中国可再生能源储能市场前景如何?
2018中国储能西部论坛8月2日在青海省海东科技园开幕。业界专家称,中国可再生能源储能市场前景光明,应用价值较大,但一些瓶颈问题仍需突破。
中国国家能源局今年1月发布数据称,2017年中国可再生能源发电量1.7万亿千瓦时,同时,全年弃水、弃风、弃光电量超1000亿千瓦时。
“(弃水、弃风、弃光)造成可再生能源巨大浪费。”中国华能集团清洁能源技术研究院储能研究所所长刘明义说。
中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波认为,在储能技术诸多应用领域中,储能与可再生能源深度融合,能解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益难题,促进可再生能源并网与就地消纳,具有较大应用价值和光明市场前景。
蓄水储能、光伏储能、风电储能及大基地外送储能研究……国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司总经理魏显贵在论坛介绍了该公司已投产和正在建设的储能项目,“储能技术能解决新能源出力不平衡及波动性问题”。
史玉波说,据中国能源研究会储能专委会不完全统计,截至2017年底,中国已投运储能项目累计装机规模28.9GW,同比增长近两成,“储能正日益成为投资热点和行业焦点。”
原国务院参事吴宗鑫说,目前,各种储能技术正处在探索和研发阶段,对于未来可再生能源及新能源汽车具有重要影响。
史玉波认为,目前,储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出,系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现,集中式可再生能源并网储能系统收益单一,除存储弃电外,储能其余功能价值难以全面体现,集成储能资源难以发挥规模效应,电力市场开放程度有限。
2018年12月6日,平高集团2018-2019年储能项目设备类采购第一批评审结果公示,比亚迪、科陆电子、中天 科技 、力神电池四家企业分别中标,中标总额超3.6亿元。
如今,越来越多的锂电企业将目光投向了储能领域,有的投入研发储能电池、有的参与储能项目的竞标。
在动力电池领域风头正盛的宁德时代,在2018年最后一个月牵头,联合清华、厦大等6所高等院校和中国电力科学院、中国 汽车 技术研发中心等2家科研院所以及厦门钨业等7家上下游企业共同组建的研究中心获批“国家工程研究中心”——电化学储能技术国家工程研究中心。
此前,宁德时代在储能方面已有布局,单就刚刚过去的2018年来讲:2018年6月,宁德时代与福建省投资集团有限公司、福建省电力勘测设计院实现多方合作,在福建晋江成功落户一大型锂电池储能项目:该项目计划总投资24亿元,拟分三期实施,项目一期拟建设规模为100MWh级锂电池储能电站,二期将扩建500MWh级锂电池储能设备,三期将扩建1000MWh级锂电池储能设备,同时还将配套建设移动储能设备,以及移动充电设施;2018年10月,宁德时代CATL竞标获得鲁能海西州50MW/100MWh多能互补集成优化示范工程储能项目。
此外,2018年6月,宁德时代CATL与福建省投资集团有限公司、福建省电力勘测设计院合作的储能项目完成签约。
另一锂电巨头比亚迪,截至到去年年末,出货英国的集装箱储能数量已累计达240台+;为美国西弗吉尼亚州调频储能项目提供18套1.75MW调频储能模组,为电站提供电力配套保障服务。
除了英美两大经济强国,比亚迪还与澳大利亚BIOSAR公司日前宣布已经签署价值近3000万美元(约合2亿人民币)的75MW光伏项目;2018年10月,比亚迪成功签约巴西首个锂电池集装箱式储能项目,1.26MW/1.36MWh储能系统将配合已建成的5MW光伏电站接入当地配电网络,用于可再生能源平稳出力和电网辅助服务等,项目将于2018年12月交付完成;同月,由比亚迪提供的1.26MW/2.52MWh储能项目也在波兰正式上线运营,这是比亚迪在波兰的首个储能项目。
2018年8月,比亚迪调整了储能布局战略:不参加国内招标项目,专注做储能设备供应商。但是比亚迪在2018年也中标了国内几个储能项目:
1、规模为9MW/36MWh的国家风光储能示范工程(一期)磷酸铁锂电池系统,为该项目提供磷酸铁锂电池系统,也是该项目储能部分的最大提供商;
2、规模为3MW/12MWh的南方电网MW级电池储能站试点工程,比亚迪中标蓄电池、能量转换系统采购项目;
3、由比亚迪电力科学研究院自主承建的比亚迪铁电池储能电站,规模为20MW/40MWh。
除了两大电池巨头,南都电源、猛狮 科技 、亿纬锂能、海四达、中航锂电以及智慧能源旗下子公司远东福斯特在2018年均有中标储能项目:
与电池密不可分的储能领域,未来将吸引越来越多的电池企业争相布局:譬如比克电池此前就宣称2019年将通过磷酸铁锂电池进军商用车和储能市场,目前已确定有四个储能项目将落地。此外,比克电池的总裁解国林、储能事业部总经理向超也有到访易事特集团与之洽谈储能、微电网合作事宜。国轩高科则已成立了专注于储能产业的全资子公司——上海国轩新能源(合肥)储能 科技 有限公司。目前将着重于储能系统方案整合以及重点示范工程建设,中期(到2019年底)针对目标市场将技术细化、产品进一步定型,打造储能产业链和创新营运模式。
不久前,福建、陕西、湖北、山西多省市实现光储充项目零突破,尤其位于武汉的首家国家电网“光储充”电动 汽车 充电站也投入运营,“光储充”一体化充电站落地项目渐成规模。未来,新能源 汽车 充电不仅更灵活也更环保。
什么是“光储充”一体化?
