鉅大LARGE | 點擊量：450次 | 2022年11月17日
電池將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的"金庫"
5月23日，由國家能源局科技裝備司指導(dǎo)，中國能源研究會、中關(guān)村管委會、中關(guān)村海淀園管委會支持，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）主辦的“儲能國際峰會暨展覽會2017”在國家會議中心·北京隆重開幕。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會秘書長、電池中國網(wǎng)CEO張雨發(fā)表題為《電池和能源互聯(lián)網(wǎng)》的主題演講。以下為演講內(nèi)容：
各位領(lǐng)導(dǎo)，各位嘉賓：
大家好！我是來自電池中國網(wǎng)的張雨，首先要感謝主辦方——中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟讓我作為行業(yè)媒體的代表，在此次國際性的儲能行業(yè)盛會上與在座的國內(nèi)外儲能專業(yè)人士進(jìn)行面對面的交流。
我并不是來自儲能行業(yè)的，所以幾年前，當(dāng)周圍朋友談?wù)搩δ艿臅r候，我認(rèn)為儲能離我還非常遙遠(yuǎn)。后來因為電池，開始接觸儲能領(lǐng)域的時候，我才發(fā)現(xiàn)原來儲能離我們這么近，而且就在我們的生活中?；谶@些年，在電池行業(yè)的一點感悟，我今天想借這個機(jī)會和在座的各位分享一下，在電池媒體人眼中，電池、儲能、能源互聯(lián)網(wǎng)是什么關(guān)系。
說起電池，大家都很熟悉了。電池（特別是一次電池）通常被理解成能量發(fā)生或產(chǎn)生的裝置，其實這時候的電池也可以稱為能量存儲裝置了，只不過它的這種存儲，是一次性的，和我們所說的“儲能”還不太一樣。但當(dāng)我們將所描述的電池替換成可以多次充放電的二次電池，它就不單單是一個能量發(fā)生的裝置了，而成為一個名副其實的儲能裝置。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
大家都知道最近幾年我國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度非常快，動力電池成本已經(jīng)下降了60%-70%。而且動力電池也是應(yīng)用和聯(lián)接能源互聯(lián)網(wǎng)的一種典型儲能裝置。所以我下面主要談?wù)剟恿﹄姵亍?/p>
首先我們引入一組數(shù)據(jù)：
2017年3月,由國家工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《促進(jìn)汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》要求到2020年,動力電池行業(yè)總產(chǎn)能超過100GWh。
工信部數(shù)據(jù)顯示，2016年中國鋰電池的產(chǎn)量達(dá)到78.42億只，同比增長40%；中國動力電池產(chǎn)量達(dá)到29.39GWh。
據(jù)高盛預(yù)計，到2025年全球動力電池市場價值將達(dá)到400億美元。
這組數(shù)據(jù)足以說明電池產(chǎn)業(yè)，特別是動力電池產(chǎn)業(yè)，目前正處于蓬勃發(fā)展階段。
關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)
我們看一下能源互聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)在百度百科中的定義，它是由多種類型的能源系統(tǒng)（包括分布式、集中式等等），通過多種管理技術(shù)，將能源系統(tǒng)與儲能裝置和各種負(fù)載進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)能源的全生命周期管理。
我這里同樣有一組數(shù)據(jù)：全球管理咨詢公司埃森哲2015年末曾在《中國能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)生態(tài)展望》中預(yù)測，到2020年中國能源互聯(lián)網(wǎng)的總市場規(guī)模將超過9400億美元，約占當(dāng)年GDP的7%。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席劉振亞先生在剛剛結(jié)束的“一帶一路”國際合作高峰論壇平行會議上表示，到2050年，全球能源互聯(lián)網(wǎng)累計投資將超過50萬億美元。
從上面兩組數(shù)據(jù)我們可以看出，電池和能源互聯(lián)網(wǎng)都是上百、上千億美元的巨大市場，這兩者間要是發(fā)生聯(lián)系，影響力不容小覷。
