北京普能世紀(jì)黃綿延：全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)化發(fā)展之路
北京普能世紀(jì)科技有限公司總裁兼首席技術(shù)官 黃綿延
2019年5月18-20日，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”，北京普能世紀(jì)科技有限公司總裁兼首席技術(shù)官 黃綿延在會(huì)議上發(fā)言。
謝謝來(lái)所。尊敬的來(lái)所長(zhǎng)，尊敬各位來(lái)賓，下面借來(lái)所長(zhǎng)剛才的話給大家介紹一下液流電池的行業(yè)情況，特別近幾年的發(fā)展情況。今天的主題“電網(wǎng)側(cè)”，液流電池是不是有機(jī)會(huì)在電網(wǎng)側(cè)使用，通過(guò)短短的20分鐘把這個(gè)問(wèn)題講清楚。我今天報(bào)告的題目“全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)化發(fā)展之路”。
我今天大概這幾個(gè)方面的內(nèi)容：
第一個(gè)，液流電池到底是什么?
第二個(gè)，行業(yè)的概況。
第三個(gè)，商業(yè)模式探索做了什么樣的工作，或者我們的預(yù)期。我們是電池廠商，不是系統(tǒng)集成最終使用者，鋰電子電池，電網(wǎng)的機(jī)構(gòu)做了商業(yè)模式的探索，我們還沒(méi)有在電網(wǎng)側(cè)做過(guò)項(xiàng)目，針對(duì)我們這個(gè)技術(shù)在不同的應(yīng)用場(chǎng)合做了一些預(yù)期，大概是這樣一種情況。
今天來(lái)了很多專家，不多說(shuō)。這個(gè)技術(shù)叫全釩液流電池，全釩說(shuō)明這個(gè)電池用的釩金屬的狀態(tài)，正極、負(fù)極都是釩，這個(gè)狀態(tài)可以流動(dòng)起來(lái)的，所以叫全釩液流。我們這個(gè)技術(shù)有幾個(gè)：
第一個(gè)，安全，我最近參加很多類(lèi)似的會(huì)議，這種安全性，特別大規(guī)模儲(chǔ)能的安全性成為大家一個(gè)共同的話題，大家不要有這個(gè)擔(dān)心，電解液就是水，還有一些稀硫酸。
第二個(gè)，壽命長(zhǎng)，我們可以用2.5萬(wàn)次，25年沒(méi)有問(wèn)題，你做過(guò)25年的測(cè)試，我們做過(guò)一些模擬，包括我們工廠大概十年的測(cè)試數(shù)據(jù)。
第三個(gè)，非常好的特點(diǎn)，釩在電解液里面使用完了以后可以完全循環(huán)回收的，跟其他的技術(shù)不一樣。60%、70%的投資在這個(gè)釩上面，這個(gè)釩完全可以循環(huán)回收利用的，這一點(diǎn)決定了這個(gè)技術(shù)有一個(gè)非常好的特征，有一些金融屬性，因?yàn)椴粨p耗，而且是大宗商品，價(jià)值很高，是不是可以租賃，是不是不可以買(mǎi)?這個(gè)東西引申出后面的問(wèn)題。還有一個(gè)釩資源的問(wèn)題，我們湖南院的李院長(zhǎng)提到這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)釩是中國(guó)一個(gè)特殊的釩資源，而且出量非常豐富，未來(lái)發(fā)展釩電池這一塊不受資源的約束。當(dāng)然也有不好的地方，任何事物都有兩面性，不好的地方就是它的占地面積太大，目前來(lái)講，我們給出一個(gè)直觀的數(shù)據(jù)，我們占地面積是鋰電池2-3倍左右，這是一個(gè)直觀的數(shù)據(jù)。整個(gè)技術(shù)是這樣的。
右下角我是我們系統(tǒng)產(chǎn)品示意圖，這個(gè)電池不含PCS，不包含王總這個(gè)地方這個(gè)電池有兩部分：左邊罐子放電解液，右邊是放電池，核心技術(shù)，電化學(xué)發(fā)生反應(yīng)的地方，電池里面包括隔膜、碳棒、雙極跟其他電池板類(lèi)似。這樣可以把電池成本分成兩部分，一個(gè)電解液部分，一個(gè)是非電解液部分。
這個(gè)技術(shù)目前來(lái)講是小眾技術(shù)，很多年前，在主流的一個(gè)技術(shù)，從國(guó)家政策制定來(lái)講對(duì)這個(gè)技術(shù)比較推崇的，這是五部委發(fā)布的指導(dǎo)意見(jiàn)里面明確推出100MW全釩液流儲(chǔ)能電站屬于推廣的范圍里面。從政策制定來(lái)講，各位頂級(jí)專家來(lái)講，對(duì)我們這個(gè)技術(shù)還是比較認(rèn)可的。
