儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)

儲(chǔ)能雖然不是能源行業(yè)的主角，但它是發(fā)展清潔能源和智慧能源不可或缺的重要配角，“潔能+儲(chǔ)能+智能”是未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向。2015年至2016年世界儲(chǔ)能裝機(jī)容量得到快速發(fā)展(圖1)。

傳統(tǒng)的電力從發(fā)電到用電很難儲(chǔ)存。儲(chǔ)能作為新生的革命性技術(shù)，將為能源特別是電力行業(yè)帶來(lái)革命性變化，因此能源政策必將有所改變。

2016年2月29日，國(guó)家發(fā)改委、工信部、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，將發(fā)展儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車應(yīng)用新模式作為十大重點(diǎn)任務(wù)之一。6月7日，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》，明確了電儲(chǔ)能設(shè)施的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位?！锻ㄖ芬?guī)定，無(wú)論是在發(fā)電側(cè)還是用戶側(cè)建設(shè)電儲(chǔ)能設(shè)施，均可作為獨(dú)立市場(chǎng)主體、或與發(fā)電企業(yè)聯(lián)合，參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)市場(chǎng)交易。11月22日，國(guó)家能源局發(fā)布《國(guó)家電力示范項(xiàng)目管理辦法》?！掇k法》提出，電力示范項(xiàng)目將單獨(dú)納入國(guó)家電力建設(shè)規(guī)劃，并對(duì)示范項(xiàng)目的申請(qǐng)、評(píng)估與優(yōu)選、審批等都做了明確規(guī)定。其中，系統(tǒng)儲(chǔ)能項(xiàng)目也包含在申報(bào)范圍之內(nèi)。包括儲(chǔ)能在內(nèi)的示范項(xiàng)目享有《國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)國(guó)家能源科技重大示范工程管理辦法的通知》所明確的支持政策。12月10日，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出要推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域的示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用領(lǐng)域和核心技術(shù)等方面的突破。

從國(guó)際上來(lái)看，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家的儲(chǔ)能政策環(huán)境相對(duì)完善，而我國(guó)還有較大差距，主要原因有兩點(diǎn)：

(一)我國(guó)的電力市場(chǎng)化程度偏弱，市場(chǎng)化進(jìn)程需要一個(gè)過(guò)程。我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)總體上在向市場(chǎng)化推進(jìn)，但電力市場(chǎng)的建設(shè)難度大、復(fù)雜程度高，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策仍在不斷摸索和建立過(guò)程中。新一輪電力市場(chǎng)建設(shè)為儲(chǔ)能通過(guò)電力市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)價(jià)格提供了基礎(chǔ)條件，也為儲(chǔ)能的應(yīng)用提供了廣闊空間。未來(lái)隨著我國(guó)售電以及增量配網(wǎng)市場(chǎng)放開，儲(chǔ)能在智能建筑、電動(dòng)汽車充電服務(wù)、先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)等領(lǐng)域的技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新將會(huì)有很大的發(fā)展空間。

(二)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本和新能源發(fā)電系統(tǒng)成本仍然偏高。光伏系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)等新能源系統(tǒng)是用來(lái)轉(zhuǎn)化能源的，但是新能源系統(tǒng)的制造與回收也需要消耗能源。盡管最近十年依靠規(guī)模生產(chǎn)效應(yīng)，新能源系統(tǒng)制造成本下降很快，但是能耗成本依然占據(jù)成本的重要部分。德國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展新能源的思路非常清晰，即在新能源系統(tǒng)成本沒有足夠優(yōu)勢(shì)的階段，通過(guò)“技術(shù)換能耗”的方式大力發(fā)展新能源。所謂“技術(shù)換能耗”，就是通過(guò)向發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)(例如中國(guó))高價(jià)輸出能源技術(shù)和專利設(shè)備，在發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)完成新能源系統(tǒng)的生產(chǎn)制造，然后低價(jià)購(gòu)買使用。

