我們先看大致的產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景。首先，2017年是中國發(fā)展儲能的共識之年，在這之前關于要不要發(fā)展儲能存在很多爭議。2017年《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》出臺是一個標志，標志著中國儲能春天的來臨，2018年全球以及中國的儲能項目迅速發(fā)展。其次，發(fā)展儲能的核心是促進可再生能源消納，在最近5年光伏風電發(fā)電成本快速下降，以及由于新能源汽車帶動動力電池的成本下降，使得儲能在原來一些缺乏競爭力的領域開始具備競爭力，儲能的多重價值逐漸被體現(xiàn)。第三，儲能春天已經(jīng)來臨，春天是萌芽、開花的季節(jié)，但是儲能蓬勃發(fā)展的夏季還沒有到來?，F(xiàn)在各類儲能技術，包括物理儲能、電化學儲能、化學儲能和儲熱蓄冷已經(jīng)紛紛開展示范和商業(yè)應用，在應用中展現(xiàn)了儲能的優(yōu)勢，同時也發(fā)現(xiàn)了不少問題。尤其是電化學儲能技術，應該說距離“低成本、長壽命、高安全、易回收”的總體目標還有相當?shù)牟罹啵写夹g創(chuàng)新和突破。

 

 

 

儲能有六大應用場景，可再生能源并網(wǎng)，電網(wǎng)輔助服務，電網(wǎng)輸配，分布式及微網(wǎng)，用戶側，以及一個非常特殊的用戶側：電動汽車VEG模式的供能系統(tǒng)。儲能應用場景很多，大致可以分類儲能的三大作用：第一，平滑間歇性電源功率波動，這樣的場景需要功率型儲能技術；第二，減小峰谷差，提高電力系統(tǒng)效率和設備利用率，這種場景下大部分需要容量型儲能技術；第三，增加備用容量，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性和供電質(zhì)量，這個需要的是UPS備用型的儲能技術。當然還有第四類復合型的應用，尤其是電網(wǎng)側應用，參與調(diào)峰調(diào)頻和緊急備用，我們稱它為復合型或者是能量型的儲能技術。所以說，儲能的應用場景是多元的。

 

 

 

因此，我們可以從應用要求反推儲能電池的類型也可以分為四大類：容量型儲能電池，功率型儲能電池，能量型儲能電池，以及備用型儲能電池。根據(jù)電池使用的功率容量比值做一個區(qū)別，有利于我們發(fā)展不同類型的儲能電池技術。尤其是備用型儲能電池。目前來看動力電池的梯級利用從大到小是完全可能的，但是從小到大還是面臨非常大的難度，它的一致性、安全性問題，以及成本面臨非常大的挑戰(zhàn)。但是，將動力電池梯級利用在一些備用型的儲能場景還是有可能的。所謂備用型儲能，可能一年的充放電次數(shù)也就那么幾次，而不是每天都要進行充放電。

 

 

 

我們經(jīng)常會談到儲能技術，尤其是儲能電池技術。那么，到底什么是儲能電池技術，它的技術內(nèi)涵是什么？我總結了一下，儲能電池技術應該包括六大內(nèi)涵。

 

 

 

第一是材料技術，這是基礎。但是對于儲能電池來說，我特別想強調(diào)材料性能，尤其實驗室研究的材料性能，跟實際的到未來做成大電池、進行儲能應用的電池性能相差還是非常大的，所以千萬不能把實驗室材料性能等同于儲能電池的性能，更不能等同于儲能電池系統(tǒng)的性能。

 

 

 

第二是結構技術。相對消費類小電池來說，儲能場景要求大功率、大容量。因此，未來儲能電池的研發(fā)要充分考慮電池的內(nèi)部結構和外部結構的融合設計，通過一些內(nèi)部結構的創(chuàng)新發(fā)展減輕外部系統(tǒng)面臨的成本和安全性的壓力，這是未來儲能電池結構技術研究的重要方向。希望我們的儲能電池能夠由“嬌小富貴”變成結實耐用的“傻大笨粗”，以滿足電力系統(tǒng)的實際場景需求。

 

 

 

