近日,麻省理工學(xué)院能源倡議組織提交的一份新研究報告警示說,儲能行業(yè)有可能面臨過早地建立主導(dǎo)技術(shù)的風(fēng)險;其作者之一,麻省理工學(xué)院華盛頓辦公室前主任William Bonvillian更是公開表示,技術(shù)鎖定將存在一定風(fēng)險,可能導(dǎo)致放棄或錯過更加適合公用事業(yè)規(guī)模儲能應(yīng)用的儲能技術(shù)。
Bonvillian表示,其所擔(dān)心的正是鋰離子電池目前在市場中的主導(dǎo)地位。2017年第四季度鋰離子電池在美國儲能市場的份額為98.8%,這意味著該技術(shù)連續(xù)第13個季度成為市場領(lǐng)導(dǎo)者。業(yè)內(nèi)預(yù)測按照目前的形勢,到2022年存儲系統(tǒng)價格將以每年8%的速度下降。
麻省理工的這份報告指出,鋰離子電池適用于電動汽車和電子產(chǎn)品,但不一定是電網(wǎng)的理想選擇,鋰離子電池的市場鎖定使得替代儲能技術(shù)的生產(chǎn)商難以在市場上生存,更不用說繼續(xù)創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展。這可能會阻止放電時間更持久、循環(huán)壽命更長的更加優(yōu)化的替代儲能技術(shù)進入市場。
現(xiàn)狀是,當(dāng)鋰離子電池這種主導(dǎo)儲能設(shè)計推出可執(zhí)行相同功能的備選方案時,就會發(fā)生技術(shù)鎖定的情況。這可能是有益的,因為它加速了創(chuàng)新過程,并降低了主導(dǎo)儲能技術(shù)的成本,從而擴大了采用;然而,在另一方面,這同樣可能會阻礙放電更長時間的儲能技術(shù)進入市場,一些能夠改善儲能的技術(shù)研究可能會因此擱淺。
技術(shù)鎖定的另一個風(fēng)險則是市場過度集中,而這又進一步導(dǎo)致了那個更令人擔(dān)憂的風(fēng)險——可能會改善儲能主導(dǎo)設(shè)計的技術(shù)創(chuàng)新將陷入困境,甚至從未完全成熟。
目前,大量的資金投入到擴大生產(chǎn)鋰離子電池的項目中,這已經(jīng)增加了其他競爭者僅靠價格競爭的壓力。鋰離子成本曲線幾乎是其他各種應(yīng)用的技術(shù)的總和,但目前其主要用于電動車輛和電子產(chǎn)品,而液流電池制造商Ambri公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼商業(yè)化高級副總裁、首席技術(shù)官David Bradwell表示,公用事業(yè)規(guī)模的鋰離子電池的成本具有一些獨特的特性,并未在現(xiàn)在許多鋰離子成本曲線預(yù)測中得到充分反映,它不能準(zhǔn)確反映用于實際應(yīng)用的鋰離子電池的成本。
同時,Bradwell指出,鋰離子電池也容易受到原材料風(fēng)險的影響,因為它們使用金屬鈷,最近鈷的價格翻了一番;鎳也可以用作一種替代品,但這種折衷將減少鋰離子電池循環(huán)壽命,這對電動汽車的應(yīng)用來說沒有問題,但不適用于電網(wǎng)應(yīng)用。
David Hart是信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會的高級研究員,也是這個調(diào)查報告的作者之一。他指出,目前已經(jīng)出現(xiàn)了兩種跡象:鋰離子電池的優(yōu)勢已經(jīng)使替代儲能技術(shù)難以進入實施階段;全球規(guī)模的公司正在擴大鋰離子電池的生產(chǎn)。
報告中表明,全球五大鋰離子電池生產(chǎn)商計劃到2020年實現(xiàn)產(chǎn)量增長到三倍。Hart同時表示,一些國家的鋰離子電池制造能力快速提升已經(jīng)存在一些問題,美國的競爭對手并不按照相同的規(guī)則行事,而目前美國在這方面做得并不好,這使企業(yè)競爭處于劣勢。
過去太陽能電池也有類似的發(fā)展模式。太陽能發(fā)電產(chǎn)品生產(chǎn)商加大了光伏板的生產(chǎn)力度,也為替代太陽能技術(shù)的制造商帶來了壓力,甚至迫使它們退出市場。
2017年4月,兩家美國太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)商Suniva公司和SolarWorld公司向美國國際貿(mào)易委員會(ITC)投訴這樣的貿(mào)易行為。今年 1月該委員會宣布對外國光伏板征收30%的關(guān)稅。
在諸多類型的擁有競爭力的儲能技術(shù)中,目前液流電池技術(shù)被視為鋰離子電池的主要競爭對手。液流電池通過電解質(zhì)的交換來存儲和產(chǎn)生電流。與鋰離子電池不同,液流電池可以實現(xiàn)幾乎無限地充放電循環(huán)。通過調(diào)節(jié)容納電解質(zhì)的容器的大小,液流電池電池能夠比鋰離子電池更容易地擴展和縮減以滿足放電需求。
然而,與鋰離子電池不同,各種液流電池仍在進行激烈的技術(shù)競爭。液流電池的回程效率比鋰離子電池的回程效率低很多,原因是在電解槽之間移動電解質(zhì)所需的泵的寄生負(fù)載。然而,液流電池的主要優(yōu)勢在于它們能夠通過放大電解質(zhì)儲存池,來提供較長的放電持續(xù)時間。目前,液流電池仍然難以在市場上獲得廣泛認(rèn)可。
液流電池生產(chǎn)商Primus Power公司的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Paul Ferrera表示,鋰離子電池可以持續(xù)放電四個小時,這正在適應(yīng)電網(wǎng)規(guī)模的應(yīng)用;而且液流電池最大的優(yōu)勢是原材料成本低。
他同時表示,液流電池不會降低使用率,并減少了更換電池成本的需要,也不會降低項目的建設(shè)成本,從而降低了儲能項目的生命周期成本。對于很多應(yīng)用來說(比如變電站切換或從太陽能發(fā)電峰值到傍晚升高的能量轉(zhuǎn)換),液流電池是一個更加可行的選擇。
而Hart表示,創(chuàng)建一個利基市場可以創(chuàng)造一個增長平臺,就像過去創(chuàng)建太陽能利基市場一樣。幾年前,風(fēng)電曾是占市場主導(dǎo)地位的可再生能源技術(shù)。為了鼓勵太陽能的發(fā)展,美國許多州都部署了太陽能開發(fā)項目,而以類似的方式,美國各州可以為成熟的儲能技術(shù)開辟一個新的領(lǐng)域,而不是任由已經(jīng)成熟的技術(shù)占領(lǐng)市場。
原文來源:中國儲能網(wǎng)