華爲、特斯拉大舉殺入電化學儲能，萬億市場開啓，但全球5年總產能僅夠東京停電用3天，瓶頸如何破？

每經記者 李可愚    每經編輯 陳旭    

12月3日，工信部印發《“十四五”工業綠色發展規劃》，其中強調在主要碳排放行業以及綠色氫能與可再生能源應用、新型儲能等領域，實施一批降碳效果突出、帶動性強的重大工程。

這只是儲能項目受到政策層面關注的最新例證。截至目前，我國已有25個省份發佈文件明確新能源配置儲能，並已有10個省份公佈了儲能參與調峯服務的價格文件。 

政策導向既定，當然會在資本市場掀起波瀾。而近日廣東省發改委也批覆試行方案，對電網企業代理購電的輔助服務費用作出規定，強調包括儲能、抽水蓄能等費用。12月8日，受該政策顯著提高儲能經濟性的影響，A股儲能板塊走強。

此外，華爲日前官宣成功簽約沙特紅海新城儲能項目。該項目儲能規模達1300MWh，是迄今爲止全球規模最大的儲能項目，對全球儲能產業的發展具有戰略意義和標杆示範效應。

與此同時，特斯拉等多家巨頭紛紛宣佈大規模“入場”，更是徹底引爆了市場對儲能領域的熱情。

數據顯示，僅僅在半年多的時間內，A股儲能板塊指數就實現了“翻倍”，多隻龍頭股屢屢創下連板佳績。

在推動綠色發展的大背景下，爲什麼說儲能是推進碳達峯碳中和的關鍵？儲能的技術路線將有望取得哪些突破？當前市場熱炒的儲能概念，背後是否存在高估或誤讀？

帶着這一系列問題，《每日經濟新聞》記者近期深入分析行業發展態勢，並對多位儲能領域專家進行了調查採訪，試圖深刻解讀時下市場最熱關鍵詞之一——儲能。

萬億市場開啓：未來5年新型儲能年複合增長率有望超70% 

所謂“儲能”，就是將能量儲存起來以便以後需要時利用的技術。一般來說，當前的儲能技術可以分爲兩大板塊：一是物理儲能，主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等方式；另一個板塊則是電化學儲能，也就是我們通常熟知的電池儲能方式。

從目前情況看，A股市場上儲能板塊個股基本圍繞着電池端和運營服務端展開。這也意味着，當前資本市場上受到關注的“儲能”概念，指的一般是電化學儲能。

隨着我國提出力爭2030年實現碳達峯、2060年實現碳中和，風電、光伏等可再生能源比重佔整體能源消費比重越來越大，儲能的地位也就顯得愈發重要。

有關資料顯示，風電和光伏等可再生能源都屬於分佈式發電，其主要特徵就是“間歇性”。假如用戶需要穩定的發電，就需要儲能設施介入來發揮調節作用，使它提供一個穩定的發電功能單元。

澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創新創業學院院長劉科向《每日經濟新聞》記者分析，以太陽能爲例，一年的發電時間大概只有全年的20%左右，風電發電時間也大概如此。也就是說，許多可再生能源都難以做到連續發電，因此要讓可再生能源發展壯大，就要解決儲能儲電的問題。

《每日經濟新聞》記者注意到，目前市場普遍對儲能發展的前景相當看好。光大證券測算稱，2030年儲能需求空間可達到1.25Twh（億千瓦時），2020年-2030年累計3.9TWh。2030年儲能市場空間有望達到1.3萬億元，到2060年有望達到5萬億元。

在政策層面，多個部門對未來我國儲能落地的規模也作出了明確規劃。今年7月對外發布的《國家發展改革委 國家能源局關於加快推動新型儲能發展的指導意見》指出，到2025年，實現新型儲能（除抽水蓄能以外的其他儲能方式）從商業化初期向規模化發展轉變。裝機規模達3000萬千瓦以上。

對此，中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會祕書長劉勇在接受《每日經濟新聞》記者採訪時分析，從目前他在一線調研的數據看，今年上半年全國估計有400兆瓦（1兆瓦=1000千瓦）的儲能項目投運，而到了下半年，光各地規劃在建的儲能項目就有6~7個GW（千兆瓦、吉瓦，1GW=100萬千瓦）左右，規模出現了明顯增長。

劉勇還透露，從他了解到的情況看，2022年各地規劃在建儲能項目規模將上升到13~15個GW，儲能建設規模穩步擴大。“目前，儲能市場正努力向萬億級別發展，可能到5到10年後就可以發展到這個規模（含新增抽水蓄能）。”