電池VS能源互聯(lián)網(wǎng)
1）電池儲能
根據(jù)能源互聯(lián)網(wǎng)的定義，我發(fā)現(xiàn)，電池和能源互聯(lián)網(wǎng)能夠發(fā)生聯(lián)系的地方，首先就是“儲能裝置”。利用電池，可以將整個能源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，可以實現(xiàn)能量在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，在需要的時候供給應(yīng)用端，在不需要的時候存儲在自身，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)能量波動的時候，或儲或放，來維持整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。
2）新能源汽車和電網(wǎng)交互
其實電池服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)，并不只是我上面所說的實現(xiàn)能量傳輸?shù)摹皟δ苎b置”的作用，電池還有一個可以更好服務(wù)于能源互聯(lián)網(wǎng)的切入點，這就是電動汽車。
大家都知道，我國計劃到2025年實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)銷量500萬輛的推廣目標(biāo)。按照中國汽車工業(yè)協(xié)會2017年4月的產(chǎn)銷量數(shù)據(jù)，純電動汽車銷量在當(dāng)月新能源汽車銷量中的占比約為83%。照此計算，到2025年我國純電動汽車的產(chǎn)量約為415萬輛，即使插電式混合動力汽車和燃料電池車、甲醇汽車等其它新能源汽車得到較快發(fā)展，但純電動汽車預(yù)計也有近400萬輛的規(guī)模，仍將占據(jù)新能源汽車的主流。而這近400萬輛行駛在路上的純電動汽車，就是400萬個移動的儲能裝置。
我們可以暢想一下，純電動汽車是如何融入能源互聯(lián)網(wǎng)的。電動汽車需要充電，除了公交車和部分社會運營車輛外，大部分作為代步工具的電動私家車，都會選擇在夜晚充電。這不光是因為夜晚“人歇車?！保€因為如果身處能源互聯(lián)網(wǎng)時代，夜晚的“谷電”會相對更便宜、更省錢。
3）調(diào)節(jié)“峰谷電”
這就引出另一個“峰谷電”的概念。據(jù)我了解，目前我國的“峰谷電”還處于示范階段，在一些分布式或小范圍電網(wǎng)中有運行，但還沒有在全國進(jìn)行推廣。不存在峰谷電價差，電動汽車夜間充電可能只是為了方便第二天出行，但如果全面推行“峰谷電”，用“谷電”為電動汽車充電，首先可以讓車主節(jié)省一筆不小的開支。
如果在白天，電動汽車在不需要出行的情況下，把夜間的“谷電”回饋給電網(wǎng)，在用電高峰階段，也就是“峰電”期間逆向為電網(wǎng)充電，既可以緩解電網(wǎng)用電壓力，起到調(diào)峰的作用，也可以為車主賺取峰谷電之間的差價，可謂一舉兩得。
也許一輛電動汽車所帶的電量，對于電網(wǎng)來說微不足道，完全可以忽略不計，那讓我們繼續(xù)來看一組數(shù)據(jù)。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至目前，我國純電動乘用車共銷售約32.3萬輛，以國內(nèi)一輛普通車型的純電動汽車平均裝載30度電計算，目前已經(jīng)有近10GW（9690MW）的電能運行在國內(nèi)的大街小巷。對于全球知名的純電動汽車品牌特斯拉，2016年共銷售了包括ModelX和ModelS在內(nèi)的76230輛純電動汽車，以每輛車平均帶電量83度計算，在全球各地奔跑的6.3GW電能，更像是用車輪和能源，將世界聯(lián)系在一起。
而這些跑動的電動汽車，如果可以參與到整個能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)峰工作中，對于提高電網(wǎng)穩(wěn)定性將產(chǎn)生不小的影響。
4）備用電源
僅依靠電動汽車和電網(wǎng)之間的充和放，還不能成為能源互聯(lián)網(wǎng)，還要實現(xiàn)“智慧”和“互聯(lián)”。這就需要電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)等多種技術(shù)的協(xié)調(diào)和配合。利用信息技術(shù)對能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，這其中又涉及到電池的另一個應(yīng)用——備用電源。
