過去十年,我國以水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。新能源企業(yè)在技術(shù)上幾經(jīng)更迭和創(chuàng)新,從靠補(bǔ)貼到拼技術(shù),不斷創(chuàng)新技術(shù),產(chǎn)品逐漸成勢迭代。

能源革命從歷史中走來,從新動力裝置和交通工具開啟變革大幕,進(jìn)而帶動對新能源的開發(fā)利用并引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命。
未來還有無限可能。2023年6月8日至11日,四川省人民政府、工業(yè)和信息化部在四川宜賓聯(lián)合主辦“2023世界動力電池大會”。大會以“綠色新動力?世界新動能”為主題,匯聚行業(yè)頂級資源,共商動力電池產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展新趨勢,為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動能。
新技術(shù)孕育新的產(chǎn)業(yè)變革。探尋新趨勢,更能洞察發(fā)展之機(jī)。01新能源、新技術(shù)帶來新變革
“無論是從中國,還是從世界能源格局來看,新能源,尤其是新能源汽車,均在快速增長期?!痹谄杖A永道中國成都主管合伙人徐聞看來,新能源未來增長的趨勢還有很長時期。
隨著新一代能源技術(shù)和新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,新一輪能源革命應(yīng)運(yùn)而生?;仡櫄v史,人類社會現(xiàn)代文明的每一次進(jìn)步都伴隨著能源革命。
01第一次能源革命:自然能源的力量
公元100年左右,人類學(xué)會利用畜力、風(fēng)力、水力等自然動力,進(jìn)入自然能源時代。02第二次能源革命:工業(yè)革命的引擎
始于18世紀(jì)的英國,以蒸汽機(jī)的發(fā)明和煤炭的大規(guī)模使用為主要標(biāo)志,人類進(jìn)入煤炭能源時代。在19世紀(jì)末期,電力的發(fā)現(xiàn)、開發(fā)及利用,使人類對化石能源實(shí)現(xiàn)了延伸利用,生產(chǎn)出二次能源。電的發(fā)明改變了人類用能方式,也為各種電器生產(chǎn)制造和使用提供了便捷的動力。03第三次能源革命:油氣能源的躍升
始于20世紀(jì)20年代,石油和天然氣資源的開發(fā),尤其是柴油機(jī)、汽油機(jī)的發(fā)明和使用,使石油、天然氣的使用量迅速增大,油氣能源很大比例地接替煤炭能源,成為主要能源,人類社會進(jìn)入煤炭、石油、天然氣共存的油氣能源時代。
04第四次能源革命:低碳能源的未來
21世紀(jì)以來,受氣候變化全球治理形勢影響,人類對發(fā)展生態(tài)友好、綠色低碳社會的需求不斷提升,以“低碳化、無碳化”理念為核心的新一輪能源革命與變革在全球范圍蓬勃興起,世界能源發(fā)展正在由高碳能源進(jìn)入低碳能源、由化石能源進(jìn)入非化石能源時代。人類開啟新的以低碳為主要特征的能源時代。
能源革命從歷史中走來,從新動力裝置和交通工具開啟變革大幕,進(jìn)而帶動對新能源的開發(fā)利用并引發(fā)工業(yè)革命。未來,以可再生能源為基礎(chǔ)、電和氫為能源載體,以電池(光伏、鋰離子、氫燃料)為動力、電動車為交通工具,以“綠色”和“智能”為特征的新的工業(yè)革命正加速到來。
02能源革命里的“超級賽道”
“作為新型電力系統(tǒng)不可或缺的核心要素,儲能將成為能源革命浪潮中第三大超級賽道?!逼杖A永道曾多次從全球視角參與新能源趨勢、投資等領(lǐng)域研究,在徐聞看來,儲能創(chuàng)新正在推進(jìn)能源變革。
理想的能源需要同時滿足三個要求:供應(yīng)安全、價格便宜、綠色環(huán)保。
儲能,就是針對可再生能源的隨機(jī)性和波動性等特點(diǎn),把富余的可再生能源儲存起來,當(dāng)可再生能源不足的時候,通過時空變換,再把存儲的電能補(bǔ)回去,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