“光储充”一直是新能源界的热门组合,光伏、储能和充电站结合建设,打造一套智能微电网系统,利用电池储能系统吸收低谷电,并在高峰时期支撑快充负荷,同时以光伏发电系统进行补充,有效减少充电站高峰期的电网负荷,提高系统运行效率的同时,为电网提供辅助服务功能。
光储充一体化电站可以解决新能源 汽车 充电站配电容量不足的问题,它利用夜间低谷电价进行储能,在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电,满足高峰期用电需求,既实现了削峰填谷,又节省了配电增容费用,增加新能源的消纳,弥补了太阳能发电不连续性的不足,是一种可持续发展的能源利用方式。
光储充一体化解决方案,将能够解决在有限的土地资源里配电网的问题,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行,尽可能的使用新能源,缓解了充电桩用电对电网的冲击在能耗方面,直接使用储能电池给动力电池充电,提高了能源转换效率。
在 社会 效益方面,光储充联合项目有助于建设、健全完善的柔性“迎峰度夏”响应体系,缓解电力供应紧张的局面,提升供电可靠性,同时提高需求方参与的主动性,提升整个电力市场的稳定水平和运行效率。
杭州首座光储充一体化电动 汽车 充电站启用
2019年10月30日,位于余杭区仓前街道 科技 大道30号的“光储充一体化”大功率智能充电站通过验收,正式投入使用,这是杭州首座“光储充”一体化电动 汽车 充电站。该站集成了充电桩智能充放电、大容量储能电池、光伏发电等多项先进技术,即便是夜间也能利用白天光伏发电后储存的电能为电动 汽车 充电。
随着此类新型充电基础设施扩大普及规模,未来充电不仅更“绿色”,而且实现电动 汽车 的“城际驾驶”,也不再遥远。据了解,余杭区仓前街道“光储充”一体化电动 汽车 充电站是一座由国家电网公司投资建设的新型电动 汽车 充电站,集成了光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩充电等多项先进技术。
该站在车棚顶部装设有90块太阳能光伏发电板,光伏装机容量为26千瓦,该站的储能系统由退役电池组加控制设备组成,通过利旧使用变废为宝,设计日存储电量300千瓦时。
停靠这里充电的,多半是附近未来 科技 城写字楼里的白领们和网约车司机,他们利用上班时间和休息时间把车放这里充电,半个小时就可充满80%,2个小时基本就能充满。
光储充有望成重要发展方向
电动 汽车 的革命需要电网的深度参与,清洁能源的利用也需要电网的调节。电网与电动 汽车 技术、可再生能源光伏技术与互联网信息技术结合起来,可以从源头治理污染,改变能源结构,有助于经济 社会 转型,同时也可以把相关产业做大做强。
随着储能的发展,光储充电站有望成为充换电基础设施发展的重要方向。分布式储能不但可以解决城市扩容问题,还可以为商业综合体及智能楼宇提供备用电源,避免在用电高峰时段出现临时停电现象。光储充换电站对新能源 汽车 的发展影响深远,意义重大,光伏自发自用,绿色经济,储能缓解电网扩容投资。
1、新型储能指导意见发布
2021年7月23日,国家发展改革委和国家能源局发布了最新储能政策《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(《指导意见》)。本次新型储能指导意见的发布意味着国家对储能行业的高度重视。
《指导意见》的主要目标是到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(30GW)以上到2030年,实现新型储能全面市场化发展。
《指导意见》还提出了要强化规划引导,鼓励储能多元发展推动技术进步,壮大储能产业体系完善政策机制,营造健康市场环境规范行业管理,提升建设运行水平等。
2、储能在电力消纳方面至关重要
储能是什么呢?储能是通过特定的装置或物理介质将不同形式的能量通过不同方式储存起来,以便以后在需要时利用的技术。储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导磁储能、电池储能等。
新型储能是什么呢?2021年6月22日,国家能源局发布了最新储能政策《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》指出新型储能项目是除抽水蓄能外的以输出电力为主要形式的储能项目。
