家庭光伏系统哪个牌子好?在宁德安装家用太能发电系统要多少钱?
在宁德安装家用太阳能发电系统,一般家庭安装3-5KW比较多,投资3-5万元,具体根据实际情况,光伏公司会给你详细设计与计算投资回报,按照性价比最好给用户设计配置。我家屋顶用的是Mixsolar美斯乐家庭光伏发电品牌全国都有服务点,发电量比当初预计的还高了些,关键是服务好,比较相信他们,还给我提供了很多培训,搞得我自己都可以给亲戚家里安装了!
近日,省发改委公布2022年集中式光伏电站试点项目名单,16个试点项目总规模达1772MW,较去年首批公布的9个323.18MW,数量和规模均大增。
记者了解到,16个试点项目类型中有3个水面(海上)光伏类,13个近海养殖渔光互补类。其中单体规模最大的为中节能漳浦旧镇300MW渔光互补光伏电站项目,其次为中广核宁德核电温排区200MW海上光伏项目,项目规模达100MW及以上的共有11个。公开资料显示,中节能漳浦项目运营周期为25年,工程规模达300MW,尚处于前期筹备阶段。
此次公布的试点项目主要分布于漳州、莆田、宁德和三明。其中有10个位于漳州,6个项目位于漳浦,漳浦项目规模达768MW,占比超43%。据介绍,漳浦年可利用光照时长近1130小时,当地政府提出在“十四五”期间推动集中式光伏建设,以及沿海渔光互补光伏基地开发。
按照分布式与集中式并举的发展路径,我省光伏发电正步入发展快车道。今年5月印发的《福建省“十四五”能源发展专项规划》提出,适度建设海上养殖场渔光互补项目,研究试点农光互补项目,力争“十四五”全省光伏发电新增装机容量300万千瓦,重点推进光照资源条件较好的 漳浦县 、浦城县、 建瓯市 、 仙游县 、宁化县、 福安市 、闽侯县、上杭县、 厦门市 海沧区等24个县(市、区)的整县屋顶分布式光伏开发试点项目。
据悉,目前有关部门正抓紧推进项目建设,原则上各试点项目应于2023年底前全部建成投产,同时按承诺同步配套建成投产不小于项目规模10%(时长不低于2小时)的电化学储能设施。 (记者 游笑春)
经济观察网记者 周菊?主营业务为动力电池制造的宁德时代新能源科技股份有限公司(简称:宁德时代),突然将业务触角伸向了新能源汽车充电桩市场。
近日,宁德时代与福建百城新能源科技有限公司(简称:百城新能源)成立了一家合资公司——上海快卜新能源科技有限公司(简称:快卜新能源)。启信宝的信息显示,快卜新能源成立日期为3月6日,注册资金5000万元,经营范围包括新能源科技、电池科技,新能源汽车充换电设施建设运营等。其中,宁德时代与百城新能源股权占比为49:51。
与宁德时代合资的百城新能源,此前很少出现在人们视线中。资料显示,百城新能源成立于2014年,是一家聚焦做新能源终端的运营商。据其官网介绍,目前该公司已在上海、河南、江苏、浙江、广东等地区开展城市超级快速充电网络运营业务。
“我们合资(公司)是做‘智能微网一体化储充系统’,宁德时代主要做技术,百城新能源做运营。”宁德时代内部人士在接受经济观察网记者采访时确认,合资公司业务主要是新能源汽车充电桩业务。
宁德时代成立新合资公司并入局充电桩行业,距离充电桩刚被国家纳入“新基建”仅2天,因此被认为其有意抢占政策补贴的风口。3月4日,中共中央政治局常务委员会召开会议,提出要发力于科技端的基础设施建设,新能源汽车充电桩被纳入七大“新基建”板块,被认为是新的投资机会。
但宁德时代对此进行了否认。“在此之前,宁德时代已对新业务进行技术开发实验、经济性测算,以及寻找合作伙伴,(这个项目)公司已经筹划并考虑了很久。”上述宁德时代内部人士对经济观察网记者表示。不过与此同时,其仍对政策的到来表示期待。“碰上政策的东风,可以让我们的示范运营项目可以尽快落地。”该人士表示。
日前,随着充电桩被纳入“新基建”,已经有城市响应拟对充电桩推出补贴政策。3月6日,海南省发展改革委发布了“关于做好电动汽车充电基础设施建设运营补贴工作的函”,提到从明年开始至2025年,充电基础设施建设运营补贴每年申报一次。
宁德时代所入局的储能充电系统,因可以“削峰填谷”并或可利用光伏发电,相对市面上的充电桩更加节能环保,但因技术限制、成本较高等原因,一直未能得到普及。宁德时代作为电池生产商,被认为在储能电池、光伏电池等方面具有技术优势,这也成为宁德时代入局充电桩市场的底气。
宁德时代表示,其开发的“智能微网一体化储充系统”集合了公司技术等方面的优势,可同时实现储能服务、充电服务和电动汽车检测服务,解决传统充电站配电难、选址难,及对电网存在冲击风险的问题。接下来,合资公司的充电站将在部分城市进行试点运行。并且其表示,此次入局也是在此前进行核算认为有盈利可能的基础上。
资料显示,除了此次与百城新能源合资,去年7月,宁德时代还与科士达成立了一家合资公司——宁德时代科士达科技有限公司,共同生产储能系统等产品,并对“光储充”一体化产品做共同开发和推进。
就当前的充电桩市场格局看,宁德时代将面临较大挑战。统计显示,在国内接近200家充电运营企业中,只有不到10家较具规模,其合集市场份额占比超过90%,从中分食较难度较大。
但另一方面,因总体需求量大,充电桩市场仍有不小空间。虽然目前新能源汽车销量持续下滑,但业内专家预计,未来10年,中国充电桩建设仍然存在6300万的缺口,预计将形成10253亿的充电桩基础设施建设市场。
值得注意的是,除此次入局充电桩市场外,宁德时代此前就在不断拓展业务领域,以应对竞争激烈的动力电池市场。如2019年宁德时代与中国船级社武汉规范研究所签署战略合作协议,将业务领域从汽车行业拓展到轮船业;与蚂蚁金服入股哈啰出行,开辟两轮电动车电池市场,此外;更好地抓住车企的大订单,联手华为打造智能化汽车产品,并拓展海外市场等。
