根據(jù)索通發(fā)展(603612.SZ)官微信息，由公司全資子公司索通新動(dòng)能與北京化工大學(xué)程元徽教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)的5kW級(jí)鐵系液流電池電堆組裝完畢，并投入測(cè)試。該項(xiàng)目基于鐵系電解液，具有高安全性、低成本、容量和功率解耦、可大規(guī)模部署、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等特點(diǎn)，同時(shí)，其材料體系具有良好的可獲取性，有望打破資源瓶頸，具有較大的市場(chǎng)空間與低成本潛力。
索通發(fā)展在鐵系液流電池領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，將使公司有能力進(jìn)軍數(shù)千億乃至萬(wàn)億級(jí)別的儲(chǔ)能市場(chǎng)，從而為公司打造新的增長(zhǎng)曲線奠定基礎(chǔ)。
能源革命催生萬(wàn)億級(jí)儲(chǔ)能市場(chǎng)
國(guó)務(wù)院近期印發(fā)的《2024-2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》提出，到2025年非化石能源消費(fèi)占比要達(dá)到20%左右，重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)節(jié)能降碳改造形成節(jié)能量約5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1.3億噸。從《行動(dòng)方案》的要求可以看出，用可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源將是大勢(shì)所趨。長(zhǎng)城證券研報(bào)預(yù)測(cè)，在“碳達(dá)峰、碳中和”的能源轉(zhuǎn)型背景下，預(yù)計(jì)至2030年，新能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到全國(guó)總裝機(jī)規(guī)模的50%，至2060年，新能源裝機(jī)占比將超過(guò)80%，可再生能源將成電力消費(fèi)的為主力軍。
然而，不同于傳統(tǒng)火電，風(fēng)電、光伏等可再生能源天生具有隨機(jī)性、間歇性與波動(dòng)性的特征，大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用會(huì)使供需更加不協(xié)調(diào)，可能為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)巨大壓力，這也是導(dǎo)致全球棄風(fēng)、棄光問(wèn)題普遍存在的根本原因。不過(guò)，這一問(wèn)題并非無(wú)法解決，解決這一問(wèn)題最有效的手段就是大力發(fā)展儲(chǔ)能設(shè)施。
儲(chǔ)能利用化學(xué)或物理的方法將一次能源產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)起來(lái)，并在需要時(shí)釋放，其本質(zhì)是平抑電力供需矛盾，有助提高風(fēng)光消納、維持電網(wǎng)穩(wěn)定。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可分為電源側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和用電側(cè)儲(chǔ)能三大場(chǎng)景。其中，電源側(cè)對(duì)儲(chǔ)能的需求場(chǎng)景類(lèi)型較多，包括電力調(diào)峰、輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等;電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容升級(jí)等;用電側(cè)儲(chǔ)能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提升供電可靠性等。
根據(jù)能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年底全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬(wàn)千瓦/6687萬(wàn)千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2.1小時(shí)。雖說(shuō)這樣的新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模已相當(dāng)龐大，但未來(lái)仍有很大成長(zhǎng)前景。海通證券研報(bào)指出，國(guó)家層面及各省份地區(qū)陸續(xù)發(fā)布的2024年—2025年儲(chǔ)能行業(yè)相關(guān)建設(shè)方案，將有助于推進(jìn)新能源供給消納體系建設(shè)，持續(xù)深化能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，促進(jìn)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模仍具備較大增長(zhǎng)空間。