數(shù)據(jù)中心是后備電源的最大購買方，這些機(jī)構(gòu)應(yīng)用后備電源系統(tǒng)改善數(shù)據(jù)中心的電力使用情況，并提供瞬時后備電力供應(yīng)。電信運營商的總站、機(jī)柜、蜂窩基站等基礎(chǔ)設(shè)備運營是保障能源網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)，這些設(shè)備的順利運行，同樣離不開電池。
“十三五”國家信息化規(guī)劃顯示：到2020年，預(yù)計我國信息產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)26.2萬億元，比“十二五”增長8.9%，4G網(wǎng)絡(luò)要覆蓋城鄉(xiāng)，5G技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定要取得突破性進(jìn)展并啟動商用，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等核心技術(shù)均接近國際先進(jìn)水平。
從上述規(guī)劃可以預(yù)見，2020年我國通信和信息技術(shù)將呈現(xiàn)跨越式發(fā)展，這不但將極大地推動能源互聯(lián)網(wǎng)中相關(guān)“互聯(lián)互通”部分技術(shù)的進(jìn)一步實現(xiàn)，也要求有大量、可靠的后備電源作為保障。
在能源互聯(lián)網(wǎng)中，電動汽車除了可以通過自身充放電實現(xiàn)調(diào)峰調(diào)谷，退役下來的電池，在梯次利用階段，仍可繼續(xù)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)。
在解決了電池的標(biāo)準(zhǔn)化、一致性等技術(shù)問題的前提下，儲能應(yīng)用是退役動力電池最好的梯次利用方式，在性能下降到初始性能的80%后，動力電池在電動汽車上的使命即已完成，而后經(jīng)過處理繼續(xù)應(yīng)用在分布式或集中式儲能電站中，這也實現(xiàn)了對能源的全生命周期管理，提高了能源配置效率。
5）能源貨幣存儲
剛剛我們談到的都是從能源互聯(lián)互通的角度，來闡釋電池在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，其實能源互聯(lián)網(wǎng)中，能源還是一種可自由交易的商品。既然是商品，就應(yīng)該具有價值，但是如何來衡量能源的價值呢？
我們可以引入一種虛擬貨幣，它看不見，摸不著，只能夠靠一串?dāng)?shù)字來表示，但它卻可以衡量出能源的價值，維護(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)中交易的公平性。
假設(shè)終端用戶通過光伏發(fā)電獲得了若干度電，在進(jìn)行交易前，他需要把電能存儲在儲能裝置也就是電池中。這時，他的虛擬貨幣就會得到一個對應(yīng)的數(shù)值，但這個數(shù)值如何能看到呢？我們可以通過技術(shù)手段，將電池轉(zhuǎn)變成具有虛擬貨幣記錄功能的智能電池，通過電池，用戶可以知道他存儲的能源價值。同樣，在進(jìn)行交易時，智能電池也可以記錄進(jìn)行交易的能源價值。這樣，電池除了存儲能源本身，還記錄交易中的虛擬貨幣數(shù)量，或者我們直接將能源看作一種虛擬貨幣，由它在能源網(wǎng)絡(luò)中不停流動，而此時的電池，也變成一座存儲虛擬貨幣的銀行，記錄著存入取出的每一筆交易。
而未來，隨著能源交易的日益普及，作為“存儲銀行”的電池，將不再只是充滿能量的“鐵疙瘩”，其質(zhì)量可靠性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、信息安全性等多方面的要求也將會日益提高。對于能源互聯(lián)網(wǎng)上的能源交易安全，電池也將擔(dān)負(fù)起它所必須承擔(dān)的使命。
綜合上面5點分析，通過移動式能量存儲裝置、能源系統(tǒng)儲能、最基礎(chǔ)的后備電源，以及還在設(shè)想中的“能源銀行”，電池可以從這幾方面介入能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并推動能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與實施。
電池與能源互聯(lián)網(wǎng)交互的應(yīng)用案例
1）特斯拉
我剛才對電池在能源互聯(lián)網(wǎng)中起到哪些作用，進(jìn)行了簡單的介紹。
其實有很多企業(yè)早已經(jīng)意識到，在將所有能源進(jìn)行動態(tài)連接后，電池在其中起到的巨大作用，這其中最著名的企業(yè)，就是特斯拉。