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西洋岛位于宁德霞浦县东南海域,是海岛乡政府所在地。近年来,随着经济的不断发展,岛屿用电负荷不断增加。但因为西洋岛地处偏远,距大陆最近点20多公里,仅由一条10千伏海缆供电,供电可靠性差。利用常规燃料机组供电,则燃料运输困难,且会给脆弱的海岛生态环境带来严重的污染问题。
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为改善西洋岛供电可靠性,合理利用岛上较好的风能、太阳能等清洁能源,西洋岛“风光储”微电网示范项目于2019年正式立项,该项目包含风力发电(3×2MW)、光伏发电(20.74kWp)、储能蓄电池(1×2MWh)、微网控制系统、10kV接入线路工程、DMS系统等部分,总投资8000多万元。
项目建成后将为西洋岛提供第二电源点,实现在海缆故障检修期间,保障岛上居民和驻军的持续可靠用电,为海岛乡转型升级中实现跨越式发展奠定坚实的基础。
二、时代星云液冷储能解决方案
海岛具有严酷的自然环境,最高湿度超过90%,海盐粒子浓度高于内陆地区2-3个数量级,金属微腐蚀环境达到G3等级,是典型的「高温、高湿、高盐」环境。
在海岛环境运行的储能系统若采用风冷散热方案,将造成储能系统内部设备与海岛高湿、高盐空气长期直接接触,加速储能系统设备的腐蚀,降低系统寿命,甚至引发安全事故。因此在海岛环境运行的储能系统应选择液冷解决方案。
时代星云液冷储能系统采用宁德时代磷酸铁锂电芯,单体电芯容量280AH,充放电倍率1C,循环寿命>6000次,相较于风冷储能系统,其具备以下优势:
可靠性高
时代星云液冷储能系统采用IP67防护等级并搭配平衡阀设计,集成液冷设计、密封设计,最大程度隔离储能系统核心部件与海岛环境,保证电芯全周期“舒适”工作环境,提升储能系统运行稳定与可靠性。
能耗低
时代星云液冷储能系统通过冷却液对流换热,降低电池温度,导热率高,散热更为均匀,相比风冷降低能耗20%以上,储能系统自身的低能耗有力地支撑了供电持续性。
占地少
液冷散热相较于风冷散热不需要预留散热通道,可大幅减低储能电池包的体积。时代星云通过集约化设计,将储能系统整体能量密度提升50%,占地面积降低40%,降低储能系统在海岛崎岖地表情况下选址建设难度。
未来能源系统将是以新能源为主体、多种形式能源共同构成的多元化能源系统。风电、光伏发电本身的波动性和间歇性决定了灵活性将是新的能源系统必不可少的组成部分。从技术属性来看,储能正好能够满足新的能源系统对灵活性的需求。
时代星云将持续坚持技术创新,为实现「源网荷储」一体化+多能互补形式,打造多场景锂电池储能应用解决方案。提升生态碳汇能力,倡导绿色低碳生活,助力「双碳」目标达成。
钠离子电池和其背后的储能市场是宁德时代下一个万亿市值的突破口。
撰 文 | 新 队
编 辑 | 东 篱
这家创业板首家市值破万亿的公司并不满足于当下。6月3日,有媒体报道称,宁德时代正计划在上海新建一大型电池厂,紧邻特斯拉上海工厂,并正在与特斯拉(NASDAQ:TSLA)进行更多合作的谈判。
动力电池领域的不断开拓让宁德时代营收和利润节节攀升。2021年一季报显示,宁德时代今年一季度营收同比增长112.24%,净利润同比增长163.38%。
动力电池领域的甜头并没有让宁德时代止步不前,近年来宁德时代在储能领域不断发力。3年来,储能系统收入占比不断提高,从2018年0.64%到3.86%。同时,储能系统的利润比例也从2018年的0.77%提升到了2020年3.41%。
钠离子电池在外界看来是替代锂电池的一种选择。这或许是一种误读,钠离子电池是帮助曾毓群构建能源帝国的利器,毕竟储能才是宁德时代下一个决胜战场。
宁德,位于福建省东部的一个地级市,山海交融, 旅游 资源十分丰富,更有大黄鱼之乡的美誉。但是,在工业化的浪潮下,宁德的GDP始终处于福建省倒数。
昔日宁德曾是全国18个集中连片的贫困地区之一,全地区9个县有6个是贫困县。上个世纪80年代,宁德仅徘徊在温饱线上的农村贫困户就达77.5万人,占当时农村人口的三分之一。
就在这个时候,在宁德出生的曾毓群,17岁时凭借优秀成绩,考入了上海交通大学,就读于船舶工程系。
4年之后,曾毓群毕业被分配进国企工作。或许是福建人天生喜欢博饼(一种博彩 游戏 )的基因,让曾毓群不满于安逸。他南下东莞,开始了人生第一次赌博——加入外资企业新科磁电厂。
优秀的学习能力,加之不错的英语,让跨界跳槽的曾毓群30岁就当上了技术总监,拿着不菲的月薪。
1999年,爱立信推出了三防手机,诺基亚推出了第一款内置 游戏 的手机,摩托罗拉推出第一款支持全中文的手机,中国手机市场开始崛起。
曾毓群和前领导及同事共同创办了ATL(新能源 科技 有限公司)。ATL早期生产硬盘、磁头等产品。在老东家东京电气化学工业株式会社注资后,曾毓群带领ATL进入锂电领域,引进了美国贝尔实验室的聚合物锂电池技术,开始专注于手机锂电池产业化,并一举拿下苹果手机订单。
与此同时,曾毓群前往华南理工大学电子与信息工程系攻读硕士学位。此后,考入中科院物理研究所凝聚态物理专业,师从固体离子学和能源材料专家陈立泉院士。陈立泉回忆,当时有三人来考博士,而他只有两个博士名额。在三人成绩都差不多的情况下,曾毓群凭借良好的英语,最终入选。
默默生产多年手机电池后,曾毓群看到了新的机会,一个更广阔的市场。
2009年,中国政府推出了“十城千辆节能与新能源 汽车 示范推广应用工程”,自此,新能源车开始在神州大地成长。
此时,国际巨头宝马来华寻找动力电池供应商。当时,比亚迪是新能源车的龙头,不仅生产销售新能源整车,更是牢牢把握动力电池系统。宝马无法从同业竞争手上采购核心零部件,转而找到了ATL。
由于当时新能源 汽车 发展前景不明朗,ATL不敢大举投入,曾毓群带领团队进行先行先试。在和宝马成立联合研发团队,拿到宝马提供的700多页全英文规格书后,曾毓群明白动力电池系统该如何生产。
