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各類儲能技術(shù)大PK!誰能勝出?

能源日參發(fā)布時間:2023-01-30 10:56:53

  儲能裝機量需求彈性巨大,國內(nèi)儲能的未來將是多技術(shù)路線并存的市場化競爭。儲能的下游是電網(wǎng)、電站運營、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長、一致性要求高)進入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟性和成本優(yōu)勢為核心的競爭格局,從產(chǎn)業(yè)史上來看和光伏產(chǎn)業(yè)更為相似。研究儲能的技術(shù)路線的選擇和投資機會,必須以“長時儲能需求和經(jīng)濟性”作為研究的出發(fā)點,儲能時長才真正意義上代表了儲能的市場空間。

  國內(nèi)展望:發(fā)電側(cè)的政策性配儲規(guī)模的核心是合理的IRR。目前,各地依據(jù)本地情況出臺配儲比例政策,常見要求配儲10%、2h(0.2wh)。長期來看,配儲規(guī)模的增長彈性取決于光伏和儲能裝置成本的持續(xù)下價,理論上是維持光儲一體化資產(chǎn)的合理IRR。我們按照2030年光伏和儲能的成本測算,配儲0.6wh的IRR可以達(dá)到6%。

  國內(nèi)展望:用戶側(cè)的經(jīng)濟性體現(xiàn)在峰谷電價差和充放電次數(shù)。國內(nèi)用戶側(cè)的峰谷電價差套利,我們認(rèn)為主要體現(xiàn)在小工業(yè)和商業(yè)。按照地區(qū)分布,主要是長三角和珠三角。儲能裝置的經(jīng)濟性體現(xiàn)在兩峰兩谷(平),每天可以有效充放電兩次的區(qū)域,比如廣東、浙江、江蘇等,按照我們的測算, 廣東、浙江、江蘇三省儲能系統(tǒng)投資回報期僅3-5年。

  鋰電、鈉電、氫能、釩電產(chǎn)業(yè)鏈誰將勝出

  國內(nèi)儲能的未來:市場化競爭、多技術(shù)路線并存。儲能的下游是電網(wǎng)、電站運營、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長、一致性要求高)進入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟性和成本優(yōu)勢為核心的競爭格局,更像是光伏產(chǎn)業(yè)。

  鈉電:產(chǎn)業(yè)化的進程快于市場的預(yù)期,主要基于高鋰價帶來的理論上的成本優(yōu)勢,以及鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)用。從電池到正極、負(fù)極、隔膜等產(chǎn)能大部分可以通用,這個跟光伏領(lǐng)域的單晶多晶之爭、異質(zhì)結(jié)不同,成熟產(chǎn)業(yè)鏈的阻力非常小。鈉電不會顛覆鋰電龍頭的競爭格局,更多地是行業(yè)的機會,我們更需要尋找鈉電和鋰電在材料端的差異,比如石墨負(fù)極和硬碳/軟碳的工藝和成本差異,幾條不同路線正極前驅(qū)體性能和成本差異、集流體材料的差異等等。

  氫能:產(chǎn)業(yè)鏈龐雜,包括制氫、儲運、加氫、電堆等,最像三大化石能源中的天然氣,雖然最清潔,但基于其運輸瓶頸未來在能源領(lǐng)域大概率是補充,而不是主角;氫能的應(yīng)用參考巴拉德的年報可以分為公交、重卡、船用、備用電源,在時長和功率層面要求高的領(lǐng)域最為適用,高功率才是氫能的核心競爭力。更簡便的辦法是去找柴油和燃料油的替代領(lǐng)域,單看商用車市場可能沒多少,但看柴油和汽油的消費量,前者更大,氫能估值的天花板是否可以用柴油的需求來衡量?更長周期,氫能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用之外,是大量的工業(yè)領(lǐng)域(尤其是化工)的減排需求。

  液流體系(釩電):安全性、長壽命以及易回收等優(yōu)勢,長期來看是儲能最優(yōu)的解決方案,但產(chǎn)業(yè)化受制于釩資源的稀缺性和釩的提純工藝。另外,由于液流體系和氫燃料電池在結(jié)構(gòu)上的相似性,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度、燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈能力也同樣影響了液流體系的產(chǎn)業(yè)化進程。燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈尤其是材料環(huán)節(jié)和龍頭競爭力將大部分傳承給液流體系,我們更關(guān)注在電堆中,氫燃料電池和液流電池的共用組件部分,比如雙極板、質(zhì)子交換膜、氣體擴散層等,單一技術(shù)路線的應(yīng)用空間不應(yīng)該是上游材料的估值天花板。

  我們的結(jié)論:鈉鋰求異,氫釩求同,尋找上游材料的投資機會。我們以鈉電和鋰電的負(fù)極為例,尋找在原材料端的差異,酚醛樹脂、生物質(zhì)均是鈉電不同于鋰電的負(fù)極原料;我們以氫能電堆和液流電池的雙極板為例,對于共用組件石墨雙極板來講,長期來看在液流電池中的應(yīng)用很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氫能電堆。

  長時儲能需求和經(jīng)濟性

  儲能的技術(shù)路線選擇成為市場關(guān)注的焦點。6月29日,國家能源局發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的十二五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》,指出,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。

  煤炭的清潔高效利用和火電的靈活性改造,給了儲能市場更多“性價比”的約束。國內(nèi)儲能的未來:一定是市場化競爭、多技術(shù)路線并存。儲能的下游是電網(wǎng)、電站運營、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長、一致性要求高)進入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟性和成本優(yōu)勢為核心的充分競爭,從產(chǎn)業(yè)史上來看和光伏產(chǎn)業(yè)更為相似。

  放在產(chǎn)業(yè)大背景里去看技術(shù)路線的差異、演變和未來,我們希望完成系列報告之后可以回答以下類似的細(xì)節(jié)問題:

  1、氫能領(lǐng)域豐田選擇金屬雙極板,巴拉德選擇石墨及復(fù)合板,作為雙極板廠商哪個才更有未來?

  2、鈉電負(fù)極廠商,面對性能強成本高的硬碳、性能弱成本低的軟碳,更優(yōu)的選擇是什么?

  3、釩電體系承襲于氫能,除一致的材料降本之外,疊加了釩的提純。如果儲能的終極是液流體系(全釩、鋅溴、鐵鉻、有機),釩的上游資源企業(yè)是否具備在提純領(lǐng)域快速降成本的能力?

  但無論如何,研究儲能的技術(shù)路線的選擇和投資機會,必須以“長時儲能需求和經(jīng)濟性”作為研究的出發(fā)點,儲能時長才真正意義上代表了儲能的市場空間。

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