中關村儲能產業技術聯盟常務副理事長俞振華表示，保守場景下，預計我國2025年新型儲能裝機規模將達到35GW，年複合增長率爲57.4%。而在“雙碳”目標進一步促動下，更多地方將出臺落實儲能應用政策，因此在理想場景下，2025年新型儲能裝機規模有望達到55.9GW，以更好地配合風電、光伏在2025年的裝機目標。如果按照後一個場景，新型儲能2021年到2025年複合增長率或將超過70%，呈現快速增長態勢。

儲能板塊要形成萬億級市場，除了政策起到支撐作用以外，還需要形成一系列創新的商業模式。

劉勇向記者介紹，傳統上儲能的盈利方式主要是峯谷電價差套利。未來，要明確儲能應有的主體地位和市場準入條件，圍繞儲能技術對新型電力系統安全高質量運行的價值體現，建立和完善分時電價機制、容量市場機制以及電力輔助服務市場機制。確保電力市場中所有參與主體獲得公平待遇，通過市場化逐步推進儲能產業可持續發展。

而在儲能運用模式的創新方面，一家儲能企業的負責人向記者介紹，我國正大力發展電動汽車，電動汽車保有量也在不斷增加。如果說大量電動汽車出現同時充電的情況，就會造成很大的問題，給電網明顯的衝擊。不過，如果將光伏-儲能作爲一個電源加入電動汽車的儲能單元，就可以解決單靠電網提供電動汽車充電電源的問題。

電動汽車本身也可以作爲一個移動的儲能來源。假設車主開着電動汽車去上班，電動汽車自然會在單位裏停放比較長的時間，這樣就可以把電動汽車也當做一個儲能的能源接受電網的調度。

另一位業內人士則向記者表示，未來樓宇側儲能也有望成爲一個很好的儲能市場創新和商業化方向，樓宇側的儲能既可以賺取峯谷套利的費用，也可以與電網聯動，參與需量管理和直購電交易從而賺取收益。

兩大路徑PK：抽水蓄能電站度電成本不到電化學儲能一半

由於電化學儲能發展前景被普遍看好，A股儲能板塊多隻相關個股近期表現強勁。

不過，《每日經濟新聞》記者注意到，雖然在資本市場上，電化學儲能是當仁不讓的熱點，但從儲能項目實際投產情況來看，市場則顯示出另一種風景。

根據中關村儲能產業技術聯盟統計，截至2020年上半年，全球已投運儲能項目累計裝機規模185.3GW，同比增長1.9%；其中抽水蓄能累計裝機佔比最大，佔92.3%；其次爲電化學儲能，佔比5.5%。

這裏提到的抽水蓄能，也是一種典型的儲能技術——它利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峯期再放水至下水庫發電。與電化學儲能不同，抽水蓄能與空氣儲能、飛輪儲能等技術都屬於物理儲能的範疇，並且也是一項非常成熟的技術，早在1882年，抽水蓄能技術就在瑞士獲得了利用。

數據來源：光大證券研報

從上述數據看，電化學儲能累計裝機規模只有抽水蓄能的1/20左右，相當於後者的零頭，兩者之間的規模嚴重不相稱。

隨着電化學儲能技術的不斷推廣運用，電化學儲能佔整體投運儲能項目的比重近年來有所提高，但與抽水蓄能相比依舊有限。

截至2020年底的數據顯示，全球已投運儲能項目累計裝機規模 191.1GW。其中，抽水蓄能的累計裝機規模爲 172.5GW，電化學儲能爲14.2GW。電化學儲能佔比相較此前有所擴大，但佔整體比重仍沒有超過10%。

但在資本市場上，抽水蓄能和電化學儲能的表現卻有着顯著的分化——同花順數據顯示，A股儲能板塊今年5月中旬還只有951.81點，到今年11月25日已上漲到1873.45點，接近實現翻倍，並且板塊表現在這半年中未出現比較明顯的大幅度震盪。

而在抽水蓄能板塊方面，今年9月以來，該板塊經歷了一輪“過山車”一般的行情，整體表現明顯不如儲能板塊，目前其指數相對於最低點只上漲了大約18%。

如何解釋抽水蓄能和電化學儲能之間這種市場熱度和實際投運規模的“倒掛”現象？

對此，劉勇分析，抽水蓄能電站一般規模較大、技術成熟、成本低廉，可以爲促進可再生能源消納、提升電力系統穩定運行及靈活性提供有力支撐。對電網來說，抽水蓄能電站具有調峯、調頻、調壓等功能，其對發展抽水蓄能具有更大的動力和積極性。