2011年,曾毓群成立了宁德时代,开启下一轮锂电攻势。2016年,宁德时代出货量逼近霸主比亚迪,次年更是一跃成为中国动力电池领域新霸主。
此时的曾毓群并不满足,开始大举进入国际市场,和LG化学、松下等国际巨头竞争。
国际化一直是曾毓群的大方向。为此,宁德时代内部邮件,尤其是给曾毓群的邮件,都会是英文邮件。
宁德时代不断蚕食着LG化学和松下国际客户,从大众到戴姆勒,甚至特斯拉最终都投入了宁德时代的怀抱。前宁德时代员工曾向HD Auto透露,数年前曾毓群在员工大会上透露,海外储备订单已达上千吉瓦时。
依靠强大的研发能力,和成本控制能力,宁德时代动力电池已广泛应用于纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车、混合动力乘用车及微混乘用车,形成包括高能量密度的三元高镍电池以及高性价比的磷酸铁锂电池等在内的完整产品系列。
同时,在新能源客车领域,宁德时代动力电池目前已广泛应用于纯电动客车、插电式混合动力客车和混合动力客车,如城市公交、商务 旅游 大巴、摆渡车等,例如宇通客车成为宁德时代重要客户。
在新能源卡车领域,宁德时代动力电池运用于电动重卡、轻型卡车及物流车等商用车领域。接近宁德时代的人士曾告诉HD Auto,当年戴姆勒高层曾邀请曾毓群前往德国探讨电动卡车可行性方案。
同时,据HD Auto了解,宁德时代积极布局自动驾驶电动商用车,以期“自动驾驶+新能源”的双管齐下来加速电动卡车以及卡车换电业务的布局。
除了上述常规产品外,宁德时代还推出了应用于电动自行车、电动摩托车等领域产品,涵盖共享、换电等商业模式。此外,宁德时代还开发其他专用车市场,并提供定制化解决方案,如环卫车、港口拖车等。电动船舶、叉车和工程机械等领域也开始出现宁德时代的身影。
在新能源 汽车 浪潮下,顺风顺水的宁德时代成为车企的宠儿,从另一方面来说,它更是车企绕不过去的供应商。
SNE Research统计,2020年全球前十动力电池企业使用量占比为92.5%,其中排名前三名分别为宁德时代、LG化学、松下电器。在国内市场,根据中汽研合格证数据,国内动力电池装机总量为63.6GWh,同比增长2%,其中宁德时代装机量为31.9GWh,市场占有率为50%。
强大的产品力以及紧俏的产能让宁德时代话语权不断加大。众多车企为了争夺宁德时代的电池,不得不派人驻厂,原本人口不多的宁德一时间成为商旅集中地。
早年前往宁德金海湾酒店,每天早上能在早餐厅遇到各个主机厂的商务和工程师,甚至金海湾酒店还开辟了上汽员工专用通道。
当然并非人到了就能拿货,接近宁德时代的人士透露,在库存和产能紧缺时,哪家主机厂能优先付款,哪家才能先拿货,预付款比例越高,拿货越多。此举一改主机厂长期拖欠供应商货款的现象。
拿货方面的强势,并没有让曾毓群的膨胀。
据了解,曾毓群主管技术研发,每天会开着有点旧的宝马车早早来到公司。工装+运动鞋是曾毓群几乎不会出现在公众镜头前的标配。
蒸蒸日上的事业也没有让曾毓群忘记自己的身份。每年车展期间,曾毓群都要主动拜访客户。曾有接近的宁德时代人士透露,在法兰克福车展期间,曾毓群亲自为各大主机厂高层讲解产品,迎来送往都没时间喝水。
但是没有哪家主机厂愿意被一家供应商绑定,为了供应链安全,必须有制衡者。大众集团入股了国轩高科,戴姆勒获得孚能 科技 股权,吉利也和孚能 科技 、LG化学建立合作关系。
因此,宁德时代必须寻找更好的出路,当然这出路还是围绕的电池。
在这个新垂直整合时代,闭门造车已然无用,必须深入产业上下游才能洞悉全局,并且保证价值链安全。为此,宁德时代以8.5%的股份入股澳洲锂矿商Pilbara Minerals,同时宁德时代直接收购天宜锂业15%的股权。天宜锂业是电池级氢氧化锂的生产商。
上述收购是宁德时代布局全价值链的一小步。2020年8月,宁德时代宣布,拟围绕主业,以证券投资方式对境内外产业链上下游优质上市企业进行投资,投资总额不超过2019年末经审计净资产的50%,即190.67亿元。
价值链下游,宁德时代携手蔚来 汽车 、国泰君安国际控股有限公司和湖北省 科技 投资集团有限公司三家企业共同投资成立武汉蔚能电池资产有限公司,以推动“车电分离”新商业模式在新能源 汽车 行业的发展,并在此基础上推出BaaS(Battery as a Service,电池租用服务)业务。公司注册资本为8亿元,其中,宁德时代以2亿元人民币等值代价获得其25%股权及董事席位。
宁德时代表示,“车电分离”模式对于打造绿色能源生态网络,降低用户购车成 本、缓解里程及充电焦虑都有着正向推动意义,将给消费者提供更加便捷、经济、高效的 科技 +金融服务。
其实宁德时代还有一层深意并没有明说,那就是通过武汉蔚能获得报废电池的部分所有权。
当动力电池衰减到80%后,将被主机厂回收。这部分电池可以用来做储能,也可以用来回收提炼贵金属。成立电池资产公司后,宁德时代将可以低成本获取相关产品,并进行后续处理。
为更好形成价值链闭环,宁德时代还投资湖南邦普循环 科技 。该公司是目前中国最大的废旧电池循环基地,年回收处理废旧电池总量超过6000吨。
近期,宁德时代还频繁入股车企,例如爱驰 汽车 ,和华为、长安共同打造新品牌。无疑是宁德时代 探索 新发展模式的重要一步。例如当华为的ICT技术和宁德时代的动力电池相结合于底盘之时,未来一体化底盘解决方案或许将成为主流。
当然,宁德时代不满足动力电池领域,储能的广阔市场令其垂涎不已。
今年4月,国家发改委、国家能源局联合印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》 ,文件明确指出,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达3000万千瓦以上。到2030年,实现新型储能全面市场化发展。