這張圖大家可以看到，貼這張圖讓大家看一下其實(shí)液流電池目前在國(guó)內(nèi)外的比例是非常低的，在全世界占1%的比例，液流電池也包括其他的液流電池，基本上絕大部分是全釩液流電池。國(guó)內(nèi)好一點(diǎn)，大概在2%左右。說(shuō)到這個(gè)數(shù)字，是2017年在4%，在兩三年前，那會(huì)兒應(yīng)該是10%，其實(shí)這個(gè)市場(chǎng)份額的比例也印證了剛才來(lái)所剛才說(shuō)的話，為什么在下降?為什么從一個(gè)主流的技術(shù)變成非常小眾的技術(shù)，這里面是有原因的。這個(gè)原因待會(huì)兒跟大家細(xì)說(shuō)一下。
這是摘行業(yè)的報(bào)告，這是全世界行業(yè)的報(bào)告，這個(gè)圖可以清晰的可以看到，全世上來(lái)講全釩液流項(xiàng)目是一百多個(gè)，總得裝機(jī)容量是40MW，裝機(jī)是200MWh，還不如我們做得一個(gè)項(xiàng)目。這里頭有一個(gè)國(guó)家分類(lèi)，每一個(gè)國(guó)家裝了多少，這是一個(gè)非常權(quán)威的圖。
液流電池的裝機(jī)容量很小，全世界的項(xiàng)目一百多個(gè)，裝機(jī)容量并不多。是不是大家完全不關(guān)注了?其實(shí)也不是，我貼的這個(gè)圖告訴大家，這個(gè)技術(shù)雖然是一個(gè)非常小眾的技術(shù)，但是最起碼在中國(guó)我們目前來(lái)講，其實(shí)規(guī)劃的液流電池項(xiàng)目還是蠻多的，這里頭貼了幾個(gè)大的項(xiàng)目：第一個(gè)，大家知道遼寧農(nóng)科兆瓦的項(xiàng)目，很多年前了，說(shuō)能做起來(lái)，具體不知道。第二個(gè)，江蘇這兩個(gè)電網(wǎng)側(cè)的項(xiàng)目，估計(jì)受鋰電池沖擊。第三個(gè)，湖北100MW的項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始做了，是一個(gè)前瞻性的項(xiàng)目，10MW的項(xiàng)目已經(jīng)做了。第四個(gè)，青海的項(xiàng)目，青海黃河水電有30MW液流電池的招標(biāo)，110MW的儲(chǔ)能，30MW是鋰電池，80MW是液流電池。還沒(méi)有公布，應(yīng)該很快了。不管是電網(wǎng)側(cè)也好，大型百兆瓦級(jí)是電網(wǎng)側(cè)的，還是新能源側(cè)，液流電池、全釩液流電池始終沒(méi)有脫離大家的視線，因?yàn)橛袑?shí)地的困難導(dǎo)致這個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有完全推下去。
目前來(lái)講全世界做全釩液流公司很多的，在中國(guó)像公司北京普能、大連融科、萬(wàn)利通、德沃普、上海電氣大概幾十個(gè)。
有這么多公司，有這么多的項(xiàng)目，這個(gè)產(chǎn)業(yè)沒(méi)有很快的走起來(lái)?這是我個(gè)人的一個(gè)總結(jié)，目前來(lái)講，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的一些狀態(tài)大概總結(jié)。
從廠商及產(chǎn)品概況來(lái)講，1，這些廠商，包括中國(guó)、歐美日都有做全釩液流的廠商，而且都是深耕了很多年。
2，這些廠商基本技術(shù)層面已經(jīng)成熟了，可以拿這個(gè)東西做項(xiàng)目了，這個(gè)都沒(méi)有問(wèn)題。碰到核心的問(wèn)題就是降成本，通過(guò)供應(yīng)鏈的優(yōu)化，還有項(xiàng)目的一些體量的規(guī)模的升級(jí)來(lái)降成本。
3，行業(yè)的企業(yè)相對(duì)很小，中國(guó)都是比較大的一百來(lái)人，相對(duì)鋰電池幾千個(gè)人、幾萬(wàn)個(gè)人太小了。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力弱，以項(xiàng)目為廠商的主體體量小，融資能力差，開(kāi)發(fā)能力弱一些，這是產(chǎn)品跟廠商角度來(lái)講。