特斯拉在2016年年底推出太陽能屋頂產(chǎn)品，安裝后可以利用光伏進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生可持續(xù)的能源；此前的Powerwall家庭儲能產(chǎn)品和Powerpack商業(yè)儲能產(chǎn)品，可以將光伏發(fā)電產(chǎn)生的能源進(jìn)行存儲，同樣Powerwall和Powerpack也可以存儲來自電網(wǎng)的電能，用于夜間、斷電期間，或者通過SolarCity的售電平臺，利用峰谷電價差賺錢；最后就是將可持續(xù)的能源用于交通，也就是特斯拉的電動汽車。
通過這一構(gòu)架，特斯拉可以很好地將太陽能有效接入電網(wǎng)，并通過有效的管理手段，讓分布式能源系統(tǒng)與電網(wǎng)發(fā)生聯(lián)系。同時，這一架構(gòu)也讓特斯拉從初期人們普遍認(rèn)為的“汽車制造商”，轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉捶桨附鉀Q商。
2）猛獅科技
猛獅科技是一家國內(nèi)上市公司，也許在業(yè)界還不太知名，但這家企業(yè)整合“高端電池制造、清潔電力、新能源汽車”三大業(yè)務(wù)版塊，并推出了“能源生態(tài)圈”的構(gòu)想，希望通過電池產(chǎn)品將能源系統(tǒng)串聯(lián)起來。在電池產(chǎn)品方面，猛獅科技具備一整套從電芯到電池包的核心制造技術(shù)；新能源汽車方面，猛獅科技獨立開發(fā)了“戴樂·起步者”和“戴樂·開拓者”兩款車型，未來將可以作為儲能介質(zhì)，與電網(wǎng)形成Vehicle-to-grid的交互，成為能源互聯(lián)網(wǎng)中必不可少的一個環(huán)節(jié)；在清潔電力方面，猛獅科技建設(shè)了多個光伏及儲能項目，為清潔能源的存儲進(jìn)行相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗儲備。
除了上述三大業(yè)務(wù)版塊，猛獅科技的“能源生態(tài)圈”還涵蓋了能源智慧城市和智能樓宇等。通過光伏等清潔能源發(fā)電，分布式電站儲能，整個城市的能源可實現(xiàn)自給自足，也可為大電網(wǎng)進(jìn)行“削峰填谷”；智能樓宇的光伏系統(tǒng)，除了提供自身使用的電力，還可以對停在樓宇間的電動汽車進(jìn)行充電，同樣可以在峰谷電期間進(jìn)行售電、充電賺取收益；而電動汽車上退役的動力電池，也可以進(jìn)一步應(yīng)用在樓宇儲能或者分布式光伏系統(tǒng)的儲能上。整個構(gòu)想中，電池所在的節(jié)點不同，它對于整個能源網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)也就不同。
3）虛擬能源貨幣應(yīng)用
對于虛擬能源貨幣方面，因為只是一個設(shè)想，因此還沒有可以參考的商業(yè)模式。但是我們可以參考“比特幣”的“區(qū)塊鏈技術(shù)”來建造這樣一個虛擬能源貨幣系統(tǒng)。我先來解釋一下區(qū)塊鏈技術(shù)。簡單的說，區(qū)塊鏈技術(shù)就指一種全民參與記賬的方式。一般來說，誰的賬本誰記賬，但利用“區(qū)塊鏈技術(shù)”，就變成了系統(tǒng)中的每個人都有機(jī)會參與記賬，而且記錄的內(nèi)容會發(fā)給所有人備份，這樣系統(tǒng)中的每個人都有一份完整的帳本。
這一技術(shù)解決了交易中的安全和信用等問題，在這一機(jī)制下，比特幣成為人類首次在沒有任何第三方參與的情況下，完成雙方互信的轉(zhuǎn)賬行為。未來，基于類似于“區(qū)塊鏈技術(shù)”的更多新的交易模式，虛擬能源貨幣的應(yīng)用也將會早日到來。
結(jié)論：電池將成為能源的金庫
通過分析，我們發(fā)現(xiàn)，電池與儲能其實是一個密不可分的整體，而在儲能技術(shù)和清潔能源、信息技術(shù)共同推動下的能源互聯(lián)網(wǎng)中，電池同樣占有重要的一席之地，這個地位就像是構(gòu)筑城墻的每一塊磚，孤立的看似乎沒什么作用，但無數(shù)個電池連到一起，卻能建造出能源互聯(lián)網(wǎng)“帝國”。
劉振亞先生在“一帶一路”國際合作高峰論壇平行會議上還指出，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送、利用的基礎(chǔ)平臺。”也就是說，電池在能源互聯(lián)網(wǎng)中的使用，其實也是關(guān)系到清潔能源全球化應(yīng)用的“大事”。
伴隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)在“一帶一路”沿線國家的落地實施，電池這個小小的儲能裝置，將在能源互聯(lián)網(wǎng)的全球化運轉(zhuǎn)中，發(fā)揮更大的作用。
我最后的結(jié)論用一句話概括：電池將會成為能源的“金庫”。
我今天的發(fā)言就到這兒，不當(dāng)之處還請海涵，謝謝大家！
來源：電池中國網(wǎng)
