰值。由於太陽能發電的可變成本幾乎可以忽略不計,因而相比傳統的燃料發電優勢明顯。這也導致了一些大型發電廠調低了波峰時的電價——對於電企來說真是噩夢。 對於逐漸向清潔能源轉向的趨勢,傳統電企的應對措施無非就是兩種。一些企業抗議推廣清潔能源的鼓勵措施,就像亞利桑那州推出凈計量政策面臨的激烈抗議。另外一些則索性參與到清潔能源的遊戲中,反正遲早都得上。最新的例子是沃倫巴菲特的MidAmerican Energy在12月16日以10億美元的價格向愛荷華州的一家風力渦輪機制造商提出收購要約。 還有另外一個辦法是縮減傳統發電的規模,並迎接分布式能源發展帶來的全新世界。根據《經濟學人》的報道,在德國已經有一些電力企業宣布將關閉一部分電廠,並且考慮將業務模式向提供能源服務方向轉變。德國可能會成為這方面的先驅——隨著綠色能源裝機容量在德國的大規模投產,2013年的電價開始下降,德國本土兩家最大的電力企業E.On和RWE的業績也紛紛下滑,凈利潤相比2010年減少將近1/3。 在今年的早些時候,NRG的CEO David Crane曾對大型發電企業隱現的衰退發出警告,稱分布式能源“將給目前的電力供應系統帶來致命的威脅”,更值得一提的是年初來自Edison Electric Institute的一份報告,這個電力設備貿易組織在報告中稱分布式能源將會成為未來的勝負手。結合最新的瑞銀報告,我們有理由相信如果傳統電企再不做出改變,那麽他們的未來將會非常渺茫。
再生 能源 儲能 設備 分布 布式 帶來 完美 風暴
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七種武器之——儲能兵器譜:儲能技術現狀及發展路徑概覽

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本帖最後由 鹿愚 於 2015-5-4 16:34 編輯

七種武器之——儲能兵器譜:儲能技術現狀及發展路徑概覽
作者:郭荊璞
















































七種 武器 儲能 兵器 儲能技術 技術 現狀 發展 路徑 概覽
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主題研究:特斯拉儲能墻,爆儲能革命

來源: http://www.gelonghui.com/portal.php?mod=view&aid=2663

本帖最後由 鹿愚 於 2015-5-22 15:03 編輯

主題研究:特斯拉儲能墻,引爆儲能革命
作者:季超、李敏


投資建議
今年5 月初,特斯拉在加州霍桑設計工作室舉行新品發布會上發布了一系列面向家庭、企業和公共事業領域的不同電池產品,其中包括家用的Powerwall 以及可用於商業和工業領域的Powerpack。

特斯拉家用用電系統(Powerwall Home Battery)是一款家用級可充放式鋰電池,提供兩個版本:可以儲存10 度電的PowerwallHome Battery(售價為3,500 美元)主要用作應急電源使用,而可以儲存7 度電的Powerwall Home Battery(售價為3,000 美元)主要供家庭日常生活使用。這套供電系統將會像平常我們家用的熱水器一樣掛在墻上,體積並不是很大,提供10 年質保,可以通過拼接擴大容量,兩款最大容量可達到63 度電和90 度電。

我們認為特斯拉儲能產品的技術路線值得我國借鑒。鋰電子的儲能技術以其輸出功率大、充放電速度快、清潔等特點有望成為最具增長前景的儲能解決方案且適用於新能源汽車。

理由
我國儲能技術的應用於2011 年開始起步,截至2014 年末儲能技術累積裝機量約81MW。2014 年末,國務院出臺《能源發展戰略行動計劃(2014~2020 年)》。其中明確為提高可再生能源利用水平,要“加強電源與電網統籌規劃,科學安排調峰、調頻、儲能配套能力。我們預計隨著技術的不斷成熟、下遊應用不斷擴展,中國的儲能行業有望迎來爆發式增長。

盈利預測與估值
我們看好陽光電源在儲能領域的布局,以及和三星SDI 的合作。我們預計公司與三星的合資公司可於2016 年1 季度開始運營,並有望成為公司未來5~10 年的增長動力。維持“確信買入”評級和目標價47.0 元/股。

風險
合資公司審批慢於預期。

特斯拉儲能墻引爆儲能革命
今年5 月初,特斯拉在加州霍桑設計工作室舉行新品發布會上發布了一系列面向家庭、業和公共事業領域的不同電池產品,並稱公司更加環保的電能網絡將進一步推進特斯拉完成“無汙染能源公司”使命。其中包括家用的Powerwall 以及可用於商業和工業領域的Powerpack。