市場(chǎng)情況的來(lái)講，已經(jīng)處于市場(chǎng)化的前期，目前行業(yè)的發(fā)展還是以少數(shù)項(xiàng)目的推進(jìn)為主，沒(méi)有形成批量的項(xiàng)目的采購(gòu)，而且是少數(shù)項(xiàng)目，通過(guò)這些項(xiàng)目來(lái)定產(chǎn)量，也就是以銷(xiāo)定產(chǎn)的特征非常明顯。政府來(lái)講主要靠政府項(xiàng)目推動(dòng)，真正市場(chǎng)化、商業(yè)化、規(guī)?；拟C儲(chǔ)能技術(shù)，企業(yè)和項(xiàng)目十分有限。還有一個(gè)特點(diǎn)，目前試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)從MW級(jí)進(jìn)入百M(fèi)W級(jí)，包括全國(guó)規(guī)劃的項(xiàng)目已經(jīng)從MW級(jí)進(jìn)入百M(fèi)W級(jí)了。
發(fā)展預(yù)期：行業(yè)具有發(fā)展快速，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)不斷完善，市場(chǎng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，雖然很難，我們爭(zhēng)取做一些項(xiàng)目。隨著技術(shù)成熟，項(xiàng)目體量增大，成本快速下降。特別是商業(yè)模式這一塊，應(yīng)用模式也逐漸清晰，到底用在哪一個(gè)上面，哪一個(gè)上面比較少，我們比較清楚了。項(xiàng)目投融資的模式也逐步建立了，并沒(méi)有馬上已經(jīng)建立了，最起碼有一條清晰的路徑，怎么通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目怎么來(lái)進(jìn)行投融資。最后是行業(yè)發(fā)展跟產(chǎn)品的價(jià)格受釩價(jià)的影響非常大，未來(lái)的趨勢(shì)技術(shù)與資源的結(jié)合正在呈現(xiàn)，以前我做技術(shù)就是做技術(shù)，我賣(mài)釩就是賣(mài)釩的，接下來(lái)這個(gè)行業(yè)發(fā)展的話，一定技術(shù)和資源結(jié)合，把這個(gè)資源鏈降下來(lái)，這是我判斷發(fā)展預(yù)期。
為什么這么多年發(fā)展下來(lái)?有兩點(diǎn)：
第一，我們成本這么多年還沒(méi)有這么大的改變，鋰電池每年速度10%-15%，我們也降了很多，相比做風(fēng)光降了50%、60%，還不夠，在釩價(jià)波動(dòng)下不行了。目前來(lái)講，我們3500塊錢(qián)每千瓦時(shí)，基于去年的釩價(jià)3500塊錢(qián)左右，這里面電業(yè)也部分在1800塊錢(qián)左右，非電解液部分電池部分1600塊錢(qián)。兩年內(nèi)的預(yù)期，按照我們發(fā)展預(yù)期可以做到2000出頭，電解液部分在1200左右，電解液部分在1000塊錢(qián)左右。為什么能夠做到這一點(diǎn)?這里頭涉及到特別資源整合、技術(shù)進(jìn)步，我不細(xì)說(shuō)。有一點(diǎn)非電解液部分，電池部分非常有信心的，做到一千塊錢(qián)左右，每千瓦時(shí)4小時(shí)為例。電解液部分、釩資源這一塊有路徑實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們整個(gè)公司，包括我們行業(yè)其他的一些伙伴，一直在朝著這個(gè)目標(biāo)努力。
為什么把這張圖貼出來(lái)，這是釩價(jià)的波動(dòng)圖。大家可以看到，這是從國(guó)外的網(wǎng)站摘下來(lái)，截止到前天這個(gè)圖，大家可以看到看出來(lái)它的波動(dòng)非常大的。這個(gè)地方是我們2017年的時(shí)候大概的價(jià)格，這個(gè)是2018年飛速漲價(jià)的一個(gè)階段。到現(xiàn)在已經(jīng)從50萬(wàn)塊錢(qián)一噸，在三四個(gè)月之內(nèi)已經(jīng)降到10-12萬(wàn)塊錢(qián)，只是告訴大家釩價(jià)的波動(dòng)非常大的，至于具體的原因因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系不細(xì)說(shuō)了。