宁德时代开发了储能系统产品,包括电芯、模组/电箱和电池柜等,可用于发电、输配电和用电领域。上述储能系统应用范围涵盖太阳能或风能发电储能配套、工业企业储能、商业楼宇及数据中心储能、储能充电站、通信基站后备电池、家用储能等。
通过上述手段,储能系统有效克服风能或太阳能发电输出不规则的特点、弥补线损功率补偿、跟踪计划削峰填谷,提高风力及光伏发电系统能源利用率以及实现用电领域峰谷电之间的平衡。
目前,宁德时代已经拿下海西多能互补示范工程50MW/100MWh储能项目、福建晋江100MWh级储能电站试点示范项目、北京国贸大厦商业储能项目和UPS及基站备电项目。
上述这些只是宁德时代储能项目的一部分。近3年年报显示,宁德时代储能收入从2018年的1.89亿,提升到了2020年的19.4亿。其在宁德时代主营收入的占比也在不断提高,与此同时动力电池系统的主营收入占比在微降。
快速增长的收入和广大的市场,光靠宁德时代的锂离子电池体系是无法支撑。
新能源浪潮下,全球车企对锂电池的需求不断增长,电池产能出现紧张。蔚来创始人、董事长、CEO李斌就表示,受制于电池供应问题,实际产能出现了下降。
锂电池产能问题不仅是产线建设不够,还受制于上游原材料。作为锂电池最主要的材料——氢氧化锂和碳酸锂价格不断上涨。生意社价格显示,电池级氢氧化锂价格在6月4日达到88000元/吨,电池级碳酸锂价格突破9万元/吨。上述材料今年涨幅已超30%。
锂资源价格在不断走高的同时,卡脖子问题也日益凸显。全球锂储量主要集中于智利、澳大利亚、阿根廷等国。目前中国已探明的锂资源(金属当量)储量为540万吨,其中盐湖资源约占全国总储量的70%,矿石资源约占30%。
中国盐湖锂资源存在提取困难、品位低等问题,矿石资源集中在高原地带,开发难度大。因此,中国生产的锂盐60%原材料需要进口。
新能源 汽车 浪潮下,锂资源出现一定程度的紧张。如果再将锂资源投入储能领域,那么全球锂资源将彻底供不应求,下游生产企业也将面临成本危机。
为此,《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》提到加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范,以需求为导向, 探索 开展氢储能及其他创新储能技术的研究和示范应用。
钠电池是一种使用钠离子作为电荷载体的可充电电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,其原理与锂电池相似。这种起源于上世纪70年代的电池在全球已有20多家企业投入研发。
相较于锂资源的稀缺,钠在地壳中含量为2.74%,是储量排名第六的元素。其储量是锂的100倍。因此,曾毓群在股东大会上笑称,氯化钠炒不起来,因为盐很多。
丰富的储量和获取的便利性,让钠有了一定成本优势,对于加强供应链安全和国家能源战略安全具有重要意义。
同时,钠离子电池的生产可参照锂离子电池设计及生产工艺技术,虽然无法完全照搬,但有一定的相通性等。
虽然钠离子电池在能量密度上不及磷酸铁锂电池和三元电池,无法满足对续航有着高追求的新能源车,但是前者的充放电倍率性能、高低温性能、循环性能等方面具有一定优势。
因此,钠离子电池并非新能源 汽车 ,尤其是乘用车锂电池的替代品,其实是当下铅酸电池和锂电池储能的重要替代方向。
此外,2021年被认为是氢能发展元年。氢能和氢燃料的呼声不断高涨,面对氢在储能方面的攻势。选择锂电池路线的宁德时代,必须用钠离子电池作为抗衡武器。
只有钠离子电池展现出产品竞争力,宁德时代才能在储能战场占据足够大的版图,才能创造又一个万亿市值。
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提及宁德时代,必言其动力电池全球第一。然而,人们所不熟悉的,宁德时代不仅有“以动力电池为核心的移动式化石能源替代”战略,还有“以 可再生能源和储能 为核心的固定式化石能源替代”战略。
而在碳中和的大背景下,“造车热”加持下的动力电池也不应该掩盖掉后者的重要性。
宁德时代三大战略及发展历程
百年未有之大变局,新旧秩序交替之时,已经走上快车道的新能源 汽车 ,带领着动力电池一骑绝尘。但如果追本溯源的话,很容易就能发现,他们“飞上天”的背后,就是碳中和的逻辑。
但碳中和这样一个如此大的目标,仅依靠新能源 汽车 替代燃油车此类出行方式的变革就能轻易实现吗?显然不能,因为达成碳中和的关键之处还在于电力供给端的发力。
碳中和的首只“拦路虎”
根据国家统计局数据显示,在2020年碳排放量的分布中,仅发电一项就占到了总碳排放量的51%。换句话说,如果解决了电力供给端的碳排放问题,那么就有可能推进碳中和目标完成近一半。
而更进一步的,无论是用水电、风电,还是光伏发电等利用可再生能源的发电方式,想要去替代掉传统的火力发电,避免“垃圾电”入网,首先需要解决的就是储能系统的配置。所以,作为电池龙头的宁德时代,也就自然而然地承接到了这一部分“红利”。
现阶段的储能方式有两种,一种是抽水蓄电,借助电能与势能的互相转化,达成储能的效果;另外一种则是将电能存进电池,借助电能与化学能的互相转化,以实现储能。
虽说两者各有利弊,前者对地势有要求,后者对“资本”更苛刻,但总的来说,如果真的实现了大规模部署,利用储能电池进行蓄能的方式还可以进一步削减成本,甚至实现某种“收支平衡”。这也同样意味着,宁德时代的“储能战略”,大有可为。
但需要明确的一点是,储能电池和动力电池并不能简单地通用,两者存在着诸多的不同点。
宁德时代副董事长黄世霖就曾公开表示:储能电池比动力电池要求高得多,现在1500-2000个循环就足以满足乘用车对动力电池的要求,但储能电池的要求是至少8000个循环。
那么,如何达成8000个循环呢?电池的实际效能是关键!