據(jù)國(guó)信證券的預(yù)測(cè)，到2025年我國(guó)大部分地區(qū)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間(包括用戶(hù)側(cè)和發(fā)電側(cè))或達(dá)6500億元;到2030年我國(guó)大部分地區(qū)光儲(chǔ)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間(包括用戶(hù)側(cè)和發(fā)電側(cè))可超過(guò)1.2萬(wàn)億。
液流電池與儲(chǔ)能應(yīng)用具有天然契合性
目前，全球應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能方式包括抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能，其中電化學(xué)儲(chǔ)能又包括鋰離子電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池、鉛炭電池等。
從應(yīng)用方面看，抽水蓄能是我國(guó)目前應(yīng)用最為成熟的電力儲(chǔ)能技術(shù)，但該儲(chǔ)能方式選址受地理因素限制較大且施工周期較長(zhǎng)，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受限。相比而言，以電化學(xué)為代表的新型儲(chǔ)能具有調(diào)節(jié)速度快、布置靈活、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已成為提升電力系統(tǒng)可靠性的重要手段。
在電化學(xué)儲(chǔ)能類(lèi)別中，近年來(lái)我國(guó)應(yīng)用較多的技術(shù)路線為鋰離子電池儲(chǔ)能，占比超過(guò)95%。不過(guò)，隨著近年來(lái)各鋰電儲(chǔ)能項(xiàng)目的不斷落地，該技術(shù)路線也逐漸暴露出了一些短板。一方面，鋰離子電池在特定條件下容易發(fā)生自燃或爆炸，存在安全隱患;另一方面，鋰礦在我國(guó)分布稀少，鋰離子電池儲(chǔ)能成本下降空間非常有限;另外，鋰電池還存在電芯容易衰減、多電芯管理難等復(fù)雜問(wèn)題，進(jìn)一步限制了其在儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展前景。
在此情況下，儲(chǔ)能技術(shù)的突破和創(chuàng)新就成為了能源革命能否進(jìn)一步得以推進(jìn)的關(guān)鍵。近年來(lái)，新興的液流電池開(kāi)始越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)重視。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，我國(guó)液流電池項(xiàng)目產(chǎn)線(包括簽約、開(kāi)工和投產(chǎn))共45個(gè)，規(guī)模超80GWh，其中，2023年簽約液流電池項(xiàng)目24個(gè)，占比約53%。
液流電池是儲(chǔ)能行業(yè)一條新的分支，它使用液體作為電解質(zhì)來(lái)存儲(chǔ)和釋放電能，且電解質(zhì)可被循環(huán)使用，能夠進(jìn)行大規(guī)模儲(chǔ)能。相比鋰離子電池，它具有儲(chǔ)能時(shí)間更長(zhǎng)、壽命更長(zhǎng)、安全性更高等優(yōu)點(diǎn)。工程方面，液流電池還具備了功率容量解耦、設(shè)備易維護(hù)、電解液可補(bǔ)充等特性，使其與電力行業(yè)儲(chǔ)能應(yīng)用有著天然的契合性。
另外，液流電池包括全釩、鋅鐵、鋅溴、全鐵等多種技術(shù)路線，大部分技術(shù)路線未來(lái)很大程度上能夠避免“被原材料卡脖子”的局面。
截至目前，液流電池產(chǎn)業(yè)目前仍是一個(gè)相對(duì)新興的領(lǐng)域，處于產(chǎn)業(yè)化初期，但近年來(lái)已經(jīng)取得了較快進(jìn)展，開(kāi)始在儲(chǔ)能領(lǐng)域嶄露頭角，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年可能有較快增長(zhǎng)。
索通發(fā)展鐵系液流電池項(xiàng)目取得重要進(jìn)展
索通發(fā)展是我國(guó)積極投身液流電池創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)的企業(yè)之一。索通發(fā)展子公司索通新動(dòng)能2023年8月與北京化工大學(xué)簽署了《技術(shù)開(kāi)發(fā)(委托)合同》，雙方共同研發(fā)新一代低成本液流儲(chǔ)能電池。雖然時(shí)間不算長(zhǎng)，但項(xiàng)目推進(jìn)迅速，截至目前，雙方聯(lián)合研發(fā)的鐵系技術(shù)路線的電解液材料體系已研發(fā)完成，電極反應(yīng)界面已設(shè)計(jì)完成，短堆已獲得驗(yàn)證，5kW級(jí)電堆已組裝完畢并于近日投入測(cè)試。