由于化石能源是有限的,而且会产生污染,因此全球到开始展开清洁能源的开发利用。但清洁能源最大的困境就是不稳定、利用率低,且存在明显的波峰波谷。随着风电、光伏等新能源平价进程不断推进,新能源装机容量的不断提高,新能源发电具有间歇性和不稳定性的特点,由此引发的能源消纳问题日益凸显。
储能在电力消纳方面至关重要,电力系统是一个稳态平衡的系统,储能电站是在多种电力能源与电力需求之间进行调节缓冲,相当于“蓄水池”的作用。储能的重要作用包括平抑功率波动、削峰填谷、改善电能质量等。
3、政策推动下储能装机规模稳步增长
由于储能在清洁利用方面的重要作用,近年来,我国出台了一系列储能相关政策。2017年9月,我国出台了储能产业第一个全面指导性文件《关于促进储能技术与产业发展指导意见》2021年6月出台了第一个新型储能管理规范《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》。
在政策的推动下,我国储能项目装机规模稳步增长。据中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据,截至2020年底,我国已投运储能项目累计装机规模为35.6GW,占全球市场总规模的18.6%,同比增长9.8%。
4、新型储能结构占比有所增大
近年来,在政策的推动下我国新型储能加速发展,2019-2020年新型储能占全部储能比重有所上升,尤其是电化学储能从4.9%增长至9.2%。
从我国投运储能项目的装机结构来看,抽水储能仍然是我国主要的储能方式,占比达89.3%我国新型储能的结构占比仍较小,新型储能中电化学储能为主要储能方式,而其中以锂离子电池为主,占比达88.8%。
5、储能项目成本快速下降、经济性凸显
《指导意见》强调了推动储能技术进步和成本下降。过去十余年,伴随着行业技术进步,储能投资成本不断下降。CNESA数据显示,储能电池成本每年以20%-30%的幅度下降,近年来,新能源电站项目储能招标价大幅降低。
2020年年初以来,风储项目中标价从2.15元/Wh降至1.06元/Wh。除此之外,储能行业上游锂电池,逐年高增的市场需求,有助于拉动成本的降低。
6、2025年新型储能装机规模将达30GW
“十四五”期间,我国电力体制改革政策的落实、现货市场的逐步建立、可再生能源实现大规模并网、分布式能源体系的完善、电动汽车的快速普及以及能源互联网的发展完善等将持续推动储能市场规模稳步攀升。
未来,储能技术与应用策略的成熟、标准与规范的制定、成本下降与规模化生产的实现、储能应用市场与价格机制的建立都将保障储能为支撑中国实现能源结构向低碳化转型发挥更加坚实的作用。据《指导意见》的主要目标,到2025年新型储能装机规模将达30GW。
在光伏产业因为新政策而动荡不安的近日,储能却忽然间铺天盖地的大放异彩。这世上,好的搭档不是用来互相拆台的,而是互相成就的,就比如光伏和储能。近年来,正是由于光伏、风电等清洁能源的蓬勃发展,储能在整个能源行业中的关键地位才越加凸显。光储充示范项目的成功让行业人士看到了储能与光伏发电结合的潜力,毫无疑问,未来的“光伏+储能”将带给人们更大的惊喜。而对于储能产业的深耕,一批极具远见的企业早已参与其中,并且取得了良好的成绩,北京能高就是我国储能行业的先行者之一。
在此前举办的SNEC2018展会期间, OFweek太阳能光伏网 采访了 北京能高副总经理李岩 先生。针对储能行业的发展难题,以及“光伏+储能”的未来前景等问题进行了深入交流。
北京能高副总经理李岩
储能的三大应用端
李岩分析认为,储能的三大应用端, 第一是电网侧调峰、调频等辅助服务 。目前火电储能联合调频是一种主要表现形式,作为一种新的尝试,虽然现在包含已建、在建的项目仅仅20个左右,但是区域市场已经从华北电网向蒙西电网、南方电网扩散,依据能源局公布的《并网发电厂辅助服务管理实施细则》及《发电厂并网运行管理实施细则》,三大电网对火电储能联合调频已给出较为清晰的补偿机制,投资主体和利益分成模式日趋多元,市场模式正在趋于成形。
第二是电源侧新能源高比例接入电网。 风能和太阳能发电的功率输出具有波动性和随机性的特点,通过分布式发电的方式并网会引起电压波动和闪变、电网频率波动等电能质量问题,也可能改变系统的潮流分布和线路传输的功率,给各级配电网带来诸多问题。储能平滑功率波动的特性可以降低新能源间歇性、波动性对电网造成的影响。同时,在多能源电力系统电源互补协调控制方面,北京能高提供系统的解决方案具备先进的集群控制策略,可合理分配出力,最大化减少新能源消纳出现的“弃风弃光”现象,提高经济效益。所以新能源的高比例接入,是储能应用的巨大市场。