第二，技術(shù)市場(chǎng)分析，技術(shù)應(yīng)用在哪兒?我們定位很明確，可再生能源并網(wǎng)、多能互補(bǔ)、調(diào)峰等領(lǐng)域。
場(chǎng)景的分析，我們這個(gè)技術(shù)促進(jìn)新能源的消納應(yīng)用場(chǎng)景的收益預(yù)期，當(dāng)然這里面有邊界條件，我們可以趨勢(shì)做到9.6%，當(dāng)然要考慮殘值這一塊。
光伏+儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，以固定一個(gè)值，整個(gè)光伏+儲(chǔ)能的最終的度電成本可以做到3毛多錢(qián)，我們也是經(jīng)過(guò)測(cè)算的。3毛多錢(qián)跟現(xiàn)在脫硫電價(jià)的比較，我們還是高一點(diǎn)，通過(guò)我們本身的技術(shù)進(jìn)步，如果達(dá)到2200塊錢(qián)的話，我們的目標(biāo)應(yīng)該給脫硫標(biāo)桿價(jià)還要低一些。
用戶側(cè)，我們起了一個(gè)場(chǎng)景，這是深圳的。如果我們殘值是55%，我們IRR到7.3%，采用電解租賃的模式可以做到15%的效率投資回報(bào)率。這里面有很多細(xì)節(jié)，只是給大家一個(gè)概念性的東西。
通過(guò)這么多項(xiàng)目來(lái)講，我們覺(jué)得VRB比較適合用在可再生能源這一塊，因?yàn)榈谝粋€(gè)壽命可以到25年，跟風(fēng)光、壽命相匹配。循環(huán)充放不影響壽命。還可以獨(dú)立配置，使得這些技術(shù)適用頻繁充放，長(zhǎng)壽命的場(chǎng)合。
這是我們公司的介紹，已經(jīng)做的30MWh項(xiàng)目，我們做了全世界的七分之一這樣一個(gè)比例。這是我們公司一個(gè)情況，不多說(shuō)了。這是我們做得一些項(xiàng)目，不同的應(yīng)用場(chǎng)景，80多萬(wàn)小時(shí)運(yùn)行時(shí)間，電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、離島型的應(yīng)用、用戶側(cè)。做到10MW、12MW棗陽(yáng)的項(xiàng)目，這個(gè)已經(jīng)線上運(yùn)行，這是經(jīng)濟(jì)模型，大概的投資回報(bào)率比較低的，6%點(diǎn)多，當(dāng)時(shí)的價(jià)格比較低，如果能做到一百多塊錢(qián)非電解液成本的話，這個(gè)投資回報(bào)率可以算的過(guò)來(lái)。電解液這個(gè)部分大概占60%，這是中國(guó)釩資源的情況。總之一點(diǎn)，中國(guó)有足夠的釩來(lái)支持未來(lái)的釩電池的發(fā)展。
這是跟其他的合作伙伴，攀鋼是釩產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，一起來(lái)推動(dòng)全釩液流電池的發(fā)展。電解液租賃，50萬(wàn)買(mǎi)來(lái)，把這個(gè)租賃出去，不是。電解液生產(chǎn)企業(yè)，去年一個(gè)暴利，很多時(shí)候是虧損的狀態(tài)。我們提出一個(gè)概念，能不能拿出這么多年的平均釩價(jià)拿出來(lái)，我們以這個(gè)價(jià)格做租賃，通過(guò)這個(gè)模式的話，現(xiàn)在已經(jīng)有很多企業(yè)感興趣的，因?yàn)楝F(xiàn)在釩價(jià)快速下降的通道。我們覺(jué)得是有機(jī)會(huì)把這個(gè)模式走通。
總結(jié)：全釩液流電池技術(shù)是一個(gè)小眾的技術(shù)，通過(guò)我們的努力，我們應(yīng)該有非常信心，重新把1%的市場(chǎng)份額升到4%，到10%。我們公司希望通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)，再加上我們整合資源的能力，為電網(wǎng)側(cè)跟電源側(cè)，還有未來(lái)電網(wǎng)建設(shè)的各方面提供低成本、安全可靠的儲(chǔ)能解決方案。
謝謝各位。
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