“作為新型電力系統(tǒng)不可或缺的核心要素,儲能將成為能源革命浪潮中第三大超級賽道?!毙炻劚硎?,電力作為重要的二次能源,是煤炭、天然氣、石油的重要中轉(zhuǎn)站,也是碳排放的最主要載體,雖然電力產(chǎn)品最終用于第一、二、三各個產(chǎn)業(yè)。然而“巧合”的是,能夠替代含碳能源的非碳能源絕大部分又需要通過電力形式提供,如太陽能、風(fēng)能、水電、核能。
碳中和的關(guān)鍵是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),從“源-網(wǎng)-荷”到“源-網(wǎng)-荷-儲”,儲能有望成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。
此前,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,文件明確,到2025年,實(shí)現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦以上。到2030年,實(shí)現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。該文件的另一重要措施是放開電網(wǎng)側(cè)儲能,引導(dǎo)電網(wǎng)側(cè)儲能的成本向用戶側(cè)疏導(dǎo)。

繼2020年年初多省發(fā)文鼓勵或強(qiáng)制要求新能源配套儲能之后,新能源配儲能成為儲能熱議話題。從全面提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、和著力推動清潔能源消納的需求來看,新能源發(fā)電側(cè)還可能為儲能帶來更廣闊市場。
根據(jù)普華永道的研究,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)意義重大,涵蓋制造、運(yùn)維、后處理、衍生場景等多個領(lǐng)域。
比如,系統(tǒng)運(yùn)維、梯次利用、電池回收環(huán)節(jié)將在行業(yè)空間展開后形成投資機(jī)會。下一代電池技術(shù)同樣值得關(guān)注,更適合儲能應(yīng)用場景的高安全性、長壽命、低成本儲能技術(shù)仍有望浮現(xiàn);虛擬電廠(用戶側(cè)分布式+綜合能源+需求側(cè)響應(yīng))有望開辟全新應(yīng)用場景,特斯拉已在澳洲、英國等地著手構(gòu)建。
03儲能技術(shù)的趨勢與未來
目前已有的儲能技術(shù)大致可以分為兩大類:一類是物理儲能,比如重力儲能、抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、氫儲能等;另一類是化學(xué)儲能,主要包括各種電池,如鉛酸電池、鋰電池、鈉電池等。
與物理儲能相比,包括鉛炭電池、鋰離子電池等在內(nèi)的化學(xué)儲能技術(shù)能量轉(zhuǎn)換效率更高,未來將在整個能源體系中扮演重要角色。