第三是用户侧工商业应用。 城市工商业存在较大的峰谷电价差,削峰填谷促进源网荷平衡,降低用电成本;局部地区的配网容量不满足负荷需求,接入储能系统,起到电力增容的作用,解决这些电力需求都需要储能的参与和改善。运用价格信号引导电力削峰填谷,合理制定储能控制策略,提高系统经济性;利用峰谷电价差、辅助服务补偿等市场化机制,提高投资回报率。同时,这种稳定控制性,也可以提高电网荷载能力,改善电能质量。
比政策支持更重要的是技术和经验
北京能高很早就进入了储能领域,从2007年开始储能变流器的研发、制造及应用,2010年开始承建我国首批光储互补微电网项目。目前,能高公司承建的湖北枣阳10MW全钒液流储能电站示范项目具有十分重要的示范意义,李岩介绍道,“能高这个项目的意义不仅是国内首个最大的全钒液流电池储能项目,更多的是对大规模储能技术的验证,对经济运行模式以及投资等方面的探索”。
实际上,在这次展会上,记者也了解到当储能“忽如一夜春风来”的时候,提出储能“概念”的企业也忽然间呈现出“千树万树梨花开”的现象,但大多数企业还处于摸索阶段。不仅仅是企业,也是在2017年10月份,才出台了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,正式打响了我国储能产业快速发展“第一枪”,显示了层面对储能产业明确的支持态度。2018年7月2日,发改委网站正式发布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》。这份文件中关于“完善峰谷电价形成机制”的一段表述,对于储能行业来说,意义非凡。该文件鼓励储能项目开发商自行寻找盈利方式,比如利用一些现有电力市场机制,如提供辅助服务;以及未来可能出台的机制等。随后,各地方政府也开始发布相关支持政策。
尽管储能产业已经面临风口,但是成本降低依旧是横亘在眼前的难题。能高作为储能行业内的先行者,李岩对此表示,“储能电池的价格已经在逐年下调了;另一方面,储能技术仍有很大进步空间,这一点与项目经验的积累有很大的关系,因为储能不是一种固定的模式,只有通过对多种应用场景多种系统解决方案做过验证,才能定制出成本低、收益高的系统集成服务。未来,随着技术进步及应用案例的更多实施,我们相信储能系统的成本肯定会降低。”
变流设备在储能系统的重要地位
储能变流器(PCS)是储能系统中的重要装置,接受能量管理系统的指令,实现系统的主要功能,主要包括削峰填谷、平抑功率波动、电能质量治理、储能电池的充放电管理等。
李岩结合公司发展,发表他个人的看法,他说道,“能高从07年成立以后,在无电区域和电网末端做光储互补微网系统积累了很多经验,光伏逆变器、储能变流器(PCS)设备功率等级也从25kW到1.5MW全部涵盖,可应用于各种场景。2017年能高自主研发的储能变流器、双向直流变换器应用于世界首个柔性直流变电站项目。智能电网系统的运行离不开关键的变流、控制设备,对能高而言,都是基于技术基础,去定制开发不同系列的产品而已。”
“储能+”模式演绎能源行业更多可能
能高储能设施通过风、光等新能源发电单元、电动汽车、智能用电设施等用电单元及输配网的智能化结合,运用大数据能源管理等互联网技术,构建智能电网配送平台,演绎出能源行业的多种组合模式。从基本的“光储”模式到“风光储柴燃充车”多能混合智能交互模式,实现了分布式可再生能源电力的高效利用。
能高在建项目:拉萨兴业银行光储互补项目
李岩预测,随着储能技术的快速发展,储能装备性能不断提升、成本不断下降,在电网中的安装容量将大幅增加。预计到2030年,参与电网大规模可再生能源消纳、削峰填谷、调频调峰、电能实时交易等辅助服务功能的各层级储能存量资源将到达20-30亿千瓦时,同时数以千万计的电动汽车以V2G方式形成泛在储能充放电网络形态,也将构成巨大储能资源。通过有序聚合电网各层级储能资源,实现高效、规模化利用,将极大提升电网对电力和电量平衡调控能力,有效缓解电力供需实时平衡的约束限制,对电力系统带来革命性影响。
因为首批电动 汽车 的电池技术还不太成熟,因此往往报废周期比较短,私人乘用车动力电池报废周期为5-8年,数据显示,截至2020年,我国国内累计退役的新能源 汽车 动力电池超过20万吨,而在2021到2025年这五年,累计退役的动力电池,将会达到80万吨。