另外，強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也是該項(xiàng)目進(jìn)展順利的重要因素之一。據(jù)公司官微介紹，索通新動(dòng)能的液流電池項(xiàng)目由北京化工大學(xué)程元徽教授領(lǐng)銜研發(fā)。程元徽教授擁有13年液流電池研發(fā)經(jīng)歷，是中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟液流電池儲(chǔ)能技術(shù)專(zhuān)委會(huì)委員，他以應(yīng)用為導(dǎo)向，圍繞制約液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)鍵難題，開(kāi)展了“關(guān)鍵材料—電極—單電池—電堆”的系統(tǒng)化研究，并承擔(dān)了20余項(xiàng)國(guó)家級(jí)、北京市級(jí)和企事業(yè)單位課題，發(fā)表SCI論文40余篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)。
據(jù)了解，索通發(fā)展之所以選擇鐵系路線，是因?yàn)殍F系液流電池的材料體系具有良好的可獲取性，有望打破資源瓶頸，具有較大的低成本潛力，其低成本和高安全的特性使其更加適合應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的場(chǎng)景。未來(lái)，索通發(fā)展還將持續(xù)致力于推進(jìn)鐵系液流電池技術(shù)的不斷迭代和優(yōu)化，促進(jìn)鐵系液流電池成為新型儲(chǔ)能技術(shù)的重要組成部分。
總體來(lái)看，液流電池在我國(guó)步較晚，目前仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，仍有待于解決技術(shù)難題和完善產(chǎn)業(yè)鏈。但不可否認(rèn)的是，液流電池作為與儲(chǔ)能應(yīng)用極具契合性的新型電池技術(shù)，未來(lái)市場(chǎng)潛力十分巨大。索通發(fā)展作為國(guó)內(nèi)液流電池領(lǐng)域的推動(dòng)者之一，今后或有望充分受益于液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域規(guī)?；茝V所帶來(lái)的市場(chǎng)紅利。
免責(zé)聲明：此文內(nèi)容為本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載企業(yè)資訊，僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與本網(wǎng)無(wú)關(guān)。所涉內(nèi)容不構(gòu)成投資、消費(fèi)建議，僅供讀者參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
索通發(fā)展在鐵系液流電池領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，將使公司有能力進(jìn)軍數(shù)千億乃至萬(wàn)億級(jí)別的儲(chǔ)能市場(chǎng)，從而為公司打造新的增長(zhǎng)曲線奠定基礎(chǔ)。
能源革命催生萬(wàn)億級(jí)儲(chǔ)能市場(chǎng)
國(guó)務(wù)院近期印發(fā)的《2024-2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》提出，到2025年非化石能源消費(fèi)占比要達(dá)到20%左右，重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)節(jié)能降碳改造形成節(jié)能量約5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1.3億噸。從《行動(dòng)方案》的要求可以看出，用可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源將是大勢(shì)所趨。長(zhǎng)城證券研報(bào)預(yù)測(cè)，在“碳達(dá)峰、碳中和”的能源轉(zhuǎn)型背景下，預(yù)計(jì)至2030年，新能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到全國(guó)總裝機(jī)規(guī)模的50%，至2060年，新能源裝機(jī)占比將超過(guò)80%，可再生能源將成電力消費(fèi)的為主力軍。
然而，不同于傳統(tǒng)火電，風(fēng)電、光伏等可再生能源天生具有隨機(jī)性、間歇性與波動(dòng)性的特征，大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用會(huì)使供需更加不協(xié)調(diào)，可能為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)巨大壓力，這也是導(dǎo)致全球棄風(fēng)、棄光問(wèn)題普遍存在的根本原因。不過(guò)，這一問(wèn)題并非無(wú)法解決，解決這一問(wèn)題最有效的手段就是大力發(fā)展儲(chǔ)能設(shè)施。