劉科對記者分析，自鉛酸電池發明至今100多年來，人類花了數千億美元的研發經費研究儲能，但鉛酸電池的能量密度從90千瓦時/立方米增加到今天最高的300~500千瓦時/立方米，並沒有得到革命性的根本改變。迄今爲止，大規模GW級的儲電最便宜的還是100多年前就被髮明的抽水蓄能技術。

《每日經濟新聞》記者也注意到，2019年中國科學院電工研究所等機構研究人員發表的文章《儲能的度電成本和里程成本分析》中指出，當前抽水蓄能電站度電成本（項目單位上網電量所發生的綜合成本）爲0.21~0.25元/kWh；電化學儲能目前的度電成本大致在0.6~0.9元/kWh，距離規模應用的目標成本0.3~0.4元/kWh還有相當的差距。

在抽水蓄能實際運用情況方面，國網新源公司有關人士告訴《每日經濟新聞》記者，“十三五”期間，公司抽水蓄能機組抽水啓動11.54萬次，發電啓動14.06萬次，其中應急啓動3124次，累計提供電網頂峯和應急電量1151億千瓦時，消納電網低谷和新能源電量1440億千瓦時。

有關專家向記者指出，在可預見的十幾年內，抽水蓄能技術的運用和市場規模還將保持相對於電化學儲能的優勢。

劉勇向記者分析，未來儲能領域以抽水蓄能爲大頭的趨勢應該還會延續，隨着電化學等其他儲能技術的發展，抽水蓄能的佔比應該會逐步降低，但應該還能保持在70%左右。在這個過程中，也要科學規劃新能源配儲方式、交易方式以及監管方式，規範儲能投資建設及發展步伐，避免過快、過熱投資造成市場無序發展。

《每日經濟新聞》記者也注意到，今年9月國家能源局發佈的抽水蓄能中長期發展規劃（2021-2035年）》明確強調，到2025年，抽水蓄能投產總規模較“十三五”翻一番，達到6200萬千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投產總規模較“十四五”再翻一番，達到1.2億千瓦左右。從以上數據看，抽水蓄能投產規模還是明顯高出同期新型儲能一倍有餘。

不過，有關專家也向記者指出，抽水蓄能雖然有技術成熟、項目規模大等多種優勢，但大規模推廣也存在着制約因素。劉科告訴記者，抽水蓄能需要建水壩，受到地勢限制，還必須建在不缺水的地區，這就對推廣抽水蓄能產生了阻礙。

項目突圍遇阻：全球5年電池產能僅夠東京停電三天之用

當前抽水蓄能投運佔比和電化學儲能佔比的明顯不均衡現象，一方面是由於抽水蓄能擁有項目規模大等優勢，另一方面也說明當前電化學儲能發展存在切切實實的瓶頸。

具體來看，首當其衝就在於安全性上。今年4月16日，北京豐臺區一公司儲能項目發生火災爆炸，造成1人遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷，直接財產損失1660.81萬元。此次事故發生後，“儲能是否安全”的討論迅速變得熱烈起來。

日前，該起事故的調查報告正式向社會公佈。報告指出，該公司南樓起火直接原因系西電池間內磷酸鐵鋰電池發生內短路故障，引發電池熱失控起火。北樓爆炸直接原因爲南樓電池間內的單體磷酸鐵鋰電池發生內短路故障，引發電池及電池模組熱失控擴散起火，事故產生的易燃易爆組分通過電纜溝進入北樓儲能室並擴散，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花發生爆炸。

而劉科向記者分析，之前很多觀點認爲，隨着電動車的發展，大量電動車上淘汰下來的電池還可以循環利用，比如說放到儲能電站裏繼續使用等等。但從上述案例和一系列的事故看，大規模的電池集中放置在一起使用的確存在安全性的問題，容易產生隱患，甚至可能會產生連環爆炸事故。

如何防範諸如此類事故的發生？劉勇向記者分析，對於儲能項目來說，關鍵還是要做好本體安全和主動安全，光靠被動防禦很難解決問題，也會給消防帶來壓力。新型儲能是新興產業，在技術、標準、應用等各方面還不完善，要積極穩妥地推進，採用科學規範的管理體系來保障新型儲能項目安全。

這裏所說的本體安全，主要指的是電池內部的安全設計。目前的電池材料還是存在易燃易爆的隱患，需要在技術方面進行鍼對性突破。

此外，新型儲能項目隨着運行時間的增長，設備的老化和電池性能的衰減將日益嚴重，發生質量問題及安全事故的概率將會增大，因此，必須開展項目運行狀態監測並進行安全狀態評估，避免超期服役和帶病工作。