特斯拉家用用電系統(Powerwall Home Battery)是一款家用級可充放式鋰電池,提供兩個版本:可以儲存10 度電的Powerwall Home Battery(售價為3,500 美元)主要用作應急電源使用,而可以儲存7 度電的Powerwall Home Battery(售價為3,000 美元)主要供家庭日常生活使用。這套供電系統將會像平常我們家用的熱水器一樣掛在墻上,體積並不是很大,提供10 年質保,可以通過拼接擴大容量,兩款最大容量可達到63 度電和90 度電。儲能墻持續電量2kW,峰值電量3kW,充放電能效為92%。同時特斯拉還提供了一套工業版電源系統Powerpack,這可以視作電力墻的加大版,可以儲存100 度電,並可以進一步擴大為500 度電乃至1 萬度電。目前美國加州的沃爾瑪超市已經在試用這套系統。

此次特斯拉Powerwall 家用墻式電池除了巨大的鋰電池組之外,還包括液態熱能控制系統和隨時可接收太陽能逆變器信號調度的軟件,當然還得配合一塊安裝在屋頂的太陽能板使用,其存儲的能源可以完全來自於太陽能。特斯拉給出的理想狀態是,當電池接入到當地電網後,可隨時將多余電量在用電高峰期輸入電網,同時用戶還可以靈活支配,必要時從電網將之前輸出的電能取回。這一方面可有效緩解電網波峰時期的壓力,同時也為消費者節約了大量的用電成本。

他山之石,可以攻玉
我們認為特斯拉儲能產品的技術路線值得我國借鑒。鋰電子的儲能技術以其輸出功率大、充放電速度快、清潔等特點有望成為最具增長前景的儲能解決方案。


我國的儲能技術的應用於2011 年開始起步,截至2014 年末儲能技術累積裝機量約81MW。2014 年末,國務院出臺《能源發展戰略行動計劃(2014~2020 年)》。其中明確為提高可再生能源利用水平,要“加強電源與電網統籌規劃,科學安排調峰、調頻、儲能配套能力。我們預計隨著技術的不斷成熟、下遊應用不斷擴展中國的儲能行業有望迎來爆發式增長。


從技術路線來看,我國目前應用最廣泛的是鈉硫電池而全球應用最廣泛的為鋰電子儲能技術。我們看好鋰電子技術的高充電效率及環保屬性,預計鋰電子技術的應用有望顯著提升。

維持陽光電源“確信買入”評級
我們看好陽光電源在儲能領域的布局,以及和三星SDI 的合作。我們預計公司與三星的合
資公司可於2016 年1 季度開始運營,並有望成為公司未來5~10 年的增長動力。維持“確
信買入”評級。

(來源:中金公司)

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主題 研究 特斯拉 特斯 儲能 革命
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電動車、儲能、光伏電站三者怎樣融合?這是比亞迪要重點突破的技術

來源: http://www.yicai.com/news/2015/09/4681343.html

電動車、儲能、光伏電站三者怎樣融合?這是比亞迪要重點突破的技術

一財網 李溯婉 2015-09-06 17:40:00

比亞迪投資約4285萬美元在巴西聖保羅坎皮納斯市興建太陽能工廠,主要用於生產太陽能板。該公司在聖保羅生產的最新一代太陽能產品“Module 2.0”,不僅供應巴西市場,還將覆蓋整個拉美地區,預計在2016年上半年正式投產。

2015年以來,比亞迪(002594.SZ)頻頻拓展全球新能源市場的版圖。比亞迪在日前舉行的“南美太陽能展”展會上推出新一代太陽能儲能產品,產品名為“Module 2.0”,在當地受到廣泛關註。這是比亞迪在巴西本土生產的一款最新一代太陽能組件。

比亞迪巴西公司總經理李鐵接受媒體采訪時表示,“Module 2.0”是一款24柵雙玻太陽能組件,具有335W高功率,特點為高效能、高穩定性和超長壽命,預計使用壽命將高達50年。李鐵稱,比亞迪投資約4285萬美元在巴西聖保羅坎皮納斯市興建太陽能工廠,主要用於生產太陽能板。該公司在聖保羅生產的最新一代太陽能產品“Module 2.0”,不僅供應巴西市場,還將覆蓋整個拉美地區,預計在2016年上半年正式投產。

目前,比亞迪位於聖保羅坎皮納斯市的電動大巴工廠已完工,設計年產能500輛。該工廠不僅從事電動大巴和鐵電池(磷酸鐵鋰電池)模組組裝,也將是其在拉美地區的研發中心。比亞迪內部員工9月6日接受《第一財經日報》記者采訪時稱,比亞迪在巴西不僅僅是賣車,更註意開發太陽能及儲能方案,利用離網等分布式儲能技術,試圖為巴西提供綠色城市整體解決方案。

比亞迪一直致力於新能源技術的研發和應用,提出電動車、儲能電站、太陽能電站三大綠色夢想。比亞迪上述內部員工透露,目前比亞迪儲能產品與太陽能電站捆綁銷售的情況多些,儲能產品與電動車捆綁銷售的個案也有,但所占比例還極小。

