液流電池產(chǎn)業(yè)化加速 降低儲能度電成本是行業(yè)最大期望

每經(jīng)記者 孔澤思    每經(jīng)編輯 董興生    

在“雙碳”目標(biāo)指引下，新能源發(fā)電裝機(jī)量不斷提升。國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月，全國可再生能源裝機(jī)約13.84億千瓦，約占我國總裝機(jī)的49.6%，已經(jīng)超過火電裝機(jī)。

但新能源發(fā)電的間歇性、波動性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，決定了其需要通過儲能來消納和調(diào)頻調(diào)峰。當(dāng)鋰電池還占據(jù)新型儲能的主導(dǎo)地位時，液流電池作為新的技術(shù)路線，已經(jīng)逐漸成為資本市場的關(guān)注點(diǎn)。

作為更具安全性和滿足長時儲能要求的電池，2023年以來，液流電池進(jìn)入了產(chǎn)能、技術(shù)高速發(fā)展期。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅3~6月，國內(nèi)在建及規(guī)劃液流電池產(chǎn)線便超過9條，產(chǎn)能規(guī)劃合計超過8.2GW。

緯景儲能科技有限公司珠海工廠

圖片來源：每經(jīng)記者孔澤思攝

在產(chǎn)能高速發(fā)展的同時，如何擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，降低新技術(shù)的度電成本，也成為業(yè)內(nèi)和應(yīng)用端討論的話題。近日，緯景儲能科技有限公司（以下簡稱“緯景儲能”）的鋅鐵液流電池“超G工廠”在珠海投產(chǎn)?！睹咳战?jīng)濟(jì)新聞》記者在現(xiàn)場與專家、企業(yè)方面展開交流，探討其解決思路。

液流電池更具安全性

據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）統(tǒng)計，截至2023年8月，全國已有24個省份公布“十四五”期間新型儲能裝機(jī)目標(biāo)，規(guī)劃中的新型儲能裝機(jī)合計超過67GW，是國家能源局提出的2025年達(dá)到30GW目標(biāo)的兩倍以上。其中，多個省份頒布的政策中，明確要求電源側(cè)配儲的調(diào)峰時長超過4個小時。

目前，在儲能電池領(lǐng)域，鋰電池存在的儲能時間短、安全性有待提升、度電成本高等問題還亟待改善。“而鋅鐵液流電池具備安全性高、超長壽命、4小時以上長時儲能等特點(diǎn)。”緯景儲能相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者表示。

鋰電池長期充放電過程中形成的鋰枝晶容易導(dǎo)致短路，甚至引起電芯爆炸。如果要增加儲電容量，就必須增加鋰的含量，從而帶來更高的安全風(fēng)險。作為以液體為主的電池，鋅鐵液流電池是以兩種水性的電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，來達(dá)到充放電的效果。“水系電解液就是一道安全屏障。”上述負(fù)責(zé)人解釋道。

該負(fù)責(zé)人繼續(xù)表示：“在使用周期上，鋅鐵液流電池的電解液也不易衰減，在運(yùn)行過程中只需要簡單地在線恢復(fù)，電解液的性能就可以重置。并且可以實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)與能量儲存場所的分離，使得電池功率與儲能容量設(shè)計相對獨(dú)立，符合長時儲能的要求。”

而對于液流電池存在的缺點(diǎn)，真鋰研究創(chuàng)始人墨柯在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時表示，液流電池存在能量密度低，轉(zhuǎn)換效率不高等問題。不僅如此，“鋰電池的成本已經(jīng)不到10年前的10%了，液流電池的成本應(yīng)該是高于鋰電池的”。

儲能仍需降低度電成本

在技術(shù)和安全性之外，在業(yè)界看來，制約儲能大規(guī)模應(yīng)用的因素之一還是成本。不過，儲能系統(tǒng)的成本已經(jīng)“卷”起來了。近日，國家電投2023年度儲能系統(tǒng)電商化采購部分開標(biāo)，該招標(biāo)的總采購規(guī)模為5.2GWh，其中在0.5C系統(tǒng)報價中，最低價格已經(jīng)來到了0.644元/Wh。

記者注意到，相較于鋰電池，目前，液流電池的成本依然較高。降本需要大規(guī)模應(yīng)用，而大規(guī)模應(yīng)用又需要成本作為突破口。

緯景儲能方面向記者解釋道，新能源度電成本是發(fā)電成本與消納（儲能）成本之和。裝機(jī)成本只是儲能度電成本構(gòu)成要素的其中一個環(huán)節(jié)，只能反映出儲能相關(guān)設(shè)備的采購價格。

具體到儲能的度電成本，可理解為裝機(jī)成本、電力損耗成本、運(yùn)維成本之和，再除以全生命周期存儲電量。其中，全生命周期存儲電量又等于容量、循環(huán)次數(shù)之乘積。

數(shù)據(jù)顯示，鋰電儲能的循環(huán)次數(shù)通常只有5000次左右。此外，鋰電池儲能站需要配置消防設(shè)施，會進(jìn)一步增加安全成本。緯景儲能表示，鋅鐵液流電池循環(huán)次數(shù)一般可達(dá)到30000次以上，使用壽命長達(dá)25年，全生命周期的運(yùn)維成本更低。

在投產(chǎn)儀式現(xiàn)場，緯景儲能聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長葛群也表示，目前燃煤發(fā)電的度電成本在0.4元左右，相較新能源發(fā)電加上消納成本，具有明顯優(yōu)勢。“如果把儲能的度電成本壓縮到二毛之內(nèi)，接下來中國所有的新能源度電成本就會比煤炭（發(fā)電）更便宜，這也是三年內(nèi)公司的目標(biāo)。”