儲(chǔ)能利用化學(xué)或物理的方法將一次能源產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)起來(lái)，并在需要時(shí)釋放，其本質(zhì)是平抑電力供需矛盾，有助提高風(fēng)光消納、維持電網(wǎng)穩(wěn)定。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可分為電源側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和用電側(cè)儲(chǔ)能三大場(chǎng)景。其中，電源側(cè)對(duì)儲(chǔ)能的需求場(chǎng)景類(lèi)型較多，包括電力調(diào)峰、輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等;電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容升級(jí)等;用電側(cè)儲(chǔ)能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提升供電可靠性等。
根據(jù)能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年底全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬(wàn)千瓦/6687萬(wàn)千瓦時(shí)，平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2.1小時(shí)。雖說(shuō)這樣的新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模已相當(dāng)龐大，但未來(lái)仍有很大成長(zhǎng)前景。海通證券研報(bào)指出，國(guó)家層面及各省份地區(qū)陸續(xù)發(fā)布的2024年—2025年儲(chǔ)能行業(yè)相關(guān)建設(shè)方案，將有助于推進(jìn)新能源供給消納體系建設(shè)，持續(xù)深化能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，促進(jìn)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模仍具備較大增長(zhǎng)空間。
據(jù)國(guó)信證券的預(yù)測(cè)，到2025年我國(guó)大部分地區(qū)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間(包括用戶(hù)側(cè)和發(fā)電側(cè))或達(dá)6500億元;到2030年我國(guó)大部分地區(qū)光儲(chǔ)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)平價(jià)，儲(chǔ)能市場(chǎng)空間(包括用戶(hù)側(cè)和發(fā)電側(cè))可超過(guò)1.2萬(wàn)億。
液流電池與儲(chǔ)能應(yīng)用具有天然契合性
目前，全球應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能方式包括抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能，其中電化學(xué)儲(chǔ)能又包括鋰離子電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池、鉛炭電池等。
從應(yīng)用方面看，抽水蓄能是我國(guó)目前應(yīng)用最為成熟的電力儲(chǔ)能技術(shù)，但該儲(chǔ)能方式選址受地理因素限制較大且施工周期較長(zhǎng)，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用受限。相比而言，以電化學(xué)為代表的新型儲(chǔ)能具有調(diào)節(jié)速度快、布置靈活、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，已成為提升電力系統(tǒng)可靠性的重要手段。
在電化學(xué)儲(chǔ)能類(lèi)別中，近年來(lái)我國(guó)應(yīng)用較多的技術(shù)路線為鋰離子電池儲(chǔ)能，占比超過(guò)95%。不過(guò)，隨著近年來(lái)各鋰電儲(chǔ)能項(xiàng)目的不斷落地，該技術(shù)路線也逐漸暴露出了一些短板。一方面，鋰離子電池在特定條件下容易發(fā)生自燃或爆炸，存在安全隱患;另一方面，鋰礦在我國(guó)分布稀少，鋰離子電池儲(chǔ)能成本下降空間非常有限;另外，鋰電池還存在電芯容易衰減、多電芯管理難等復(fù)雜問(wèn)題，進(jìn)一步限制了其在儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展前景。
在此情況下，儲(chǔ)能技術(shù)的突破和創(chuàng)新就成為了能源革命能否進(jìn)一步得以推進(jìn)的關(guān)鍵。近年來(lái)，新興的液流電池開(kāi)始越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)重視。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，我國(guó)液流電池項(xiàng)目產(chǎn)線(包括簽約、開(kāi)工和投產(chǎn))共45個(gè)，規(guī)模超80GWh，其中，2023年簽約液流電池項(xiàng)目24個(gè)，占比約53%。