“隨著技術不斷突破,電動車將會發展成移動電源,與儲能產品以及太陽能電站之間的關系將更緊密。三者間相互融合,這是比亞迪技術突破的重點之一,也是比亞迪比在新能源領域將比其他車企將更有競爭力的地方。例如,我們2015年推出的混合動力SUV唐,不僅拿來充電,也可以放電,可用來連接電磁爐煮咖啡等。”比亞迪上述內部員工稱。

2015上半年,比亞迪新能源汽車業務收入約59.76億元,同比增長約1.2倍。得益於新能源汽車的拉動,比亞迪2015年上半年營收約人民幣315.82億元,同比增長18.22%,歸屬於上市公司股東的凈利潤為4.67億元,同比增長29.38%。

不過,受全球消費電子設備市場增長放緩、產品價格下跌等影響,比亞迪二次充電電池及光伏業務在2015年上半年實現收入約23.64億元,同比下降8.47%。新能源汽車的不斷推廣和普及有效推動對新能源汽車動力電池的需求,進一步刺激全球眾多電池廠商在該領域的研發,以提高動力電池的續航能力、安全性和充電效率等技術指標,並紛紛擴充產能,以緩解供不應求的市場局面。但在傳統電池方面,全球電子設備銷量增長開始放緩,期內市場對鋰電池和鎳電池的需求有所放緩。在光伏領域,受惠國家多項利好政策的支持,光伏產業在經歷低迷之後有所回暖。然而市場競爭依然激烈,產品價格持續低迷,光伏行業仍難言樂觀。

目前,比亞迪正調整部分電子產品業務,以及積極研發磷酸鐵鋰電池和太陽能電池產品,應用於新能源汽車、儲能電站及光伏電站等領域。在儲能業務方面,比亞迪加快拓展全球新能源市場的步伐。2015年5月,比亞迪獲得全球清潔能源知名企業Invenergy LLC在伊利諾伊州31.5MW的商用儲能項目,為美國最大的儲能項目訂單。此外,比亞迪爭取到意大利輸電系統的儲能訂單,並成功拓展德國、澳洲等海外市場。巴西也將成為比亞迪在拉美地區開拓儲能業務的重點之一。

比亞迪上述內部人士稱,目前,比亞迪儲能產品已經進入美國、德國、法國、日本、澳大利亞、南非等幾十個國家和地區,2014年,比亞迪在全球各地交付的儲能產品總計約56MW/57MWh。基於行業的高速發展,預計比亞迪2015年儲能產品交付量將同比翻番。

除了儲能產品之外,比亞迪的電動車也在不斷擴張全球版圖,2015年繼在美國長灘以及英國倫敦拿到電動大巴訂單之後,近日獲得美國華盛頓州800輛新能源巴士的訂單,這成為迄今為止比亞迪簽訂的最大海外電動大巴項目。

編輯:吳狄

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電動車 電動 儲能 光伏 電站 三者 怎樣 融合 這是 比亞 迪要 重點 突破 技術
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林伯強:中國儲能技術如何縮小與國際的差距

來源: http://www.yicai.com/news/5009418.html

在低碳清潔發展的旗幟下,全球能源領域正處於快速技術創新時期,新的技術進步不斷湧現。特別是近年來以可再生能源和電動汽車為代表的新能源技術的發展,將改變未來世界能源的格局。但在人類全面邁向新的能源使用方式的道路上,也存在著困難和阻礙,其中儲能技術是極為關鍵的一環。

由於可再生能源的間歇性和波動性特點,沒有儲能,電網將無法大規模對其進行消納,而電動汽車的推廣也取決於電池的續航能力和充電的便捷性。

國際方面,儲能裝機在2015年仍保持快速增長,其中電池儲能的發展尤為引人註目。根據美國能源局(DOE)的全球儲能數據庫最新更新的數據,2015年全球電池儲能累計裝機0.74GW,較2014年增長了25%以上。此外,目前在建或已簽訂合同的項目預計為0.9GW。按國別來看,全球已裝機和計劃裝機的儲能裝置有一半以上都位於美國。無論從儲能的裝機規模還是增速上,美國都處於全球領先地位。

政策方面,各國對儲能日益重視。2016年初美國對FERC745號法案進行修訂,允許消費側的電力產品與服務進入零售市場,並且在補償上與傳統發電裝置一視同仁。該政策有利於提高儲能投資的收益,促進消費側儲能的發展。此外,有媒體報道德國政府也在考慮延長光伏儲能補貼政策的年限。

