国内储能行业受制于国外 诸多难题待解

近年来我国储能行业获得了迅速发展，但在关键材料与技术上受制于国外，成本与安全问题难解，给行业发展带来挑战。

对于常常参加各类新能源论坛的人来说，国家发改委能源研究所副所长李俊峰绝对是一个好的演讲嘉宾：他知晓最新政策，也了解行业动态，常常担当着企业和政府间信息互通的桥梁。但在日前举办的第二届北京国际储能大会上，李俊峰一上台就说：“抱歉没做PPT，不是我想偷懒，而是没什么好说的。”

这着实给台下翘首企盼的听众们泼了一盆冷水。据前瞻网记者了解，我国风电去年弃风量占全年发电量的20%，达到约150亿-180亿度，甚至连装机量为220万千瓦的光伏电站也出现了“弃光”的现象。

“我们确实需要储能，但是在技术路线与电池成本方面上，目前来看市场上还没有好的解决方案。”李俊峰说。

尽管并不是那么严谨，凯旋创投副总裁衣进总喜欢用光伏产业的发展路径来比对储能行业，以希望从方向上得到一些启发。“根据对光伏行业的研究，得出的结论是产能每扩充一倍，太阳能电池的成本会下降20%。”衣进说，“而且考虑到储能比光伏发展前景更广，其降成本的潜力可能更大。”

这就又陷入了“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题：如果储能成本过高，电力市场就没有大规模购买的动力;而如果没有规模化的市场需求，储能高企的成本又难以下降。

繁荣背后：关键材料难突破

实际上，在电池效率与成本难题短期难以突破的前提下，许多人相信，降低电池关键性材料的成本，对于储能产品成本的降低具有重要意义。而根据凯旋创投提供的研究数据，材料的成本占到储能电池的成本约在40%-50%。

不过，这也并不是一条容易走的路。

衣进试图换一个角度来看电池的材料成本，“因为电池表现的提升可以促进成本的下降。”但结果让他略感失望：电池材料科技发展得太慢。比如，从1990年到今天，发展最成熟的锂离子电池的能量密度也仅仅增加了1倍，从100wh/kg提升至200wh/kg。

而对于许多储能产品的供应商来说，尽管从国际大公司购买的关键性材料价格不菲，但国内厂家谁也没有勇气为了快速降成本而选用本土企业生产的低价材料或者没有经过大量项目运用的新材料。

“现在储能还以示范项目为主，如果产品中的新材料出问题，以后在市场上就难混了，所以宁愿选价格高但是可靠的产品。”一位国内电池生产商说。

不过，作为国家973液流储能电池重大基础研究项目的首席科学家，张华民有意要打破电池关键材料多被国际大公司垄断的僵局。

实际上，尽管我国目前有多家企业以全钒钒流电池作为主要的技术方向，总部位于北京的普能公司还是钒电池系统在全球应用项目最多的公司，但这都不足以改变另一个事实：关键材料全氟离子交换膜全部靠进口。

从2000年开始，张华民所在的中国科学院大连化学物理研究所(下称大化所)就开始进行液流储能电池的研发。除了将电池的容量做得更大，液流储能电池的核心部件离子交换膜也是重点攻关的技术之一。

据前瞻网记者了解，略早于中国，日本已经研究离子交换膜多年，但并无明显成果。目前，绝大多数钒电池厂家使用的都是来自美国杜邦公司生产的全氟离子膜，此膜材料一度占钒电池成本比重约在50%。

显然，膜技术并不是一项容易突破的难题，但张华民称其领导的研究团队现在已经攻下了这片“高地”。去年，张华民团队在学术期刊《Energy &Environmental Science》发表了这项研究成果——非氟离子膜。

“非氟离子膜的成本仅是杜邦产全氟离子膜的1/5，如果能够量产，全钒液流电池的成本可以从现在的1万元/千瓦降低至5000元/千瓦。”张华民说。

不过，张华民也坦言，目前市场上所有企业用的都是全氟离子膜，即使是在大连融科内部，非氟离子膜的使用量也非常小。“今年底，我们会小规模的生产使用非氟离子膜的样机，规模生产有望在两年内实现。”

但也有同行业者却并不看好融科的这项创新。质疑者的观点认为，非氟离子交换膜成本可能低廉，但离子交换基团的引入会大幅度降低非氟离子交换膜的稳定性，严重影响其在电池中的使用寿命。

发展隐患：安全系数有多少?

在众多的储能技术中，除了抽水蓄能以外，锂电池储能发展最为成熟、产业链更为完整、相关企业也最多，但在北京国际储能大会上，发言的锂电池厂家寥寥，只有比亚迪一家。

与其他厂家多多少少推介自己的产品和技术不同，比亚迪电力科学研究院产品总监邹德天在半小时的发言时间中，只是从宏观角度将电池储能系统可应用的情境做了盘点。

比亚迪如此低调，让人难免与最近外界对于比亚迪电动汽车电池安全产生质疑的事联系在一起，但邹德天对此只是回应，“任何汽车在被车速为180公里/小时的另一辆车撞击时，都难以保证绝对安全。”

实际上，近来备受电池安全性质疑困扰的不单是比亚迪。产量更大些的锂电池明星企业美国锂离子电池及系统开发商和制造商A123最近甚至出现命运逆转。

去年，A123净亏损达2.58亿美元，今年第一季度A123净亏损已高达1.25亿美元。A123公司日前还透露，在接下来的几个季度里，公司或将出现资金匮乏以及大幅亏损，对其自身的生存能力产生重大怀疑。

遭受重大损失的主要原因是其为菲斯克卡玛电动车开展了更换缺陷电池的项目。

此外，通用汽车替代能源技术中心下属全球电池系统电池实验室今年4月11日发生一起锂电池爆炸事故，也给A123电池的安全性蒙上一层阴影。尽管通用汽车很快发表官方声明称，这起爆炸事故并非由A123公司提供的电池导致，“电池本身并未爆炸，而是在电池组做极限测试时，电池中气体外泄被引燃。”

据前瞻网记者了解，2011年9月21日，NGK于7年前为三菱综合材料株式会社筑波制作所提供的一套2兆瓦系统发生燃烧事故。总共40个模块，10个完全烧毁，20个部分烧毁，同时影响了部分相邻的储能系统。大火持续了约10个小时，生产了有毒气体，所幸无人员受伤。

衣进说，目前行业发展中的一些小问题，并不会影响整个行业发展的大局，未来锂电池市场会有更广阔的应用领域，随着技术不断成熟，相信成本及安全问题都将随之而解。