因此，這是中國(guó)發(fā)展儲(chǔ)能(和新能源)產(chǎn)業(yè)面臨的最大困境，也是中國(guó)政府在制定儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策時(shí)必須考慮的國(guó)情問(wèn)題。中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策的出臺(tái)一定是配合能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的改革思路和腳步，穩(wěn)妥前行，而不能夠違背現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的實(shí)際國(guó)情。在沒有清晰的商業(yè)模式和贏利點(diǎn)之前，政府主導(dǎo)的大規(guī)模儲(chǔ)能示范建設(shè)很可能造成極大的浪費(fèi)。

目前，建議針對(duì)能源結(jié)構(gòu)面臨的兩個(gè)突出問(wèn)題：霧霾問(wèn)題和尖峰負(fù)荷電力短缺問(wèn)題，出臺(tái)新能源政策和儲(chǔ)能政策，并積極推動(dòng)以下三個(gè)方向的發(fā)展：

第一，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低儲(chǔ)能成本，尤其是儲(chǔ)能系統(tǒng)的制造能耗成本和回收成本;

第二，通過(guò)“中國(guó)制造2025”推進(jìn)儲(chǔ)能(和新能源)系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)裝備的國(guó)產(chǎn)化和部分出口化;

第三，配合電力體制改革，鼓勵(lì)企業(yè)靈活發(fā)展儲(chǔ)能商業(yè)模式。

盡管目前利用峰谷電價(jià)差發(fā)展儲(chǔ)能調(diào)峰的商業(yè)模式頗受關(guān)注，但是儲(chǔ)能成本低于峰谷電價(jià)差只在短期內(nèi)有意義。長(zhǎng)期來(lái)看，只有當(dāng)儲(chǔ)能成本低于火電調(diào)峰調(diào)頻成本之后，儲(chǔ)能裝備才有可能作為重要補(bǔ)充納入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。

因此，儲(chǔ)能成本降低與應(yīng)用領(lǐng)域可以分為幾個(gè)階段來(lái)突破。當(dāng)前主要開發(fā)非調(diào)峰功能的儲(chǔ)能電池技術(shù)和市場(chǎng)，例如電動(dòng)車動(dòng)力電池市場(chǎng);5至10年內(nèi)，儲(chǔ)能成本有望低于峰谷電價(jià)差的度電成本;10至20年內(nèi)，儲(chǔ)能成本有望低于火電調(diào)峰調(diào)頻和調(diào)度成本;在未來(lái)還可以通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能成本在更大應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的分?jǐn)偅踔恋陀跅夛L(fēng)棄光成本，推動(dòng)儲(chǔ)能和新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

發(fā)展形勢(shì)

儲(chǔ)能是采用某種裝置或方法儲(chǔ)存能量，并實(shí)現(xiàn)能量在空間維度移動(dòng)后釋放或者是在時(shí)間維度滯留后釋放。前者稱為移動(dòng)儲(chǔ)能，后者稱為靜態(tài)儲(chǔ)能。新能源汽車是采用移動(dòng)儲(chǔ)能方式的典型代表，也是目前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的方向。

2016年我國(guó)新能源汽車?yán)塾?jì)銷售50.7萬(wàn)輛。從分布情況來(lái)看，現(xiàn)階段新能源汽車推廣的主要市場(chǎng)還是在北京、上海、深圳等實(shí)行小客車限購(gòu)限行政策的城市。這些城市面臨節(jié)能減排的壓力更大，新能源汽車配套政策落地快，在財(cái)政補(bǔ)貼、牌照資源等方面的優(yōu)惠力度大。

中國(guó)是世界上補(bǔ)貼新能源汽車規(guī)模最大的國(guó)家，但效果并不理想。許多企業(yè)為了拿補(bǔ)貼只進(jìn)行低端重復(fù)投資，甚至出現(xiàn)“騙補(bǔ)”行為。為此，從2016年1月開始，財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)展改革委聯(lián)合下發(fā)通知組織專項(xiàng)檢查，對(duì)新能源汽車騙補(bǔ)進(jìn)行核查。根據(jù)中汽協(xié)公布數(shù)據(jù)，2015年涉案車輛總數(shù)超過(guò)2015年總銷量的四分之一。12月21日，工信部發(fā)文稱，將進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境，調(diào)整客車和專用車補(bǔ)貼方法，提高技術(shù)門檻，鼓勵(lì)技術(shù)進(jìn)步，設(shè)置中央和地方補(bǔ)貼上限，防止出現(xiàn)地方配套補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高的現(xiàn)象。同時(shí)，新能源汽車購(gòu)置補(bǔ)貼資金由事前撥付改為事后清算，并加強(qiáng)對(duì)各地資金申請(qǐng)報(bào)告審核和推廣情況核查。財(cái)政部也已經(jīng)表明2017~2018年新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)較2016年下降20%，2019~2020年下降40%，2020年以后補(bǔ)貼政策退出。