為何電化學(xué)儲能快速增長,發(fā)展空間大?徐聞解釋,盡管抽水蓄能在儲能總量上占優(yōu),但是未來其成本下降空間有限,而各類電池儲能成本可望下降50%~60%,全球新增儲能中大部分均為電化學(xué)儲能。
數(shù)據(jù)顯示,2022年,全球電化學(xué)儲能的新增裝機(jī)容量高達(dá)21.5GW/50GWh,同比高增113.6%/108.9%。尤其以中、美、歐三大經(jīng)濟(jì)體的貢獻(xiàn)為重。
從技術(shù)路線上看,未來儲能以電池儲能、氫和氫載體儲能為主。電池儲能在分布式短周期存儲應(yīng)用中更具優(yōu)勢,而氫能是集中式大規(guī)模長周期儲存的最佳途徑。
01 下一代電池技術(shù):鈉離子電池
優(yōu)點(diǎn):全球廣泛分布、成本低廉,比鋰離子電池低30-40%。
缺點(diǎn):鈉離子半徑大、傳輸擴(kuò)散速率慢,能量密度、循環(huán)壽命與倍率性能有待改進(jìn)。02下一代電池技術(shù):鈉離子電池
鈉離子電池:研發(fā)進(jìn)展慢于鋰電池,近年來再次獲得廣泛關(guān)注。
應(yīng)用場景:光伏風(fēng)電儲能、物流車電動車電動船等低速交通工具。
研究方向:更低成本、更高能量密度、更快充放電速度、更長壽命、更安全環(huán)保。03下一代電池技術(shù):固態(tài)鋰電池
固態(tài)鋰電池:正極、負(fù)極、電解質(zhì)全部采用固態(tài)材料的鋰二次電池。
優(yōu)點(diǎn):安全性好、能量密度高、循環(huán)性能強(qiáng)、適用溫度范圍大、電壓平臺更高。
缺點(diǎn):界面阻抗高、快充性能差、成本高。04下一代電池技術(shù):鋰-空氣電池
鋰-空氣電池:又稱金屬燃料電池,是采用金屬鋰做負(fù)極,空氣中的氧氣做正極的鋰電池。
優(yōu)點(diǎn):比能高(理論>3000Wh/kg)、綠色環(huán)保(不含鉛、汞)、成本低(正極用氧氣,廉價)。
缺點(diǎn):空氣過濾膜、循環(huán)壽命、能量效率、金屬鋰防護(hù)。
隨著儲能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,國內(nèi)儲能行業(yè)的競爭格局已經(jīng)初步顯現(xiàn)。
典型的鋰電池如磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池,都可同時應(yīng)用于儲能與動力電池兩個行業(yè),事實(shí)上目前儲能市場用的鋰電池多為動力電池產(chǎn)業(yè)鏈直接生產(chǎn),但是也應(yīng)該看到,需求側(cè)的差異導(dǎo)致二者應(yīng)用的場景不同,技術(shù)指標(biāo)傾向性不盡相同。
儲能電池一般安裝在固定場地,空間相對寬裕,但容量一般遠(yuǎn)大于動力電池,充放電倍率跨度也較大,因此更加追求高循環(huán)壽命、高安全性及低成本,而用動力電池則要求高能量密度、高充放倍率、防震動等。
04動力電池先發(fā)企業(yè)、城市的優(yōu)勢
徐聞表示,新能源的比重將不斷提升。在此趨勢下,很多配套設(shè)施有將有更多投資,比如充電樁、儲能設(shè)施等,這是大趨勢,也將迎來政府和社會資本不斷投資的過程。
從投資角度看,逆變器環(huán)節(jié)彈性最大,投資價值強(qiáng)于其他環(huán)節(jié),是儲能最值得配置。電池環(huán)節(jié)單位價值量最高,系統(tǒng)集成壁壘正逐步體現(xiàn),長期有望培育BMS等細(xì)分賽道。此外,系統(tǒng)運(yùn)維、梯次利用、電池回收、下一代電池技術(shù)(如鈉離子電池及其產(chǎn)業(yè)鏈、固態(tài)電池及其產(chǎn)業(yè)鏈、飛輪儲能、壓縮空氣儲能等)、虛擬電廠等環(huán)節(jié)或場景機(jī)會較多。
4月19日,寧德時代在上海國際汽車工業(yè)展覽會上正式發(fā)布創(chuàng)新前沿電池技術(shù)——凝聚態(tài)電池,該電池單體能量密度高達(dá)500Wh/kg,實(shí)現(xiàn)高比能與高安全兼得,并可快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
徐聞表示,動力電池的未來發(fā)展趨勢就是技術(shù)革新,以寧德時代為例,此次發(fā)布新技術(shù)創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了電池高比能與高安全兼得,未來可能引發(fā)行業(yè)變革,比如鋰電池等可能被更便宜續(xù)航能力更強(qiáng)的技術(shù)取代。
先發(fā)企業(yè)、城市是趨勢的創(chuàng)造者,也是引領(lǐng)者。
比如,在此次動力電池大會舉辦地宜賓,正在打造“動力電池之都”。

早在2019年9月,寧德時代就將新制造基地——四川時代落戶宜賓。如今,四川時代和時代吉利已建成產(chǎn)能150GWh,2022年產(chǎn)銷動力電池72GWh、占全國15%,四川時代和時代吉利項(xiàng)目全部建成產(chǎn)能將達(dá)295GWh,成為全球最大的動力電池單體產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目。
近幾年宜賓持續(xù)突出新型工業(yè)化主導(dǎo)作用,圍繞四川時代動力電池項(xiàng)目,累計引進(jìn)上下游配套項(xiàng)目110余個,基本形成了以三江新區(qū)為核心,以相鄰工業(yè)園區(qū)為支撐的“1+N”動力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,正全力打造全球一流動力電池產(chǎn)業(yè)集群。
未來還有哪些機(jī)遇?縱觀全球新能源的發(fā)展,我們在產(chǎn)業(yè)建圈強(qiáng)鏈,節(jié)能和能源的有效利用,雙碳目標(biāo)的人才培養(yǎng)、科技研發(fā)、裝備制造以及應(yīng)用場景的充分利用方面還有很多工作需要做,而正在進(jìn)行的“2023世界動力電池大會”,正是開拓視野、提供思路的機(jī)會。