技術方面,隨著成本的下降,電池儲能正處於全面商業化的進程中,但電極材料方面近期還未有具備產業化應用價值的突破。近期比較值得關註的,包括中科院石墨烯超級電容以及軌道儲能等新技術。雖然超級電容的能量密度還是無法與電池儲能相比,但其充放電速度極快,幾秒鐘便可完成充電,而且其循環次數能達到10萬次以上,未來有潛力廣泛應用於電網調頻以及軌道交通和公交汽車等公共交通中。此外,美國內華達州最近批準的軌道儲能項目也值得關註,該項目利用軌道將重物運輸至高處進行儲能。其原理與抽水蓄能類似,都是將電力轉換為重力勢能。所不同的是軌道儲能的介質可以是固體,理論上只要存在一定海拔落差的地區即可進行儲能。

儲能技術也已引起中國政府的日益關註。國家發改委和國家能源局近日下發了《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》,並同時發布了《能源技術革命重點創新行動路線圖》。其中行動計劃明確未來的重點任務包括先進儲能技術創新,提出要掌握儲能技術各環節的關鍵核心技術,完成示範驗證,整體技術達到國際領先水平,引領國際儲能技術與產業發展。國家能源局3月發布的《關於在能源領域積極推廣政府和社會資本合作模式的通知》提出要鼓勵和引導社會資本投資能源領域。其中儲能技術也被納入了能源領域推廣PPP的範圍。

但是我們也看到,國內與國際儲能發展差距依然明顯。

從產業發展上看,由於國外廠商對於儲能產品的投入相對較早,積累了較為明顯的技術和產業規模的優勢。

一方面,影響儲能投資經濟性的因素,除了單位容量的成本之外,還包括儲能系統的壽命(循環次數)、衰減率、能量轉換效率等因素,這無論對單體的電池品質,還是整體控制系統,都提出了較高的要求。所以客觀說,目前國內廠商單體電池的穩定性與均一性方面,與美國和日本的企業還存在較大的差距。

另一方面,中國雖然是電池生產大國,但生產較為分散,單個廠商的成本較高。而國外的電池產業相對集中,規模經濟效應明顯。比如特斯拉將於2017年投產的超級電池工廠,其單個工廠的產量就相當於2013年全球鋰電池產量,而且規模投產後將使電池成本下降30%。

從政策方面來看,國內對於儲能關註相對較晚,除了電動汽車領域有相應的補貼政策外,關於電網與分布式電源的儲能應用方面的政策一直處於空白。雖然近期的一些政策文件開始提到要重視儲能技術的發展,但配套細則還未出臺。與之對應的,歐美日等發達經濟體在幾年前就開始陸續出臺針對儲能的扶持政策。比如美國2011年通過儲能法案對儲能投資給予了20%的聯邦稅收抵免,德國對於中小規模的光伏發電系統配套的儲能系統進行補貼,日本也對符合標準的接入電網的電池儲能項目給予相當於投資額1/3的補貼。此外各國還對電池的研發予以資助,比如奧巴馬政府在2009年上任之初就宣布撥款24億美元,用於支持環保電動汽車與儲能電池的研發與制造。日本政府則對鈉硫電池等技術從研發到應用等各環節都給予高額補貼。

市場機制方面,中國電力市場的壟斷與相對封閉,對儲能發展客觀上造成不利影響。目前儲能具備可操作性的應用,主要還是基於峰谷電價的電力套利。而對於儲能系統是否可以作為電源參與供電服務,儲能的調峰調頻服務如何進行補償,以及如何進行儲能電價的設定等問題,仍然沒有明確。而國外早已設計了較為完善的市場機制。比如美國的聯邦能源監管委員會(FERC)的890號法案允許儲能系統參與調頻服務。755法案和784法案則要求根據調頻效果支付費用,以保障儲能系統收益,並為儲能在全美推廣提供法律保障。792法案則將儲能定義為小型發電設備,允許其並網運行。而歐洲則建立了電網調頻拍賣市場,電池儲能提供者可以參與調頻服務的競拍。

由於儲能技術對改變人類能源系統和清潔發展的重要性,中國在儲能發展方面不能落後,應盡快通過政策支持,縮小國內國際的差距。

首先,鑒於儲能技術可能帶來的社會收益,以及產業發展初期的脆弱性,應對其研發與應用進行補貼與扶持。可以根據儲能應用的社會效益,設計合理的補貼政策。補貼的方式可以是投資直補,也可以是貸款利率優惠或拉大峰谷電價差等方式。但在制定產業政策時,應特別註意激勵機制的合理性,以避免補貼資源的浪費。此外,應該鼓勵產業集中化發展,以形成規模效應的優勢。

其次,要改革有益於儲能發展的市場機制,降低儲能系統的入網障礙,允許儲能作為電源參與到供電服務中,並對儲能提供的調峰調頻服務等進行補償。同時可以制定更加靈活的電價政策,鼓勵通過價格套利等方式充分發揮儲能調峰的功能。