一家儲能企業負責人在受訪時向《每日經濟新聞》記者表示，要防範此類事故發生，從主迴路的集成看，經過認真的分析，企業在實踐中已不會再考慮大規模的集成化方案，即把儲能電池串並聯在一起，而是在物理空間層面全部分離開來，這樣一來，即使儲能電站的一部分發生問題，也不會蔓延到其他部分去。

此外，電化學儲能缺乏能解決大範圍、大規模用電問題的“大項目”，這也是當前該領域發展的一大瓶頸，也成爲一些觀點質疑電化學儲能應用前景的關鍵因素所在。

劉科在接受《每日經濟新聞》記者採訪時表示，目前電化學儲能這類“電池儲能”還是隻能解決手機、電腦、汽車等小規模的用電需求，如果要用它們制定大規模的儲能方案，成本還是太高。雖然有不少企業宣稱已經有了大規模儲能的方案，但在實際生活中，目前連一個全部依靠儲能供電的小區都還沒有出現。

劉科舉例說，據估算，目前全球電池生產商5年多的電池產能僅能滿足東京全市停電3天所需的電能。“如果說我們有4/5的時間或者5/6的時間要靠電池儲電，這是不可想象的。況且，這個世界也沒有那麼多的鈷和鋰，沒法讓我們造那麼多的電池。”

不過，《每日經濟新聞》記者也注意到，近一段時間以來，全球範圍內不少儲能大項目密集發佈相關消息，讓人們對於未來大規模儲能運用的前景再次充滿想象。

10月16 日，2021全球數字能源峯會在迪拜召開。會上，華爲數字能源技術有限公司與山東電力建設第三工程有限公司成功簽約了沙特紅海新城儲能項目。此次項目爲全球最大的光儲離網儲能項目，其儲能系統可達 1300MWh。華爲表示，此次這種大規模使用“光伏 + 儲能”來供給一座百萬人口級別城市的能源工程，在全球範圍內尚屬首次。

而著名電動車企特斯拉也推出了大型儲能系統Megapack，佈局全球公用事業儲能行業。據特斯拉官網介紹，目前，特斯拉已實施一個1000兆瓦時的項目，提供了創紀錄的能源容量，足以爲舊金山的每戶家庭供電6個小時。

上述企業密集宣佈儲能大項目，是否說明當前電化學儲能技術發展已突破相關瓶頸？

對此，劉勇向記者分析，以目前特斯拉正在推進的大規模儲能項目爲例，其使用的三元電池技術運用在40尺集裝箱上，可以做到6個兆瓦時的電量，電池的容量越大，就越能節約用地。

但與此同時，這一類的大項目的關鍵還在於系統集成能力：一是儲能集裝箱的集成，二是電站運行的集成。據估計，實現這樣大規模的儲能項目，需要幾百個甚至上千個大型集裝箱。因此，同時運營維護好這麼多儲能集裝箱，就顯得至關重要。

劉勇認爲，從目前情況看，各家企業爭相宣佈的GW級大規模儲能項目，暫時還沒有形成全生命週期內完全成熟的實例。未來更大規模的儲能項目是否能在全生命週期內保持安全運行，需要開展源網荷儲協調規劃技術、大容量儲能與新能源聯合運行的建模與仿真技術、大規模儲能設備、軟件與數據集成技術、安全與運維、多類型儲能匹配模式及調控模式等方面的研究。

電化學儲能技術要在投運的工程項目基礎上，進一步優化在電池結構設計、電站運行檢測與管理、風險診斷、安全防護、應急處理、通信架構、控制方式、出力策略、混合儲能等方面的技術評價能力建設。

此外，當前儲電成本較高，也是困擾行業發展的一大痛點。劉科結合數據對《每日經濟新聞》記者分析，目前太陽能發一度電成本可低至一毛多錢，但在珠三角地區，工商業用電峯谷電價差最高可以達到1.3元-1.7元。

一般來說，峯谷電價差可以代表儲能的成本，從發電成本和峯谷電價差這兩個數據的對比看，目前儲能的成本要遠遠高於新能源發電的成本。如果儲能成本過高，對新能源的消納將產生明顯制約。

劉科向記者解釋，儲能的重要作用體現在“削峯填谷”上，如果儲能發展得好，可以有效壓縮峯谷電價價差。但從目前情況看，我國不少地方峯谷電價差還非常大，即使存在套利空間，相關企業也沒有明顯動作。說明這個問題沒有得到很好解決。

競爭賽道開啓：各種技術路徑將八仙過海各顯神通

從更深層次說，有關儲能的市場熱度，以及圍繞着儲能技術的種種爭議，歸根結底還是在構建清潔低碳安全高效的能源體系背景下，圍繞着如何消納可再生能源，從而構建以新能源爲主體的新型電力系統展開的。