2017年1月1日起實(shí)施的《新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》顯示，新能源乘用車補(bǔ)貼方面，2017~2018年新能源汽車補(bǔ)貼額度較2016年減少了20%，地方補(bǔ)貼金額也設(shè)置上限，即地方財(cái)政單車補(bǔ)貼不得超過(guò)中央財(cái)政單車補(bǔ)貼額的50%。不同品牌旗下車型均不同幅度漲價(jià)，電動(dòng)汽車售價(jià)波動(dòng)使得許多消費(fèi)者處于觀望購(gòu)買狀態(tài)。1月份，新能源汽車產(chǎn)銷分別為6889輛和5682輛，比上年同期分別下降69.1%和74.4%。

因此，“高補(bǔ)貼、免搖號(hào)、不限行”仍然是目前新能源汽車市場(chǎng)推廣的主要刺激因素，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)盡快地由依賴補(bǔ)貼轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。

四個(gè)突出問(wèn)題制約發(fā)展

(1)純電動(dòng)汽車充電困難

一是充電樁數(shù)量少。國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2016年10月末，我國(guó)電動(dòng)汽車充電樁達(dá)到10.7萬(wàn)個(gè)，較上一年增長(zhǎng)118%，加上私人充電樁，充電樁總數(shù)已經(jīng)超過(guò)15萬(wàn)個(gè)。不過(guò)，即使將充電樁總數(shù)按照27.7萬(wàn)個(gè)來(lái)計(jì)算，車樁比也在2.7：1以上。根據(jù)國(guó)家能源局《關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，到2020年車樁比將接近1:1。充電設(shè)施不足已成為制約我國(guó)新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

二是充電速度慢。即使是快充(功率80KW)，充電10分鐘續(xù)航里程也不到100公里，并且目前的電池技術(shù)也不能滿足常態(tài)化的安全快充要求。另外，充電機(jī)屬于非線性設(shè)備，在運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生諧波，大量分布式充電樁的使用還會(huì)加重居民區(qū)配電網(wǎng)的負(fù)荷，尤其是在晚上用電高峰時(shí)期。

(2)安全事故十分突出

2016年國(guó)內(nèi)外共發(fā)生新能源汽車起火事故35起，涉事車輛共計(jì)46輛，行業(yè)安全問(wèn)題十分突出。2016年國(guó)內(nèi)事故29起，已經(jīng)超過(guò)2009~2015年事故總和!其中，純電動(dòng)汽車類型是起火事故的主力，由電池問(wèn)題造成的自燃事故依舊是主要原因之一。因此，提升新能源汽車的安全系數(shù)刻不容緩。

(3)動(dòng)力電池產(chǎn)能過(guò)剩

受2015年動(dòng)力電池產(chǎn)能供不應(yīng)求影響，2016年大部分動(dòng)力電池企業(yè)都在積極擴(kuò)充產(chǎn)能。到2016年年底，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能超過(guò)600億Wh，而2017年我國(guó)動(dòng)力電池規(guī)劃產(chǎn)能已達(dá)170GWh，遠(yuǎn)超需求量的7倍，動(dòng)力電池將不可避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過(guò)剩的現(xiàn)象。

(4)動(dòng)力電池回收困難

據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬(wàn)~17萬(wàn)噸的規(guī)模，廢棄動(dòng)力鋰電池回收已成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。2016年12月1日，國(guó)家工信部公布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(征求意見稿)，向社會(huì)公開征求意見，這意味著動(dòng)力鋰電池的回收處理問(wèn)題已經(jīng)引起我國(guó)政府的高度重視。