最後,鼓勵儲能在電網與分布式電源中的應用。目前中國“棄風棄光”現象嚴重,很重要的一個原因就在於負荷中心遠離電源中心,電網成本過高。而利用儲能進行供給或需求側的調峰,則可以在不增加電網投入的情況下提升電源使用效率。此外,儲能與分布式電源的結合也是解決可再生能源長距離輸電問題的重要方案。

(作者系廈門大學能源經濟協同創新中心主任)

伯強 中國 儲能技術 儲能 技術 如何 縮小 國際 差距
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南都電源:聯合建行設立電源儲能電站基金 首期規模50億

南都電源1月9日晚間公告,擬聯合建設銀行浙江分行發起設立南都電源儲能電站基金,重點用於南都電源在儲能領域電站項目的建設和運營。該基金首期規模暫定50億元,南都電源及建設銀行浙江省分行營業部出資比例分別為20%、80%。

公告顯示,建行浙江分行作為優先級有限合夥人(LP)出資額不超過 80%,南都電源作為劣後級有限合夥人(LP)出資額不超過 20%,資金來源為自有資金;乙方和甲方分別指定建銀城投(上海)環保股權投資管理有限公司及浙江梵域投資管理有限公司,共同作為擬設基金的普通合夥人和基金管理人,實行基金的雙 GP 管理;根據基金分期投資情況,乙方優先級 LP 出資與甲方劣後級 LP 出資同步到位。基金的存續期限不超過 10 年。

南都電源表示,本次成立的電站基金作為投資方,投資於公司的儲能電站建設,可滿足公司未來二至三年儲能電站的建設需求,有助於加速公司儲能電站商用項目的市場拓展、規模擴張和落地,推動公司商用儲能電站迅速發展,並將對公司未來幾年儲能業務的業績產生積極影響。

南都 電源 聯合 建行 設立 儲能 電站 基金 首期 規模 50
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【電子】儲能“黑科技”——超級電容品行業爆發時點來臨

來源: http://www.ikuyu.cn/indexinfo?type=1&id=12064&summary=

【電子】儲能“黑科技”——超級電容品行業爆發時點來臨
小七 轉載自【平安證券 繳文超】
2017-04-13

能大規模產業化時點即將到來


一般而言,儲能主要是指電能的儲存。2014年發布的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》中,儲能首次被明確為“9個重點創新領域”和“20個重點創新斱向”之一,但是仍文字的表述也可以看出,這次國家對儲能的關註更傾向於技術和創新層面,在政策層面政府對儲能技術發展的重視程度還進進不夠,尤其在電力領域的應用方面,儲能通常只能作為新能源、微電網、電動汽車、配電網等系統中的附屬產品出現,其推進速度較為遲緩。


2015年以來,我國連續出臺多項支持儲能發展的政策,2016年尤為密集。我們認為,國家正高度重視儲能行業的發展,儲能大觃模產業化時點即將到來。



我們有必要對儲能的方式迚行一下劃分,一般而言,儲能可以分為物理儲能、化學儲能和電磁儲能。


物理儲能,主要是指抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。


化學儲能,主要是指鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等。


電磁儲能,主要是指超導電磁儲能、超級電容器儲能等。



超級電容器簡介和基本原理


根據我們的研究和調研發現,除了現在市場關註度較高的鋰電池之外,超級電容器作為一種儲能方式,具有較大的發展潛力。


超級電容器不同於傳統的化學電源,是一種介於傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。按照原理進行劃分,超級電容器分為雙電層電容器和贗電容器。目前來看,雙電層超級電容器的技術更為成熟,在市場上已經逐步推廣,所以現在市場上所說的超級電容器一般指的就是雙電層電容器。



雙電層超級電容器主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能,當外加電壓添加到超級電容器的兩個極板上時,極板的正電極開始存儲正電荷,同時負極板開始存儲負電荷,在超級電容器兩極板上電荷產生的電場的作用下,電解液與電極間的界面上就會形成相反的電荷,以平衡電解液內部的電場,這種正電荷與負電荷在兩個不同相之間的接觸面上,以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上,因此電容量非常大。



但是,在雙電層超級電容器儲能的過程中幵不發生化學反應,這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反複充放電數十萬次。


總結起來,超級電容器具有如下特點:


充電速度快,充電10秒~10分鐘可達到其額定容量的95%以上;


循環使用壽命長,深度充放電循環使用次數可達1~50萬次,沒有“記憶效應”;


大電流放電能力超強,能量轉換效率高,過程損失小,大電流能量循環效率≥90%;


功率密度高,可達300W/KG~5000W/KG,相當於電池的5~10倍;


產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有汙染,是理想的綠色環保電源;


超低溫特性好,溫度範圍寬-40℃~+70℃;


檢測方便,剩余電量可直接讀出;