而报废的电池,正是很多人认为电动 汽车 不环保的原因所在,因为无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,内部都含量大量电解液,这些电解液都含有大量的有害物质,如果没有很好地将报废电池妥善的回收利用,就会造成严重的环境污染。前些年,经常出现电池回收的小作坊,偷偷倾倒电解液到野外,污染农田和水源的情况。
除了电解液之外,锂电池的正负极材料之中也含有大量的污染物,比如说三元锂电池的三元正极材料中的镍、钴、锰等重金属,如果泄漏到土地和水源,都会造成重金属污染,影响可以达到50年,而负极材料的石墨也会造成空气污染,因此废旧电池的回收问题,是一个不容忽视的问题,如果处理不好,新能源 汽车 的后污染问题,将比燃油车的尾气排放污染严重得多。
目前,动力电池的回收利用主要有两种方式,一种就是梯次利用,另外一种就是回收拆解,提取有价金属。
所谓的梯次利用,也就是将报废下来的废电池,用于储能等其他领域,因为这些废电池虽然衰减到了不能在新能源车型上使用,但是依然可以在其他领域继续发光发热,比如可再生能源发电站的储能系统、通信基站等,再比如老年代步车、电动自行车等对于能量密度要求相对较低的车型上。
但是因为北京储能站爆炸事件影响,国家能源局今年紧急出了一个文件,叫停了大型的动力电池梯次利用储能项目,目前,回收的动力电池很难再用于储能站,因此在动力电池的回收方面有不小的影响。
而回收拆解,很好理解,就是将废旧的动力电池进行拆解回收,将里面有价值的金属,比如说锂、钴、镍等有价金属,目前全球70%的钴都集中在刚果(金),所以报废动力电池里面的金属,特别是钴金属,是各国都在争夺的稀缺金属。
但是动力电池的拆解回收方面,也存在一些问题,比如说目前电池回收的体系还不健全,存在很多小作坊式的企业,退役的动力电池大量流入小作坊等非正规渠道,这些小作坊在电池拆解回收的时候,可能会带来二次污染。2018年的数据显示,当年退役的动力电池总量达7.4万吨,但当年全国首批上榜的5家“白名单”企业仅共计回收处理约0.5万吨动力电池,其余6万多吨动力电池“下落不明”,这其中绝大多数都流向了小作坊,这些电池的回收造成了大量的污染,有专家表示一块20克的手机电池可使1平方公里的土地被污染50年左右,而体积更大的动力电池带来的污染可想而知,而这一问题还没有得到彻底解决。
好消息是。日前中国工业和信息化部正式发布《十四五工业绿色发展规划》,目标是至2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。希望相关部门能够早日完善动力电池的回收监管体系,否则新能源 汽车 的环保,只是一纸空谈。
文|储能100人 郑宗斌
2020年这个夏天,比亚迪回来了。
在8月底举行的储能国际峰会暨展览会上,比亚迪储能业务总经理尹韶文做了一场激情澎湃的演讲,演讲的核心内容是比亚迪将携全新的产品积极参与国内市场开发,同时将储能业务平台与国内外的合作伙伴进行开放和共享。
比亚迪储能业务总经理尹韶文
这表明,在国内储能业务经历数年沉寂后,比亚迪再次将国内市场放在了与国际市场同等重要的位置。这位昔日的储能产业拓荒者,正打算以全新的面貌和姿态出现在公众面前。
与此同时,在比亚迪内部,一场围绕体制机制的改革正在轰轰烈烈地进行。比亚迪计划分拆电池业务单独上市,和动力电池密切相关的储能业务亦被整合,将原本属于第十四事业部的储能板块划转至电池事业群。整合之后,动力电池和储能板块之间有望产生更强的协同效应。
众所周知,在过去十二年里,主打铁锂电池的比亚迪不仅在电动 汽车 领域成功登顶,也是国内首先将铁锂应用于储能,并在海外进行大规模推广的企业。截至2019年年底,比亚迪全球锂电储能装机量超过 750MWh ,如此规模,在国内无出其右者。
但与辉煌的国外战绩相比,近几年来,比亚迪在国内的储能业务确实没有什么存在感,众多的储能项目招投标中也鲜见比亚迪的身影。此番归来,再度引发了业界诸多猜测。
如今,中国储能产业正处于剧变前夜,“十四五”时期储能即将进入大规模应用的新阶段。作为国内储能产业的奠基人,在遭遇国内储能市场的冰与火之后,比亚迪该如何重新定位自己?在接下来的商业化征途中,比亚迪能否如愿将储能板块打造成继动力电池、新能源 汽车 之后的又一增长极?