液流電池是儲(chǔ)能行業(yè)一條新的分支，它使用液體作為電解質(zhì)來(lái)存儲(chǔ)和釋放電能，且電解質(zhì)可被循環(huán)使用，能夠進(jìn)行大規(guī)模儲(chǔ)能。相比鋰離子電池，它具有儲(chǔ)能時(shí)間更長(zhǎng)、壽命更長(zhǎng)、安全性更高等優(yōu)點(diǎn)。工程方面，液流電池還具備了功率容量解耦、設(shè)備易維護(hù)、電解液可補(bǔ)充等特性，使其與電力行業(yè)儲(chǔ)能應(yīng)用有著天然的契合性。
另外，液流電池包括全釩、鋅鐵、鋅溴、全鐵等多種技術(shù)路線，大部分技術(shù)路線未來(lái)很大程度上能夠避免“被原材料卡脖子”的局面。
截至目前，液流電池產(chǎn)業(yè)目前仍是一個(gè)相對(duì)新興的領(lǐng)域，處于產(chǎn)業(yè)化初期，但近年來(lái)已經(jīng)取得了較快進(jìn)展，開(kāi)始在儲(chǔ)能領(lǐng)域嶄露頭角，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年可能有較快增長(zhǎng)。
索通發(fā)展鐵系液流電池項(xiàng)目取得重要進(jìn)展
索通發(fā)展是我國(guó)積極投身液流電池創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)的企業(yè)之一。索通發(fā)展子公司索通新動(dòng)能2023年8月與北京化工大學(xué)簽署了《技術(shù)開(kāi)發(fā)(委托)合同》，雙方共同研發(fā)新一代低成本液流儲(chǔ)能電池。雖然時(shí)間不算長(zhǎng)，但項(xiàng)目推進(jìn)迅速，截至目前，雙方聯(lián)合研發(fā)的鐵系技術(shù)路線的電解液材料體系已研發(fā)完成，電極反應(yīng)界面已設(shè)計(jì)完成，短堆已獲得驗(yàn)證，5kW級(jí)電堆已組裝完畢并于近日投入測(cè)試。
另外，強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也是該項(xiàng)目進(jìn)展順利的重要因素之一。據(jù)公司官微介紹，索通新動(dòng)能的液流電池項(xiàng)目由北京化工大學(xué)程元徽教授領(lǐng)銜研發(fā)。程元徽教授擁有13年液流電池研發(fā)經(jīng)歷，是中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟液流電池儲(chǔ)能技術(shù)專(zhuān)委會(huì)委員，他以應(yīng)用為導(dǎo)向，圍繞制約液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)鍵難題，開(kāi)展了“關(guān)鍵材料—電極—單電池—電堆”的系統(tǒng)化研究，并承擔(dān)了20余項(xiàng)國(guó)家級(jí)、北京市級(jí)和企事業(yè)單位課題，發(fā)表SCI論文40余篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)。
據(jù)了解，索通發(fā)展之所以選擇鐵系路線，是因?yàn)殍F系液流電池的材料體系具有良好的可獲取性，有望打破資源瓶頸，具有較大的低成本潛力，其低成本和高安全的特性使其更加適合應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的場(chǎng)景。未來(lái)，索通發(fā)展還將持續(xù)致力于推進(jìn)鐵系液流電池技術(shù)的不斷迭代和優(yōu)化，促進(jìn)鐵系液流電池成為新型儲(chǔ)能技術(shù)的重要組成部分。
總體來(lái)看，液流電池在我國(guó)步較晚，目前仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，仍有待于解決技術(shù)難題和完善產(chǎn)業(yè)鏈。但不可否認(rèn)的是，液流電池作為與儲(chǔ)能應(yīng)用極具契合性的新型電池技術(shù)，未來(lái)市場(chǎng)潛力十分巨大。索通發(fā)展作為國(guó)內(nèi)液流電池領(lǐng)域的推動(dòng)者之一，今后或有望充分受益于液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域規(guī)?；茝V所帶來(lái)的市場(chǎng)紅利。
免責(zé)聲明：此文內(nèi)容為本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載企業(yè)資訊，僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與本網(wǎng)無(wú)關(guān)。所涉內(nèi)容不構(gòu)成投資、消費(fèi)建議，僅供讀者參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