也正是因為超級電容器所具有的上述特點,超級電容器的應用領域十分廣泛。


超級電容器應用領域廣泛


在談超級電容器的應用之前,我們應該首先明確仍目前來看,超級電容器的出現和推廣不是為了去取代電池,因為超級電容器和電池都各自具有獨立的特性:超級電容器充放電時間快,但是儲電量較少,電池充放電時間比較長,儲電量相對於超級電容器要多。舉個例子來講電池相當於大象,超級電容器相當於豹子。


超級電容器可以廣泛應用於輔助峰值功率、備用電源、存儲再生能量、替代電源等不同的應用場景,在交通運輸、工業控制、風光収電、智能三表、電動工具、軍工等領域具有非常廣闊的發展前景。


交通運輸領域


交通運輸用超級電容器將是支撐整個行業高速發展的最重要動力,超級電容器突出的特點使其可在許多領域包括新能源車中廣泛使用。


汽車


在汽車領域,超級電容器的應用主要分為兩類:汽車的啟停系統和純超級電容器汽車。


汽車的啟停系統


在汽車工業中,超級電容器在智能啟停控制系統的應用原理是:


①減速或短停車時,將制動過程中產生的熱能轉換成電能儲存在超級電容器里;


②前進或加速時,電容器則將電能瞬間輸出給智能啟停控制系統中的電機,帶動發動機工作。這樣,在整個啟停過程,汽車沒有油耗,既經濟又環保。因此具備快速充放電的超級電容器成為最佳選擇,也是智能啟停控制系統最重要的組成部分,為超級電容器在汽車工業上的應用提供了廣闊的舞臺。幵且,該應用能使油耗降低25%-40%,可有效實現節能減排。


在此之前,汽車的啟停系統現在用的比較多的是蓄電池,在汽車整個生命周期中需要更換多次,而用了超級電容器,在汽車的全生命周期中將不需要在更換。


此類裝有超級電容器的混合動力汽車,據不完全統計,國內保有量已超過2萬輛,幵且超級電容已被市場的主流車企接受,應用於新能源客車乃大勢所趨。


全部使用超級電容器作為動力源的超級電容器公交車


這種一般應用於城市內的公交車,因為一般而言,城市內公交車線路約為30-40公里,甚至更短,現在超級電容器的續航能力可以達到50-60公里,完全可以滿足城市內公交車的正常運行。


並且,超級電容器作為動力源充電時間非常短,在幾分鐘之內就可以完成充電。在這一點上要進進好於電池作為動力源的公交車,因為電池的充電時間往往為幾個小時。


目前,上海市已經有純超級電容器公交車,其他城市,比如南通市也在積極推進超級電容器公交車的運營,預計明年將會通車。


2015年3月,我國交通部發布《兲於加快推進新能源汽車在交通運輸行業推廣應用的實施意見》,提出重點推廣應用插電式(含增程式)混合動力汽車、純電動汽車,研究推廣應用儲能式超級電容汽車等其他新能源汽車,到2020年我國新能源城市公交車將達到20萬輛。根據“十三五”觃劃,五年內全國新能源汽車累計產銷量達到500萬輛,並鼓勵城市公交和出租汽車使用新能源汽車,大力發展純電動汽車和插電式混合動力汽車。


所以我們預計,在汽車行業,超級電容器將有廣闊的發展空間。


軌道交通


超級電容器應用在軌道車輛制動的時候,回收制動能量,存儲於超級電容器中,當車輛再加速時,超級電容器將這些能量釋放出來,起到節能的作用。


在城市軌道交通,特別是有軌電車也出現了快速增長,截至到今年有5條線路采用超級電容作為主供電的運營。特別的,2016年8月1日,中國首列完全自主化全線無接觸網“超級電容”現代有軌電車在中車株洲電力機車有限公司下線。該車以9500法拉“超級電容”儲能供電,車輛在制動時能將85%以上的制動能量回收反饋至超級電容形成電能儲存,實現能量循環利用。


AGV物流搬運車


AGV物流搬運車可以使用超級電容器作為能源裝置,據我們調研了解到,東風二汽內部有1000-1500輛這種AGV物流搬運車,像這種AGV物流搬運車之前用的一般都是鉛酸電池,所以普遍存在的一個問題就是充電時間比較長,並且安全性也不好,而且充電過程會占用很大的場地。