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在深圳坪山厂区内,有两栋其貌不扬的别墅,被比亚迪人称为“未来村”。2009年比亚迪在这里打造了一个由 风电 、 光伏 、 电池储能 组成的能源试验田。
之所以叫“未来村”,是因为它超前的能源生产和消费理念。这两栋别墅的24小时用电需求,是经储能电站进行能量储存和转化,全部来自绿色能源,从而实现零碳排放。
“未来村”里,最值得关注的是 1MW/4MWh 的储能电站,这是国内首套兆瓦级锂电储能电站,它开启了铁锂电池在储能领域的大规模应用的尝试。
比亚迪“未来村”里的两栋零碳别墅
把铁锂电池应用到储能,比亚迪是国内第一个吃螃蟹的人。从2010年到2013年,比亚迪完成了所有储能核心技术的开发和积累,并且通过一系列示范工程验证了锂电储能在技术上的可行性。
在国内储能产业的莽荒时代,比亚迪作为行业的急先锋在国内创造了多个第一。2010年,比亚迪参与的南网宝清电站是国内首个电网侧项目,签约仪式上邀请了股神巴菲特前来助阵;2011年,国网张北风光储战役打响,在这个总投资100亿的项目中,比亚迪揽获储能最大标包 6MW/36MWh 。
这也是比亚迪在国内为数不多的高光时刻,在此后的多年时间里,比亚迪将主要精力放在了海外市场,其国内储能业务长期陷入停滞状态。
有业内人士分析,这其实是一个被动的选择,与繁花似锦的海外市场相比,国内的储能一直没有清晰的商业模式。尤其是2017年底五部委联合发布的首个储能行业指导意见以来,储能赛道日益拥挤,在下游应用空间受限的情况下,无休止的低价竞争让所有企业都疲于应对。
次年8月的储能西部论坛上,比亚迪干脆放出了一条震惊储能圈的消息:不再参加国内招标项目,专注做储能设备供应商。
比亚迪时任储能负责人张子峰直言,在国内去独立竞标项目,比亚迪需要和政府、各省电网公司,上上下下去打交道,会在产品和技术以外的东西上牵扯太多的精力。
与其在国内和苦哈哈的同行们血拼,不如集中资源去搞利润更高的国际市场。早在2011年便接了美国雪佛龙4MWh的储能业务,向海外出口了第一个集装箱,由此打开了国际市场的大门。
近年来美国、英国的储能调频市场相继爆发,比亚迪在海外市场进入收割季。仅2015年这一年,比亚迪总共向美国储能市场出口了100个集装箱,共132MW的储能电池产品。价格也十分诱人,比亚迪出口到美国市场的磷酸铁锂电池价格相当于4.7元/Wh(2015年美元兑人民币平均汇率为6.23),这个价格几乎是当时国内价格的2倍(国内2.5元/Wh)。
从全球累计装机来看,比亚迪是名副其实的巨头。截至2019年年底,比亚迪全球累计出货量已经达到750MWh,和LG、三星、特斯拉、KOKAM处在同一阵营。产品从小的家庭储能系统,到中间级别的工商业储能产品,再到大的公用级别的集装箱系统,全方位地覆盖了目前的市场需求。
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现阶段的储能产业,像极了几年前的光伏产业,国外市场先行起步,而后逐渐转向国内。
2020年被业界誉为拐点之年,经历数次跌宕和风吹雨打的中国储能产业,再次有了复苏的迹象。
这背后,是新能源与储能的发展已成为世界潮流,国家层面关于储能的政策接二连三地发布,尤其近期两部委出台的“两个一体化”征求意见稿,将储能提到了一个更加显著的位置。
有业内人士认为,在当前的政策导向下,电源侧风光储一体化的趋势日益明显,下一步电网可能会加强电能质量和新能源接入考核,储能将会成为新能源侧的标配。
今年7月16日,青海省委常委、常务副省长李杰翔在西宁与比亚迪集团公司副总裁何龙进行了座谈,就投资发展储能发电项目进行对接交流。比亚迪表达了在青海进行储能方面的投资意愿。
半个月后,一则 比亚迪 与风电巨头 金风 科技 战略合作的新闻刷遍了朋友圈,双方将在电源侧尤其是“可再生能源+储能”方面共同打造解决方案和产品服务。
“窥一斑而知全貌”,最终的答案在SNEC展会上揭晓。比亚迪在展会推出了面向全球的 “伙伴计划” ,向国内外企业抛出橄榄枝,拟与 EMS 、 PCS 、 高校 、 设计院 、 电网 等上下游企业一起合作,共同打造储能生态平台。
