電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
將來的儲能熱點，不是煤炭，也不是鐵礦石，而是鋰。這種自然界中最輕的金屬，卻可能是將來能源格局中分量最重的資源。我國在今年啟動雄心勃勃的電動車計劃，將極大地拉升對鋰電池緊要原料鋰的需求當電動車達到100萬量時，我國對鋰的需求將超過現有全球鋰的供應量。還有人聲稱，汽車業從石油轉向鋰，不過是從一種有限的資源換到了另一種有限的資源。這種邏輯下，鋰顯然會取代石油成為財富的符號。
考慮到全球鋰礦產量的動態上升，以及鋰電池隨著技術提示而減少對鋰的使用，上述預言或許過于危言聳聽了。但在我國宏大的電動車計劃里，供不應求局面已開始顯現。約莫有1000多家鋰電池加工商在參與我國鋰產業的赤膊戰，這提前預演了對上游原料的爭奪場面。在最被看好的磷酸鐵鋰電池上游，磷酸鐵鋰的供應正在成為問題，全球最大的磷酸鐵鋰供應商天津斯特蘭公司，產量也不過2000噸。我國有100多家公司在開足馬力加工磷酸鐵鋰，但真正能加工高品質產品的公司不超過10家，他們將是將來鋰電池產業的上游主導者。尋找并發現他們也將是投資者最大的興致所在。
早在1986年，863計劃啟動時，鋰電池就被視為我國的戰略產業之一。但我國的研究多年停滯不前，鋰電池成為日本和美國人壟斷的范疇。直至最近幾年民營公司與專業研發機構走到一起，我國鋰電池的技術才得到質的飛躍。在鋰電池的關鍵部件如隔膜上，我國已經有少數公司可以與世界最好的公司抗衡。
鋰產業只是整個儲能市場的冰山一角。比電動車市場更大的，是新能源并網環節和城市里電力的削峰填谷。這三者是互為犄角的一個生態系統。儲能不僅能保證在最上游的發電環節接入的新能源電力是繼續而且穩定的;在能源的使用端，白天和黑夜的巨大需求差異也要儲能削峰填谷;而新新增的電動車，有專家表示，倘若我國現有車輛全部轉換為電動車，將等于重建一個國家電網系統，簡直是災難性的投入。最理想的狀態下，電動車應不僅能作為能量的吸取方，也可將電力輸送回電網以調節峰谷，這可大大減少電網為了平衡負荷新增過多的建設。在終極能源版圖里，儲能將成為一種分布式、智能可控能源格局里基石。而今朝，儲能只不過占裝機總量的不到2%。這顯然意味著在上述3個方面，儲能蘊藏這巨大的商業機會。
鋰電池一度被認為也適用于后二者，但在最近國家電網投資的國家風光儲輸一期示范工程中，總量18兆瓦的磷酸鐵鋰電池儲能系統招標暫停了。原由在于其成本過高，而且當手機里的電池放大數百倍時，其電池一致性的問題仍未處理。在大型儲能范疇，風頭最勁則屬納硫電池，其能量密度接近鋰電池，而且不存在一致性問題。于此類似的，液流電池的代表釩電池也逐漸被公認更適合大規模儲能使用。在前者上，國家電網公司已經接近產業化。而后者，代表公司如普能通過收購國外領先技術擁有者，成為全球最具競爭力的電池公司之一，并因此獲得了風投三輪共計3000多萬美元的投資。
事實上，在電池范疇沒有完美產品。鉛酸蓄電池，性能穩定但壽命太短，且能量密度過小;鈉硫電池，非得保證300℃的工作溫度;釩電池，能量密度太低。最為考驗創業者的是為這些電池找到趨利避害的使用市場。如釩電池雖然能量密度低，體積大，但其液流電池的構造可以使得其反復、長期的快速充放電。所以，其天然適合對占地面積不敏感的大型新能源儲能，而不是城市里的削峰填谷，更不是電動車的狹小空間;再比如，被視為落后產品的鉛酸蓄電池，因其價格低廉，反而有可能在農村這些沒有充電樁問題的市場，率先使用到初級電動車上。而隨著市場的培育，這些務實的公司則有了往更高級產品升級的門票。所以，投資者在這一范疇可能要警戒技術至上的原則，那些對產品使用路徑有著敏銳判斷，對商業模式有所創新的公司，同樣也具有投資價值。
至此，我們討論的仍只是儲能處理辦法里最為熱點的，但僅僅是很小的一部分。
遵循儲能的原理：電力其他能量電力這一路徑，電力可以轉換為化學能、勢能、動能、電磁能等形態存儲。其中物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能;電磁儲能包括超導、超級電容和高能密度電容儲能;電化學儲能包括鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫和液流等電池儲能;相變儲能包括冰蓄冷儲能等。
隨著儲能市場的快速啟動，一些傳統儲能技術正在卷土重來。七月初，英利新能源董事長苗連生在海南宣布，英利正在開發新一代飛輪儲能。飛輪儲能是將電力轉換為高速轉動的飛輪動能，并在要時利用飛輪驅動發電機發電。其在1990年代曾在日本和美國用于電力儲能實驗，但至今仍未有大規模儲能使用。飛輪重新得到重視，得益于利用高溫超導在磁懸浮方面的沖破。這使磁懸浮軸承成為可能，使其可以消除軸承磨擦損耗;其二，碳纖維等高強度材料的出現，它可以使飛輪有更高的轉速，從而讓飛輪儲存更多的能量。
而相變儲能的使用前景建筑節能更具想象力。我國建筑耗能占總耗能比例超過30%，冰蓄冷儲等相變儲能雖然無法儲存電力，但能夠調節熱量。其與被動式節能技術相結合，可以大規模、廉價的處理建筑節能問題。關于我國而言，這是比電動車更為劃算的節能減排路徑。在那些對低碳經濟有著克制、理性規劃的地方如上海，建筑節能正在獲得政府的政策支持。在容易推廣的公共、商業建筑范疇，相變儲能顯然有大把的機會。
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