AGV物流搬運車運用了超級電容器作為能源裝置後,充電不到1分鐘,大概在裝卸貨物的時候就可以完成充電,不會収生因為集中充電導致的安全性問題和占據較大空間問題。


目前,蘇寧也在嘗試這方面的應用,我們認為,物流中心、倉儲中心的車都會比較多的用到AGV物流搬運車,所以未來這塊市場比較大,值得期待。


高爾夫球車、機場擺渡車


此外,像高爾夫球車、機場擺渡車這樣的在特定區域內行駛的車輛,因為運行距離較短,也完全可以使用超級電容器作為能源供應器件。


軍用交通工具及重型卡車


軍事用途的載重卡車、裝甲車輛、電動車輛在惡劣條件下,如啟動、爬坡、剎車等過程,也可以使用電池與超極電容器組合的動力裝置,即混合動力系統。


目前已經有超級電容器的公司在進行將超級電容器應用到軍用交通工具及重型卡車上的認定。


新能源領域


風力發電


風力發電系統中電力供給與需求在時間和空間上存在差異,在風速較低的時候,發出的有功功率不足,在風速較大的時候,又存在過多富余能量,波動較大。采用儲能系統則可以補充風力發電機輸出的有功功率,存儲過多富余的能量,通過電力的控制、調節、分配,可以實現對能源的合理、高效利用。


相較於其他儲能斱式,作為儲能裝置的超級電容器具有快充快放的特性,可以在幾十秒到數分鐘內完成充電過程,非常適應風力儲能的大電流波動,能在風力強勁的條件下吸收能量,在風力較弱時補充功率的不足放電,仍而能夠熨平風電的波動,實現更有效的並網。


風力發電變槳用超級電容器儲能的基本工作原理為:平時,由風機產生的電能輸入充電機,充電機為超級電容器儲能電源充電,直至超級電容器儲能電源達到額定電壓。當需要風力發電機組工作時,控制系統收出指令,超級電容器儲能系統放電,驅動系統工作。


據我們了解,湖南的湘電集團中的風能發電就已經在使用超級電容器儲能系統,我們認為,未來會有更多的風電企業會用到超級電容器。


光伏發電


跟風力發電一樣,光伏收電過程中也會受天氣影響的輸出波動會影響並網電能質量,而超級電容器儲能技術具有瞬時大功率充放電的特性,能有效平抑波動,穩定其對電網的輸出。


電梯


像電梯這種需要快速制動的設備,電機都不可避克地存在再生發電過程,原來處理這部分多余能量的方法有兩種:


1、增加制動單元和制動電阻將這部分電能消耗在電阻上,變成熱能浪費掉;


2、采用能量回饋裝置將電能反饋至電網,但此方法存在一定諧波幹擾,且用戶不能直接享受節電收益。


將超級電容器應用至電梯後,原本消耗在發熱電阻上的電能儲存起來,當設備負重運行時反饋至變頻器直流母線,供設備優先利用,從而達到綠色、環保、節能的目的。


超級電容器與電梯的結合有如下特點:


高功率、長壽命、免維護,傳統電梯用的是電池,這種一般兩三年就需要換一次


節電率達到30%左右,在需要頻繁制動的場合,節電效果更明顯


據我們調研了解,三菱電梯、國內電梯廠商奧迪斯都正嘗試使用鋰離子超級電容器作為備用電源,預計未來超級電容器將成為電梯的標配。2014年底,全國在運行的電梯大概有360萬臺,而且每年還保持20%的增長,中國已經成為全球電梯最多的國家,所以應用在電梯的超級電容器的市場觃模預計會很大。


港口機械


現在已經有利用超級電容器的港口集裝箱牽引車,它的主要工作機構有起升機構、小車機構和大車機構。起升機構在起升時耗電,由柴油収電機組供給,下降時其勢能轉換成電能反饋給輪胎式龍門集裝箱起重機,小車機構和大車機構在驅動和運行時耗電,在制動時反饋電能給輪胎式龍門集裝箱起重機。


這種港口集裝箱牽引車的特征在於,由柴油發電機組収出的三相交流電源經過交流變頻器的整流裝置,轉換成直流電源DC,DC電源通過交流變頻器中的變頻裝置,將DC電源轉換成頻率和電壓可控的交流電源AC,用於驅動起升、大車或者小車機構;將超級電容幵聯在DC電源總線上,利用DC總線監測電壓變化範圍,在電壓上升時充電,在電壓下降時放電,隨著超級電容不斷放電,其端電壓下降,DC總線電壓跟著下降,當檢測到此電壓低於柴油發電機組的電源整流電壓時,柴油發電機組開始參與供電,在制動時反饋電能給超級電容,超級電容不斷得到反饋的能量充電,又不斷地釋放電能;當輪胎式龍門集裝箱起重機的工作機構處於再生反饋狀態時,機構將能量反饋到DC總線上,DC總線電壓在電壓變化範圍內逐步上升,使超級電容不斷吸收電能;當DC電壓由工作機構電機再生反饋電能引起上升時,超級電容進入充電狀態,隨著超級電容不斷充電,其端電壓上升,DC總線電壓跟著上升,所有機構的反饋能量都被超級電容吸收。利用大容量超級電容器,可以短周期大電流充電和放電,在起動時能迅速大電流放電,下降時能迅速大電流充電,將能量吸收,起到節能環保的作用。