今年8月比亚迪在SNEC展会上公布了面向未来的“伙伴计划”
文字里表达的意思不言自明,曾经号称不参与国内竞标退出中国市场的比亚迪,正积极重返国内市场。
一直以来,比亚迪在储能领域都是以 全产业链的“系统集成商” 的面目示人,从电芯到PCS、BMS等核心部件均为自主研发生产,除了向电网等个别客户提供电池外,比亚迪并不对外销售其电芯和模组,只提供集成化的储能系统。
“伙伴计划”的推出是否预示着比亚迪战略的调整?对此,比亚迪内部人士则表示,比亚迪的储能战略不同的阶段会有不同的安排。“早期的市场环境不成熟,没有产业链配套,亦没有相关标准。为保证产品的及时交付和安全运行,早期由自身来做全产业链的系统集成是更负责任的做法。”
现在,比亚迪不仅提供储能集成系统,也在酝酿一盘更大的棋,将其积累数年的储能技术和业务变得 “共享” 和 “开放” 。
2019年以来,比亚迪先后成立5家以“弗迪”命名的全新独立子品牌,标志着其进一步加快新能源 汽车 核心零部件的对外销售。储能亦不例外,将原属于比亚迪第十四事业部的储能板块,被正式划转至比亚迪集团第二事业部,被外界看作是比亚迪加强内部统筹的信号。
从垂直一体化到对外开放,这昭示着比亚迪的大转身。在业内人士看来,比亚迪的储能业务在集团层面将会被重新梳理, “比亚迪”品牌 将来可能会专注于 新能源 汽车 制造 和 储能系统集成 , “弗迪”品牌 将对外销售 动力及储能电池 。
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随着储能行业门槛提高,产品定位和细分市场分析变得更加重要。因为整个储能产品开发过程是一次非常高昂的投资,后期做出的产品如果对不上市场需求,前期投资很可能面临血本无归的情况。
当产业真正发生变革时,产业的领导者,一定是技术的整合者。在国内储能市场需求日渐增长的背景下,比亚迪发起了新一轮的产品攻势。
2020年8月8日,比亚迪首次将的电网级储能产品 BYD Cube 公布于众,BYD Cube从立项到下线历时一年,经过数次的研发打磨,对整机和重要的部件进行了288项产品验证。产品形态一改过去的集装箱式,更加模块化和标准化;温控系统首次采用液冷系统代替风冷;单侧开门无过道设计,体积能量比大幅提升......
许多业内人士称其为一款革命性的产品。认为比亚迪把造动力电池的创新,应用在了储能系统上,把在车规级电池上为了空间死磕的精神,投射在了集装箱体积的储能产品上,这是高维打低维的思路,将引领储能产品向更高技术含量的方向发展。
比亚迪储能新产品BYD Cube T28
比亚迪内部人士介绍,在BYD Cube 产品推出后,目前在手订单超过 800MWh ,仅此一款产品的订单量超过了过去12年装机量的总和。
这可能只是小试牛刀,比亚迪的杀手锏还在后面。刀片电池除了应用于 汽车 ,不久之后也将用于储能。除了无可比拟的安全性,数据显示,“刀片电池”的重量比能量密度可达到 180Wh/kg ,在同等体积下能量密度比传统铁电池提升约 50% ,空间利用率可达 60% 以上。
按照计划,2021年,比亚迪将在后续的BYD Cube系列产品搭载刀片电池,等效 40尺集装箱 面积的电池容量可以超过 6MWh 。这意味着储能电站的占地面积是缩小到不到现有的一半,所有项目的土地、施工、线缆费用都会跟着显著下降,从而推动整个项目成本全周期的下降。
今年3月比亚迪发布的明星产品“刀片电池”
除了技术层面的创新,规模化是最可靠的降成本方式。比亚迪计划在今年年底建成8条刀片电池产线,实现 20GWh 以上的年产能目标,另外正在广东汕尾陆河工业园筹建年产 10GWh 自动化储能装配产线,建成后电池储能产能将增加10倍, 每个小时将下线一套产品 。
刀片电池的问世无疑让比亚迪的扩张更有底气,也会给比亚迪的储能业务带来巨大转机。根据中信证券的测算,若比亚迪电池包平均成本为 0.85元/Wh ,替换成刀片电池后,成本还有望进一步下降,至 0.6元/Wh 。