動(dòng)力鋰電池報(bào)廢后的回收處理非常困難。因?yàn)槟壳暗膭?dòng)力鋰電池是從手機(jī)電池等小型電池發(fā)展起來(lái)的，動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇并沒有考慮回收處理的環(huán)節(jié)。無(wú)論是圓柱型電池還是方型電池，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，所有的鋰電池采用的都是粘接的電極結(jié)構(gòu)。電池拆解回收時(shí)，只能把粘接電極全部打碎，里面碎的鋁箔、銅箔材料以及鈷、鋰元素等需要重新用冶金方式回收，導(dǎo)致電池回收成本高(回收殘值<5%)，并且存在酸堿廢液污染風(fēng)險(xiǎn)。因此，未來(lái)必須開發(fā)可回收的新型環(huán)保動(dòng)力電池技術(shù)(例如，可回收再生的鋰漿料電池)。

未來(lái)新能源汽車的“兩大”發(fā)展模式

我國(guó)目前石油剩余技術(shù)可開采儲(chǔ)量約35億噸，人均占有量只有10噸，不到世界平均的十分之一。因此，盡管目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)存在許多問(wèn)題，但考慮到石油可開采儲(chǔ)量的有限性和城市燃油汽車尾氣污染的嚴(yán)重性，中國(guó)發(fā)展新能源汽車的大方向并沒有錯(cuò)。出現(xiàn)問(wèn)題后需要大家共同努力，尋找產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的路徑。

依賴補(bǔ)貼推動(dòng)發(fā)展的模式是不可持續(xù)的。在未來(lái)完全取消補(bǔ)貼后，純電動(dòng)車市場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)兩極分化，發(fā)展兩個(gè)不同的互補(bǔ)方向：一個(gè)是低速電動(dòng)車方向，另一個(gè)是VEG模式(充儲(chǔ)一體化)的安全快充方向。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年中國(guó)低速電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量約70萬(wàn)輛，2016年達(dá)到了120萬(wàn)輛。從電動(dòng)汽車的發(fā)展路線和電池技術(shù)水平來(lái)看，低速電動(dòng)車將是最近十年中國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的市場(chǎng)主流，也是未來(lái)十年后新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要補(bǔ)充。2016年1月24日，在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)年會(huì)期間，國(guó)務(wù)院原副總理李嵐清同志視察說(shuō)：“低速電動(dòng)車是供給側(cè)改革的典型，老百姓有需求，要通過(guò)政策調(diào)整，滿足市場(chǎng)需求?！?0月28日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在其網(wǎng)站上對(duì)2016年第三批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)制修訂計(jì)劃，《四輪低速電動(dòng)車技術(shù)條件》位于計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)匯總表首位，這標(biāo)志著低速電動(dòng)汽車將迎來(lái)國(guó)家的規(guī)范化政策，預(yù)計(jì)將從2018年左右可以擁有合法身份。

純電動(dòng)汽車要在一二線城市獲得大規(guī)模發(fā)展，必須具備安全快充功能。電動(dòng)汽車VEG模式(Vehicle-Energy station-Grid，充儲(chǔ)一體化模式)是新能源汽車產(chǎn)業(yè)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的真正結(jié)合，也將是未來(lái)城市新能源汽車發(fā)展的重要模式。在VEG模式中，電動(dòng)汽車充電方式由用戶自己選擇，可以在能量站快充，也可以在停車場(chǎng)或家庭車庫(kù)進(jìn)行慢充。能量站安裝有低成本、長(zhǎng)壽命的MW級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠從電網(wǎng)充電儲(chǔ)存電量后，給電動(dòng)汽車快速充電;同時(shí)，能量站也能夠與電網(wǎng)互動(dòng)，用于電力調(diào)峰或調(diào)頻。

開發(fā)低成本長(zhǎng)壽命的電力儲(chǔ)能技術(shù)和可以安全快充的高能動(dòng)力電池是實(shí)現(xiàn)VEG模式的兩大技術(shù)關(guān)鍵。本文作者認(rèn)為，只有這兩大技術(shù)關(guān)鍵突破后，新能源汽車產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的時(shí)代才能夠真正到來(lái)。