據我們調研所知,振華港機生產的港口機械現在用的主要是鉛酸電池,因為鉛酸電池的特性,需要一年多就更換一次,現在正在試驗運用超級電容器來代替鉛酸電池,我們認為,未來超級電容器在港口機械上的應用會推廣起來。


數據中心


數據中心場地非常龐大,並且運行過程伴隨著大量的用電,通過使用超級電容器,可以實現整個數據中心的快速啟動,可以將啟動時間提高至17-18秒。幵且,如果收生斷電,也可以有效防止數據的丟失。數據中心與超級電容器的組合對於大數據的收展,特別是對於軍方而言,意義重大。


根據我們的調研,有生產超級電容器的廠家正在跟大數據公司進行協商。


其他消費電子領域


目前一些超級電容器在一些如數碼相機、掌上電腦和無線電話等消費電子商得到了廣泛的應用。下面列舉了幾個簡單的用途:



政策積極推動、技術逐步完善


我國積極推動超級電容器的發展


一直以來,我國也在積極推動超級電容器的發展,2006年、2007年仍技術上強調了重視超級電容器的發展,之後出臺了要對超級電容器應用進行補貼的政策,並且首個超級電容器基礎標準和材料方面的首個行業標準相繼出臺。



4.2技術層面不斷實現突破


在技術層面,也不斷取得突破,這些突破一方面是在超級電容器的利用效率上的提高,另一方面是在商業化方面普及的推進。



市場規模激增,進口替代空間較大


市場規模激增,發展潛力巨大


從全球來看,2015年全球超級電容器市場規模達到173億美元。據Navigant預計,2014年到2023年超級電容器市場將增長約20倍,年均複合增長率達到39%,可見超級電容器市場的潛力巨大。



從國內來看,國內超級電容器的市場規模逐年提升,可以看到2012-2015年間,國內超級電容器的市場規模仍19.4億元增長到超過70億元,發展速度很快,但是也應該看到國內電容器的市場規模只占到全球市場規模的7%左右。



國內後來居上,存進口替代空間


國外生產超級電容器廠商基本情況


國外研究超級電容器起步較早,技術相對比較成熟。在超級電容器的產業化斱面,美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開収和技術積累,目前處於領先地位。國外主要的生產企業有:美國的Maxwell公司,俄羅斯的Econd公司、Elit公司,日本的Elna公司、Panasonic公司、Nec-Tokin公司,韓國的Ness公司、Korchip公司、Nuintek公司等。


2014年Maxwell總營收中有48%來自於中國市場,主要是城市混合動力客車制動能量回收系統。據統計,Maxwell在中國超容混合動力客車的保有量已超過一萬輛,宇通,金龍、金旅、海栺、南車等國內知名的十多家車企都已將超級電容成功應用於新能源汽車上。幵且,目前國內對超級電容的新能源汽車主流應用在客車領域,供應商除了Maxwell還包括國外超級電容廠商Nesscap,Korchip,VinaTech。


國內有望發力,存進口替代空間


從2015年的情況來看,國內仍事大容量超級電容器研發的廠家共有50多家,然而,能夠批量生產幵達到實用化水平的廠家只有10多家,例如上海奧威科技、哈爾濱巨容新能源、遼寧百納電氣、北京合眾匯能、北京集星科技、錦州凱美能源、深圳今朝時代等公司。其中,上海奧威科技開収有限公司開収的“車用超級電容器”,在技術水平上已經可以與國外同類產品相媲美,甚至在一些特性上超過了國外同類產品,達到了同類產品的國際領先水平。


在看到超級電容器廣闊的發展前景後,江海股份、銅峰電子等公司也紛紛介入超級電容器領域。就目前來看,國產超級電容器占有中國市場60%-70%的份額,剩余30%-40%的市場被國外的超級電容器生產廠商占據。我們相信,隨著國內生產廠商技術的完善提高和規模化效應的逐步體現,將會越來越多的替代對超級電容器的進口。


超級電容器概念股


我們對A股市場上的上市公司進行了篩選,可以看到,超級電容器相關的概念股有:江蘇國泰、江海股份、法拉電子、銅峰電子、新宙邦、風華高科、赫美集團和新築股份,具體情況如下表所示:


投資建議


超級電容器應用領域廣泛,並且能有效達到節能環保的目的,隨著國家政策支持力度的加大以及技術的不斷升級,我們認為超級電容器市場爆發時點即將來臨,超級電容器概念股處於配置良機,建議關註定增8個億做超級電容器的江海股份,市值小、彈性大的銅峰電子,以及控股奧威科技的新築股份。


風險提示


超級電容器推廣不達預期風險、國家政策風險、市場系統性風險。(完)



股市有風險,投資需謹慎。本文僅供受眾參考,不代表任何投資建議,任何參考本文所作的投資決策皆為受眾自行獨立作出,造成的經濟、財務或其他風險均由受眾自擔。

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