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资讯速递 > 储能 | 电池路线争霸,“备胎”频出,谁能成为主流?

浏览量:355 2022-11-26

2022年,储能成为最热门赛道之一,在储能行业研究上,电池是不可或缺的灵魂环节,在整个产业链中不可替代。

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锂离子电池:

一个受限于政策,一个成本太高

最初,锂离子电池被业内寄予厚望,业内普遍认为,锂离子电池有望成为主要解决方案,但事实上,很快便发生了转变,主要原因是安全性和成本问题。 

锂离子电池主要有三元锂电与磷酸铁锂两种技术路线。先来看三元锂电池,三元锂电池是因安全性比较差,基本先被政策淘汰了。2022年6月,国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》,意见稿明确,中大型储能电站不再使用三元锂离子电池、钠硫电池。这意味着,三元锂离子电池、钠硫电池已经下了储能电池的牌桌。原因很简单,三元锂离子安全性差,容易出事故,建造储能电站首要考虑因素是安全性。

磷酸铁锂电池性能不错,在电化学储能中位居主流,不过要明确的是,现在也逐渐被业内诟病了,原因主要是成本太高。今年11月,每吨碳酸锂价格已经逼近60万元,这进一步建造成本,要用磷酸铁锂建造大型储能电站,成本是不小的挑战。

钠离子电池:

高价锂电池的“备胎”

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在使用锂离子电池之际,业内一直在思考锂离子电池的替代物,于是钠离子电池逐渐进入人们视野。

值得注意的是,钠离子电池发展比较缓慢,直到2020年才开始应用于储能领域,目前,包括宁德时代在内的龙头企业都在发展钠离子电池,很大原因就是锂电价格越来越高,下游企业苦不堪言,作为一种技术性储备,发展钠离子电池可降低被锂资源卡脖子的风险。

当然,钠离子电池也有不同技术路线,主要有层状氧化物、普鲁士蓝(白)和聚阴离子三种,大致来看,层状氧化物侧重能量密度,普鲁士蓝(白)侧重于更低成本,聚阴离子侧重电池的使用寿命。

基于钠离子电池明显的成本优势,业内对钠离子电池发展前景多持乐观态度,尤其在储能领域,多家机构预计到2025年有望增长到48.74GWh。 

不过,钠离子电池缺点也很明显,目前还处于早期阶段,整体产业化程度较低,产业链也不健全,技术上也需要进一步创新,成本相对也有些高。

钒液流电池:

是真路线,还是过度爆炒? 

液流电池也有几种不同种类,目前讨论比较多的是钒液流电池,此外,还有锌基液流电池、铁铬液流电池等,不过后者在市场中反响不大。 

钒液流电池概念存在很长时间了,但直到上述国家能源局文件发布后,钒电池在国内才真正开始爆火,钒液流电池的电解质离子存在于水溶液中,基本不会发生热失控,也会发生燃烧和爆炸事故。此外,钒液流电池还很耐用,电池使用寿命比较长,这些特性和大型储能电站应用需求十分契合。 

再者,和短缺的锂资源明显不同,我国钒资源储备量在全球都是最高的,这为未来大力发展钒电池提供了先天条件。据公开数据,去年,我国钒产量超过了5万吨。 

钒液流电池大火后,二级市场出现多了股连续涨停,钒钛股份和年初相比接近翻倍。有专业机构认为,目前,钒液流电池正处于大规模产业化的前夕,预计到2025年,行业渗透率有望达到15%-20%。不过要注意的是,钒电池目前主要用于储能电池领域,在动力电池领域应用并不多。 

镁电池:

不温不火,存在希望

镁电池进入人们视野多因一篇报道,《科技日报》对重庆大学镁电池研究团队的研究成果进行了报道,此前,镁电池多用于动力电池领域,在储能领域使用较少,因此相关报道并不多。

和高价格的锂电相比,镁电池优势显著,成本较低,并且资源储备丰富,可满足未来大规模发展需求。 

不过,镁电池一直不温不火,并未受到市场太多关注,这和其缺点有关,镁电池电压滞后,容易发生腐蚀化学反应,并且,镁电池的贮存性能相对较差,并不适合长期间歇性放电使用。 

而储能电站恰恰强调要满足很强的安全性和耐用性,镁电池的特性和储能电站的需求明显存在较大矛盾,因此镁电池大概率不会成为主流,除非未来在技术上取得更大的突破。 

百花齐放的竞争格局

锂、钠、钒、镁,包括没有声响的锌,可以看到,围绕储能电池的讨论还在持续,目前还没有找到相对完善的解决方案。 

从市场应用角度看,目前储能电站以抽水储能为主,但电化学储能发展较快,并以锂电池路线为主,虽然锂电价格昂贵,成本较高,但还未找到可替代方案,钠离子电池、钒液流电池等新型电池方案,在短时间内替代锂电池的可能性并不大。 

建造一座大型储能电站,主要考虑三方面因素,即安全性、使用寿命、建造成本,因此未来更完美的技术方案要在这三个要素中取得平衡。 

前,我们还无法预测未来哪种技术会成为主流,每种技术的产业化也都有可能改变世界。但无论哪种技术路线,任何技术都有优劣,相比于直接替代,我们更倾向于迭代与共存。百花齐放,最终结果交给市场去验证,才是更完美的方案。

来源 | 亿欧网   发布 | 祝余

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