储能电池与磷酸铁锂
总的来说,电池的分类有很多种,按材料区分就是我们耳熟能详的磷酸铁锂、三元、铅蓄电池等;而按照使用领域区分,则可以大致分为消费电子类、动力电池类、储能电池类三种。
与动力电池偏重能量密度不同,储能电池更在乎长寿命、低成本,以及稳定性强等特性。所以,根据多方面的比较,磷酸铁锂电池就成为了储能电池的首要之选,较为夸张的说,宁德时代的“储能战略”就是基于磷酸铁锂电池展开的。
磷酸铁锂电池的特点突出,首先在价格上,磷酸铁锂就要比三元锂电池便宜不少,毕竟诸如钴盐、镍盐、锰盐等太过昂贵的上游原材料,是三元锂电池的一大硬伤。
另外,因为磷酸铁锂晶体中的“P-O”化学键足够稳固,即便是在高温或是过充时也难以破坏,所以磷酸铁锂电池的安全性能和高温性能都可以得到保证。再加上寿命长、循环次数高等特性,相对比其他类型的电池而言,磷酸铁锂电池用作储能电池更有优势。
宁德时代储能电池的电芯规格
纵观全局,目前宁德时代在储能系统上的布局已形成三种具体场景路线:发电侧储能、电网侧储能,以及用电侧储能。
在相对应的项目中,2018年12月所落成的鲁能国家级储能电站示范工程50MW/100MWh的磷酸铁锂电池储能项目,是国内最大的发电侧电化学储能项目;2020年4月通过验收的福建晋江100MWh级储能电站试点示范项目,是目前国内规模最大的电网侧站房式锂电池储能电站,也是国内首家非电网企业管理的独立并网大规模储能电站。
另外,用电侧储能的规模会比发电侧和电网侧储能的规模小上许多,而具有代表性的要数“光储充一体充电站”。尽管与特斯拉的PowerWall有些相似,但作为电池供应商的宁德时代,在关于“电池如何充电”方面,更具备专业优势,而且电池检测及维护功能的存在,还能够在换电站上复用。
“踩”到了一个很好的点
时间长河滚滚向前,而想要在2030年之前实现碳达峰,以及在2060年之前实现碳中和的目标,也并非一件易事。所以会有人说,宁德时代的储能战略“踩”到了一个很好的点上。
根据数据显示,在国内的发电类型中,火力发电占到了67%,而这同样是供电端如此多碳排放的原因所在。对此,中央 财经 委员会第九次会议也曾指出:要去实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革, 构建以新能源为主体的新型电力系统 。
所以总结下来,想要实现碳中和,构建以新能源为主体的新型电力系统是重要的一步;而关于新型电力系统的组成部分,以储能电池为基础的储能系统,则又是其尤为重要的一环。尽管“造车热”点燃了整个动力电池市场,但储能电池却也是未来碳中和战略中不容忽视的一部分。
而且,需要注意的一点是,动能电池的生产亦会产生大量的二氧化碳,这就意味着宁德时代的储能战略同样是在为自己“留条后路”。
另一方面,2021年7月16日,全国碳排放权交易正式开市,涨幅6.73%的成绩,为中国碳中和战略开了个好头的同时,也表明了碳中和的“大势所趋”。
而关于如何抓住碳中和时代的“主要矛盾”,宁德时代也正在逐步完善自己的布局,就比如本月即将正式亮相的钠离子电池。
山东寿光羊口40MW分布式光伏电站项目
信阳家居20MW分布式光伏电站
河北以岭药业1.5MW分布式光伏电站
宝奥城1.2MW分布式光伏电站项目
宁德新能源21MW分布式光伏电站项目
河北邯郸戴克电器11MW分布式光伏发电项目
西安国际港务区12.53MW分布式光伏发电项目
邯郸新正源3.7MW光伏分布式发电项目
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――天王电器新能源
题记:在30·60的号角下,中国正进入一个全新的且富有绝对想象空间的新能源大时代,这其中既有浮沉十年走向平价的光伏,也有逐步大放异彩的锂电池、储能以及被寄予厚望的氢能,它们将共同推动中国走向碳中和的星辰大海。
同样是新能源,上述几个行业,既有共性与融合,也有其独特的发展路径与特点。本文作者试图从技术路线、发展路径、潜力空间、数据测算等多个维度就新能源涉及的多个行业进行剖析。