第三，制造技術。尤其是鋰離子電池，它的制造技術來源于以前的磁帶技術，采用粘接薄膜電解結構，需要高精度的、非常復雜的、幾百道的制造工序。未來如果想降低制造成本，還需要結合電池的結構技術創(chuàng)新，讓整個制造環(huán)節(jié)變得簡單，不要往復雜化方向發(fā)展。

 

 

 

第四應用技術。儲能電池應用技術就是電力系統(tǒng)經(jīng)常提到的、狹義上的電池儲能技術，包括系統(tǒng)集成技術，BMS，PCS與EMS。應用技術非常重要，需要針對不同的應用場景開發(fā)相應的應用技術，積累應用數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)應用問題，評估應用經(jīng)濟。未來應該會出現(xiàn)以應用技術開發(fā)為核心的獨立的儲能電池系統(tǒng)應用服務商，負責儲能系統(tǒng)的設計規(guī)劃、租賃運維和報廢回收，并與保險公司合作，承諾負責系統(tǒng)的使用壽命和運行安全。

 

 

 

第五再生技術。我們的消費類電池，壽命有三到五年就可以了，因為三到五年我們手機也要更換，電池壽命再長也沒有多大意義。但是，電力系統(tǒng)對于電池儲能系統(tǒng)要求十年甚至二十年以上的壽命要求，而十年對于我們電池來說幾乎是現(xiàn)有技術的一個天花板。因此未來儲能系統(tǒng)運行過程中，可能還需要開發(fā)新型的電池再生技術，延長儲能電池的應用使用壽命。當電池使用一段時間后，可以通過正負極材料表面SEI膜原位修復、電解液的補充和更換等方式對電池性能進行再“激活”，延長儲能鋰電池的實際日歷使用壽命。例如，鋰漿料電池的漿料厚電極形態(tài)賦予了其在使用期進行在線再生的可能性。

 

 

 

最后一個，回收技術，這點非常重要。包括廢舊電池的更換處理技術、安全運輸技術、回收處理技術和資源再利用技術。鋰電池的回收流程和技術還不成熟，需要與材料技術和結構技術相結合，發(fā)展方便回收再生的新型儲能電池技術，在產(chǎn)品設計方面加以創(chuàng)新改進，從生產(chǎn)端提前考慮電池回收處理的環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)的資源可持續(xù)發(fā)展，這一點具有重要的戰(zhàn)略意義。這兩天協(xié)會正在帶著世行專家去考察現(xiàn)有的電池回收情況。包括更換處理、安全運輸、報廢回收以及資源再利用。我們知道報廢電池的危險性比新電池的危險性高，電池報廢以后怎么運回基地，有沒有可能開發(fā)創(chuàng)新的技術?在電池報廢前進行安全處理，使它絕對不可能燃燒爆炸，這是儲能電池面臨的新課題。

 

 

 

所以說儲能電池的技術內(nèi)涵非常豐富，這六大技術內(nèi)涵需要我們從各個方面進行突破，而不僅僅是材料技術的突破。

 

 

 

行業(yè)痛點問題。儲能電池的四大綜合問題：成本高、壽命短、安全差、回收難。對于鋰離子電池來說，它是一個粘接涂布薄膜電極結構以及內(nèi)部極片并聯(lián)后極耳引出的核心設計思路，所以給電池單體以及電池系統(tǒng)的一致性設計帶來根本性的難題。昨天我們到科華，科華的陳總說納米顆粒材料在電池中的應用需要納米級的機械控制和電力控制，這個很有道理。這就要求現(xiàn)有的電池制造控制精度非常高。為什么？因為它的電極層厚度只有很薄的100多微米，里面包含納米微米級的顆粒，所以要求高精度的控制，這樣使得電池制造成本的降低有相當大的難度。因此需要創(chuàng)新技術，例如，開發(fā)容量型超厚電極技術，以降低對制造精密度的絕對要求，降低儲能電池的制造成本。

 

 

 

因此我們說儲能電池的發(fā)展，已經(jīng)從當初對消費類電池的高能量密度的首要要求，逐步轉變?yōu)閷Φ统杀镜暮诵囊?。電池在手機中的使用是剛需，手機離不開電池，因此電池便宜也好，貴也好，必須要用電池。但是，儲能電池如果太貴的話電力系統(tǒng)可以不用，甚至可以用非儲能的手段解決一些儲能面臨的問題。所以“低成本”成為我們儲能電池發(fā)展的首要目標。