毋庸諱言，當前的電化學儲能技術，還沒有發展到能夠獨當一面的階段。那麼，在當前我們掌握的技術能力下，如何使用多條路線，各盡所能，從而實現新能源消納？

對此，劉科向《每日經濟新聞》記者分析，風能、光能、水電等可再生能源受天氣影響比較大，很多時候都是“靠天喫飯”。在這樣的背景下，要消納好新能源，需要把電網的基底負荷做好，而要承擔基底負荷，目前比較合理的選擇還是核電和火電，這是維護整體電網穩定的主力軍。

當然，目前不少人提出“風光互補”、智能電網，這也是可再生能源消納的一條路徑，但歸根結底還是要發揮好基底負荷的作用。

劉科認爲，儘管大家對可再生能源有比較美好的願景，但從現實情況看，把資金投在火電改造或者核電安全性改造上，效果要比開發前景還不明朗的能源技術要好很多。

劉勇則向記者表示，從目前技術路線看，可再生能源的消納主要依靠三個方面：火電的靈活性改造、抽水蓄能和電化學儲能。

《每日經濟新聞》記者也注意到，除了抽水蓄能、電化學儲能這些運用時間較長的儲能技術，近年來，一系列新的儲能技術也開始異軍突起，爲新能源消納提供了多種可能。

比如說，近年來，氫儲能的運用就成爲能源領域熱點。氫能能量密度高，運行維護成本低，可同時適用於極短或極長時間供電的能量儲備，是少有的能夠儲存上百千瓦時以上的儲能形式。

中國科學院院士孫世剛此前接受記者採訪時表示，再生能源發電不是那麼容易就能上網的，需要我們配套儲能設施，把能量用起來。在這一個過程中，最好的方式就是通過氫能；我國西部的水電資源如果用不完，也可以把它變成氫能，通過電解水的方式生成氫氣解決。

劉科向記者分析，從中國的天然稟賦來看，可以把風能、太陽能和煤結合製出比較便宜的甲醇，通過車載甲醇制氫並與燃料電池系統集成，這就比直接燃燒的發動機效率高。這條路線未來是有可能實現的。

目前國內氫儲能運用正在穩步推進之中。今年3月，中國化學工程集團有限公司發佈消息，中國化學工程十一公司承建的寧夏寶豐能源集團股份有限公司太陽能電解制氫儲能研究與示範項目10×1000Nm3/h電解水制氫工程項目一次性試車投產成功。

該項目是寧夏首個氫能產業項目，也是國內最大的一體化可再生能源制氫儲能項目，採用單臺產能1000標方/小時的國產最先進高效鹼性電解槽。投產後，預計年產氫氣1.6億標方，副產氧氣0.8億標方。每年可減少煤炭消耗25.4萬噸，減少二氧化碳排放44.5萬噸。

此外，壓縮空氣儲能運用也是目前儲能新技術領域的一大熱點。今年9月30日，江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示範項目併網試驗成功，向國家電網發出我國首個大型壓縮空氣儲能電站第一度電，標誌着我國新型儲能技術的研發和應用取得重大進展。

據中鹽集團介紹，鹽穴壓縮空氣儲能是一種利用地下鹽穴儲氣的大容量物理儲能技術。其利用低谷電能將空氣壓縮到鹽穴中，用電高峯時再釋放壓縮空氣發電，從而實現電網削峯填谷，提升電網調節能力和新能源消納能力，具有容量大、壽命長、安全環保等優勢。

劉科也向記者強調，可以預期的是，未來儲能領域將會呈現“八仙過海、各顯其能”的態勢。

記者手記|儲能行業的發展一定要去除浮躁

股市掀起陣陣“儲能熱”、機構預測儲能將形成“萬億市場”……

近一段時期，儲能這個話題，着實成爲資本市場備受關注的熱詞。

作爲新能源消納不可或缺的解決方案，在實現碳達峯碳中和目標的大背景下，儲能的地位註定會越來越重要。

不過與此同時，我們也應該看到，在眼下，儲能特別是市場最爲熱炒的電化學儲能仍然面臨着不少瓶頸，如安全性尚待考驗、缺乏大項目落地等，這些問題還需要我們去正視與克服。以當前的技術水平而言，儲能還不是解決一切能源問題的“萬應丹”。

當然，作爲一項新技術，儲能的應用前景依然非常廣闊。但是它的發展一定要去除浮躁，同時打下更加紮實的技術基礎。

記者：李可愚

編輯：陳旭

責任編輯：梁斌 SF055