2021年宁德时代(CATL)的全球市场份额将进一步攀升,比亚迪刀片电池批量供应,刀片一出安天下。预计前五大:宁德时代(CATL)、LG、松下、比亚迪、三星会占据全球市场份额的85%以上,前十名占据95%的份额。锂电池行业既是资金密集型行业,又是技术密集型行业。
锂电池行业竞争比光伏更加惨烈,光伏设备投资也会面临技术路线和成本之争,但是一般不会清零。而锂电如果没有合适的客户和过硬的产品,极有可能面临设备投资打水漂,这方面已经有案例出现。
本质上光伏产品及组件相对标准化同质化,一线品牌和一般产品差异不大,很难卖出产品溢价;而锂电池涉及到电化学,易学难精,一线产品往往比一般产品溢价5%以上,有些细分产品甚至会更极端;导致有效优质产能严重不够,差的产品即使低价也无人问津。
关于磷酸铁锂和三元:宁德时代董事长曾毓群认为,磷酸铁锂电池的增长速度会非常快,因为它比较便宜。随着充电桩越来越多,电动 汽车 的续航里程就不需要那么长。“没开过电动车的人比较焦虑,真正开过的人就不大焦虑,所以应该来说磷酸铁锂比例会逐渐的增加,三元占比会减少。”
随着磷酸铁锂占有率提高,现阶段再布局锂电池首先得明确产品定位,确保产品有市场机会,市场得精准细分,专注做好一款磷酸铁锂动力电芯兼顾储能可能有大的市场机会。
磷酸铁锂的巨大想象空间不仅体现在对续航要求较低的乘用车上,更大空间在对寿命要求更高的商用车领域,储能领域。
电池是能源的储存介质,大能源领域本质是成本为王,效率优先;光伏、锂电概莫如是。
像早年的光伏领域,2016年前都是成本更低的多晶硅片电池占据主流,一度市占率超过85%。在光伏巨头隆基持续产业投入的影响下,金刚线切割硅片工艺异军突起,彻底打破单晶硅片成本瓶颈,2020年单晶市占率超过85%。在下一代大硅片,薄片化工艺趋势下,N型单晶topcon工艺将引领下一代光伏技术变革,单晶将淘汰掉多晶硅片;N型topcon电池与HJT电池之争,同样基于成本考虑,topcon将成为下一代光伏电池主流;
主要考虑以下三方面因素:1、即使量产情况下,设备投资HJT是topcon的2倍左右,而且老产线没有办法改造,所有产线得重置,这是所有巨头们最头疼的;2、HJT及topcon效率相当,在叠加钙钛矿方面机会均等(钙钛矿市场机会尚未出现),需处决于钙钛矿的成本和方案;3、耗材成本HJT的银浆远远高于topcon,topcon浆料未来有可能全面使用更低成本浆料,成本差距会更加巨大。
电动车领域的电池情况稍微温和些,三元和铁锂,不存在谁淘汰谁,基于用户多元化选择。
三元能量密度更高,体积更小,低温性能更好,将在部分高端车型始终占据一席之地。而磷酸铁锂以低成本长寿命等特性快速抢占其他其他市场,尤其以电动重卡,工程机械,储能领域最为瞩目。
2021年将是大力出奇迹的一年,电动车及动力电池领域将迎来未来十年增长最快的一年,也是行业巨擘疯狂布局奠定江湖地位的一年;之前的各种预测都有可能出现极大偏差。半年前笔者曾做过一个预测,回头看行业已经发生重大变化,新能源替代的脚步,正以大家难以估量的速度在加速替代;我们通常会高估1-2年的变化,而低估未来10年的变化,确实替代的速度将更加猛烈。
2021年动力电池出货量,全球大概率超过350gwh,比2020年增长150%,全球电动车2021年出货量达到600万辆以上,中国市场有机会成倍增长到250万台,发展势不可挡。笔者之前调研到部分厂家出货量甚至增长3-500%,磷酸铁锂用量接近60%,这种惊人的发展速度可能持续一段时间。锂电前5名,甚至前10名都在疯狂布局产能。
2025年,全球电动车占有率超过35%,达到3000万辆,按平均60度/车计算,电池用量达到1800gwh,C公司产能可能达到1000gwh,巨头正式步入TWH时代。储能及商用车领域用量估计超过500gwh,三元与磷酸铁锂的比例可能接近35:65,磷酸铁锂将占据市场绝对主流。
展望2030年,全球电动车出货量会整体超过90% ,达到9000万辆,动力电池用量超过6000gwh,0.6元/kwh,则动力电池市场为3.6万亿人民币,燃油车无限接近禁售,算上储能市场锂电池的出货量极有可能接近1万亿美元。
2030年,以光伏+储能为代表的新能源将颠覆整个传统能源生产的格局!