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比亚迪从电池起家,因电动 汽车 而闻名中外。实际上,比亚迪的雄心从来不止于此。
作为比亚迪的掌门人,王传福曾一次次在不同场合谈及他在新能源上的三大梦想。他想打造的是一个围绕 太阳能 、 储能 、 电动 汽车 的新能源帝国,多年来比亚迪一直致力于将这三大板块的串联整合。
新能源 汽车 只是比亚迪新能源战略的一环
这是一个围绕能源获取、储存、使用的全产业链,比亚迪曾于2003年-2008年间先后以高成本方式进入这三个陌生的行业,孤注一掷地构建新能源闭环。放眼望去,如今与比亚迪同处一个战场的,只有特斯拉。
之所以进军电池储能产业,王传福看得很通透:
站在21世纪初那个时间点上,王传福的新能源产业梦,更像是一个乌托邦式的存在。在当时光伏度电成本超过 2元 、电化学储能度电次成本超过 3元 的情况下,仅一套新能源电力设备造价,相当于一个普通中国家庭至少上百年的用电费用。
十年通大漠,万里出长平。谁也没想到,伴随着光伏与动力电池成本的大幅下降,能源革命与交通革命走向深度融合,比亚迪当初的预料正逐渐成为现实。
在王传福的构想中,“光伏+电动车+储能”三个产业最终将构成一盘棋局。目前虽然储能业务在公司整个营收中贡献很少,但始终是比亚迪战略中的关键一环,这也是比亚迪为何在数年前,会在一个尚不清晰的产业砸下重注的原因所在。
一个伟大的企业,一定是为 社会 解决问题而生。很多事情,都不是刻意去追求一个商业上的结果,但很多年后回首,枝繁叶茂,涓涓细流终将汇成大江奔流。
“全球最有竞争力的光伏组件企业出现在中国,最有竞争力的逆变器公司出现在中国,我们相信未来最有竞争力的储能公司一定也在中国。”尹韶文在8月初的储能大会上信誓旦旦地表示。言下之意,未来储能的主流玩家会少得了比亚迪吗?
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一、锂电MES生产管控
MES系统从锂电上游厂家来料管理将接入数字化管理,实现如电芯、线束、扁管、箱体、BMS监控板的批次化管理。
MES系统在生产过程中,首先对单体电芯进行如电压、电阻、分容等项目进行严格的在线测试,实现MES系统与电芯检测设备联机,实时记录与反馈检测情况。
电芯成组过程中会将多颗单体电芯串联合并成为一个模组,此时,MES系统根据装配工艺要求,将所有单体电芯的编码关联到一个模组上,形成编码对应关联,随之MES系统自动生成并打印模组条码,将条码赋予模组上。
模组装配过程,MES系统将对该模组使用的物料进行防错、绑定、工艺控制等,该模组上所使用的线束、极片等关键物料编码与模组码绑定。模组装配完成后MES系统对模组进行压差、温度、湿度等项目在线测试。
PACK总装中MES系统把多个模组合并单一个箱体中,同样会对模组码、BMS监控板等关键物料码实时记录,同时在装配过程中还会严格监控螺丝扭力。
PACK装配完成后会通过各种测试来检验PACK整个锂电池包的质量,如绝缘耐压测试、电性能测试、气密测试、EOL测试等,MES系统与当前这些检测设备联机,实时控制与读取检测状态及检测数据。
所有装配与检验测试完成后MES系统生成PACK条码并自动触发条码打印机打印条码,此时一个完整的锂电池成品制造完成并正式下线。
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二、总结
综述所述,我们可以看出MES系统在整个锂电生产过程中的重要地位与MES系统对锂电生产过程的渗透能力。MES系统结合TS16949标准,在锂电生产中强调的是生产精细化管理与数字化控制,在生产过程中以可视化方式呈现出各项关键数据,MES系统将实现锂电池从物料批次、过程工艺、质量控制,销售发货、市场应用等多个维度进行数字化管理,提高生产效率、提高产品质量、实现全程可追溯。以上我们只是象征性地介绍了一下MES系统,在锂电池后段PACK生产过程中的核心管理业务。
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