全面颠覆传统能源需要解决的问题?实现低成本光伏+低成本储能,综合成本低于火电。光伏的系统成本已经降到3元/W,部分分布式电站已经降到2.35元/W的成本,遥想2007年系统成本达到60元/W,13年时间,成本降到5%;很快磷酸铁锂储能系统降到1元/wh以下,充放次数可以达到10000次。
2025年光伏系统成本到2元/W,摊到25年折旧加财务成本,1500小时/年发电小时数,度电成本0.1元每度电以内;储能系统成本低于1元/WH,充放次数10000次,按15年折旧,度电存储成本低于0.1元每度,;光伏+储能系统成本0.2元/kw,2030年成本有望降到0.15元每度电以内,成本远低于化石能源。
2020年全球用电量约30万亿度,随着电动化的迅速发展,则2030年全 社会 用电量将达到50万亿度。2030年大概率发生事件,光伏+储能可以占领全球电力市场30%,约15万亿度电。按全球范围发电条件来看,平均1250小时的年发电量可以期待,1GW(100万千瓦)装机量约12.5亿度电。
则15万亿度电,需要总装机量12000GW,地面装机占地面积约12万平方公里。预测光伏地面系统成本2025年2元/W(组件1元/W);2030年1.8元/W(组件0.8元/W),光伏市场未来需求10年需求,12000*18-=216000亿,21.6万亿人民币。
2040年全球电力需求将达到70万亿度,2040年占领全球电力市场60%,约42万亿度电,需要总装机量33600GW,2030-2040年得新增21600GW光伏装机量,地面装机新增土地面积21万平方公里。
成本方面,2035年1.6元/W(组件0.7元/W),2040年1.5元/W(组件0.6元/W),整体光伏市场21600*15=32.4万亿人民币,进入平稳发展期。
2021-2030将是光伏行业的白金十年。
2030年,15万亿度电约需要60%储能,9万亿度电储能,平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要7.5万亿kwh储能,需要250亿kwh储能装机量,约25000GWH。
储能市场按照均价0.8元/kwh计算,市场总量20万亿,跟光伏市场相当并驾齐驱。
2040年,42万亿度电约需要60%储能,25.2万亿度电储能。平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要21万亿kwh储能,需要700亿kwh储能装机量,约70000GWH;新增45000gwh。
储能市场按照均价0.65元/kwh计算,市场总量29.25万亿,跟光伏市场体量相当。
未来十年毫无疑问是光伏和储能最为辉煌的十年,诞生的机会不可估量。
隆基股份与朱雀投资布局氢燃料,光伏龙头布局氢燃料,给了大家很多想象空间,光伏+氢能战略浮出水面,利用越来越廉价的光伏发电来制备储存氢气,既解决了光伏发展的天花板,也生产出大量可替代石油的清洁能源。日本最近投产了全球最大的光伏制氢项目,国内领先企业阳光电源,隆基抓紧产业布局。中石油,中石化等传统能源企业同样在加快光伏+储能+制氢的产业布局。
实际上最近中东的光伏招标电价以及达到1.04美分/kwh,真是没有最低只有更低,技术的迅速发展大大超过我们的想象,中东地区的光伏+储能有可能在2025年达到2美分/kwh,那中国鄂尔多斯高原,青海格尔木地区2025年光伏+储能成本将达到2.5美分/kwh,折合0.1625元/kwh,光储联合制氢将大行其道,电解水制氢的直接能源成本将低于10元/KG。
氢能市场将异军突起,氢能来源广泛,燃烧性能好且零排放,有望成为碳中和战略中的核心一环。氢是宇宙中分布最广泛的物质,约占宇宙质量的 75%。氢气燃烧性能良好,且安全无毒。氢气空气混合时可燃范围大,具有良好的燃烧性能,而且燃烧速度快。
同时氢气燃烧时主要生成水和少量氨气,不会产生诸如一氧化碳、碳氢化合物等,与其他燃料相比更清洁。同时氢气导热性能、发热值高。氢气的导热系数高出一般气体导热系数的10倍左右,是良好的传热载体。
氢的发热值 142,351kJ/kg,是汽油发热值的 3 倍,远高于化石燃料、化工燃料和生物燃料的发热值。氢的获取途径多、热值高、燃烧性能好、清洁低碳,更重要的是反应后生成的水,又可在一定条件下分解出氢,实现循环再生可持续发展。
作为燃料广泛应用于交通运输行业,用于氢燃料电池或者直接燃烧;供热:钢铁水泥造纸氨气应用或者建筑行业直接供热;作为冶金及钢铁行业还原剂还有石化行业的原材料。水泥行业燃烧大量的天然气和煤炭,为了碳减排,需要氢气来中和二氧化碳生产甲醇。
现阶段大量氢气来源于煤制氢及天然气制氢,即所谓的灰氢,随着风光发电成本进一步下降以及电解水制氢设备成本的快速下降,未来2-3年,绿氢的制备成本可以到10元每公斤,不用储存加压,纯化直接用于石化行业作为原料,水泥行业,冶金钢铁等行业,需求将暴增。
煤制氢成本约7元每公斤,天然气制氢约10元每公斤,则绿氢的制备成本接近天然气制氢,考虑到未来的碳税和碳交易收益,绿氢将极大的替代现有的煤制氢以及天然气制氢。
2500万吨的氢气存量空间将形成一定替代,新增场景体现在陆地交通运输场景,海上货运、邮轮、飞机、水泥、冶金等领域将全面采用氢气。
氢气用途展望:低成本氢气除氢燃料电池车辆使用,石油化工,炼钢等都将得到更大规模使用。
工业副产氢的热值价值相当于12元/KG,理论上氢气终端销售价格在当下这个是底线价格,按氢燃料电池用于交通行业,16度电/kg氢气的水平,则氢气转化为电能的价格为每度电0.75元,这个是极限假设的价格。
如果绿氢的价格可以低于12元/Kg,需要考虑制氢设备的折旧和效率,需要光伏风电的价格低于0.15元/kwh,则氢气可以掺杂在天然气管道中,掺杂比例在5-10%,对管道的影响会比较少。可以考虑在天然气管道的周边建设大规模的风光互补电站来来联合制氢。
这个场景12元/公斤的氢气如果用在电动车上,通过储能、运输、加注到车端成本则可能接近30元每公斤,成本偏高。而直接用于石化,钢铁则减少了大量中间环节。也可以考虑用在水泥行业碳捕捉,将二氧化碳+氢气,制取甲醇。石化,钢铁,水泥行业如果大规模推广氢气应用,需求量将不低于1亿吨,二氧化碳的减排量更是惊人,极大加快推动碳中和。
按照现阶段城市氢气补贴后的价格一般高于30元/KG,换算成度电成本接近2元/度电,远远高于现在的工业电价:谷电约0.3元/度电,平电约0.6元/度电,峰值约电价1.2元/度。氢燃料电池的使用成本会一直高于锂电,乘用车用氢燃料电池的必要性大打折扣。
那么,氢燃料电池在交通运输的使用应该在广阔的长途运输,商用大卡车,远洋货轮,该场景需要能量密度较高的氢燃料。
以商用车领域为例:然而续航超过300公里的49吨牵引车,配置6组氢瓶+110kw燃料电池系统+130kwh锂电,整个系统约2.5吨,比传统天然气车及柴油车的质量多1吨左右。解决方案是氢瓶减重,用全氢燃料电池系统。氢燃料的大规模使用,最终必须满足成本低于化石能源,才有机会普及。目前来看任重道远,而跟纯电动拼使用成本尚不具备优势,只能拼场景;如果能够得到15元/KG的绿色氢气,长途货运,远洋货轮,炼钢这些场景则可以大规模应用氢气。
光照条件充足的中东地区,可利用光伏+储能+制氢,考虑到光伏和储能成本接近2美分/kwh,在中东地区制氢将变得实际可行。
用高能量密度氢气来储存新能源以替代石油资源,将是沙特及中东地区最大的机会。如果沙特建设庞大的光伏电站约3000GW,占地面积3万平方公里,年发电量可以达到6.3万亿度,考虑到全天候制氢,则60%需要通过锂电储能,其中6万亿度电用来电解水制取氢气,产生1亿吨氢气,10元每公斤的氢气通过海运将占领全球市场,每年收入1万亿人民币,与沙特现阶段的石油规模相当。
电解海水制氢还可得到副产品氘氚,又是人类终极能源核聚变的主要原材料,实现商用航天的关键。
全球大规模光伏发电成本最低为沙特等中东地区,沙特土地面积超过190万平方公里,有大量的土地建设光伏系统。传统石油巨头可全面转型为新能源巨头,以提供高能量密度的氢气为主,2025年沙特光伏成本降到0.8美分/kwh,折合人民币约5.2分/kwh。沙特氢气能源成本低于5元人民币每公斤,全部成本将低于7元/KG,运往全球价格约12元/KG,全球终端销售价格约12-15元人民币每公斤。
低于15元/KG的氢气,在长途货运,远洋航海,炼钢,石化,建材等都将占有一席之地。考虑沙特得天独厚的地理位置,亚非欧板块中心,从红海通过苏伊士运河运往欧美,马六甲海峡运往亚太地区都将具有成本优势。
笔者2018年造访日本,曾与软银孙正义的高参岛聪先生交流,岛聪提及:孙正义曾经构想在沙特建设全球最大的光伏基地,再找中国最好的光伏及锂电技术去沙特联合设厂,打造光伏+锂电的黄金能源组合。生产全世界最便宜的电力通过中国的特高压技术建设涵盖中亚、东北亚的电力网络,经过伊朗,中亚,中国,将清洁的电力输送给日本,因为日本的平均电价超过0.2美金/kwh。不得不佩服孙的雄才伟略,异想天开。
光伏电站易建,不过经过这么多国家建电力网络难度就大了,而光伏储能制氢则就变得更容易实现了,然后通过远洋运输更有可落地性。
很多人会问,中国会成为新能源领域的沙特吗?中国不一定成为新能源领域的沙特,倒可以成为产业输出方;沙特源于独到的地理位置,如果和中国联手有机会在未来的五十年,仍然成为全球的新能源中心。
在于中国目前是全球最大的光伏生产基地,光伏技术领先全球,光伏技术具有标准化,可复制的特点。而且形成了独立的装备能力和材料开发能力,行业内又有普遍后进入者优势,可后发制人。
那么就可以在中东地区发展光伏+锂电储能产业,低成本足以改变全球能源格局,同样中国的锂电技术具有跟光伏类似的特点。沙特可以和中国强强联手共同发展光伏及锂电储能产业,中国通过技术输出在沙特建设全球最大的光伏基地和光伏储能电站,沙特利用强大的资本实力实现从石油到新能源的转型。
沙特的光伏产品可以行销全球,光伏产生的电可以销售到欧洲及非洲、印度等亚洲缺电国家。光伏制氢可以远销亚洲,欧美,沙特有机会成为新的全球能源中心。
阿联酋三个国有实体组成了阿布扎比氢能联盟,将富含化石燃料的酋长国定位于未来绿氢气的主要出口国,海湾国家已经认识到了这种替代燃料的重要性,氢能的开发在下一步是至关重要的。从最大的石油输出国成为最大的氢气出口国,这样的机会将刺激沙特阿拉伯以及阿联酋,沙特王国已经计划在特大未来城市中建造世界上最大的由光伏和风能联合制氢工厂,整个城市将是绿色电力,沙特也想实现氢气出口国的伟大的计划,他们认为沙特将成为氢气的全球领导者,给沙特下一个50年机会。
当然全世界其他的地方,尤其是光照和风电特别发达的地区,例如澳大利亚也在计划发展氢气,宣布要投资1500亿美金用于绿色氢气的制造;中国的西北地区正在大力发展光伏风电联合制氢。沙特有全球最好的光伏资源,全球的光照时间最长,最长时间甚至可以达到一年2800个小时;如果可以全力以赴的发展绿色的氢气,将有机会成为全球最大的绿色氢气的制造基地,同时成本可以做到全球最低。
总之,平价的新能源将在下个十年惠及全球,实现大部分国家的能源独立、自由和平。
作者简介:陈方明,易津资本&博雷顿 科技 创始人,博雷顿 科技 正成为电动工程机械、重卡及相关领域配套储能的领军企业。作为有超过十年风险投资经验的专家,在新能源、新材料领域做了深厚布局。
他着眼于高精尖技术,聚焦新能源领域的硬 科技 ,投资过常州聚和、拉普拉斯、凯世通、南通天盛、杭州瞩日及量孚等一大批新能源企业。其中量孚作为磷酸铁锂正极材料公司,其利用独特工艺,一步法合成磷酸铁锂,有望将磷酸铁锂正极材料成本降低20%。
陈方明是上海市五一劳动奖章获得者,他创立的博雷顿获得了高新技术企业、高新技术成果转化、市重点人工智能示范项目、高端装备首台套、交通部国家级行业研究中心、上海市专精特新项目等一系列名号和荣誉。