文｜趕碳號(hào)
今年4月，以寧德時(shí)代為代表的多家電池廠商都推出了五年零衰減、循環(huán)次數(shù)15000-18000次的儲(chǔ)能電池產(chǎn)品。而這樣的性能軍備競(jìng)賽，已經(jīng)不是第一次出現(xiàn)了。
我們從業(yè)界反饋、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況等方面綜合來(lái)看，各廠家宣稱(chēng)的所謂“五年零衰減”目標(biāo)，從技術(shù)指標(biāo)上其實(shí)很難達(dá)到。
“你方唱罷我登臺(tái)”的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，與其說(shuō)是廠家技術(shù)實(shí)力的比拼，不如說(shuō)是博眼球的營(yíng)銷(xiāo)策略。難怪有人說(shuō)，當(dāng)前的儲(chǔ)能電池市場(chǎng)，并不是由技術(shù)進(jìn)步引領(lǐng)的，而是由各家公司的營(yíng)銷(xiāo)套路所推動(dòng)。作為行業(yè)大哥，什么時(shí)候才能帶個(gè)好頭兒呢？
01、五年零衰減，竟然成了一種流行
近日，寧德時(shí)代發(fā)布了半年報(bào)。營(yíng)收同比下降11.88%，扣非凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)14.25%。營(yíng)收的下降主要是因?yàn)閯?dòng)力電池營(yíng)收的減少。上半年動(dòng)力電池業(yè)務(wù)營(yíng)收為1126億元，同比去年下降了19.2%。儲(chǔ)能電池業(yè)務(wù)雖然同比增長(zhǎng)3%，但業(yè)務(wù)占比小，無(wú)法支撐整體營(yíng)收增長(zhǎng)。
寧德時(shí)代營(yíng)收的下降在去年已見(jiàn)端倪。2021年、2022年，營(yíng)收同比增速分別為159.06%、152.07%，到了2023年增速下降到22%，今年上半年?duì)I收開(kāi)始掉頭向下。
隨著全球范圍內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)滲透率增長(zhǎng)放緩，寧德時(shí)代在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池業(yè)務(wù)上的增速差異可能還會(huì)持續(xù)，這一趨勢(shì)在特斯拉的電動(dòng)車(chē)業(yè)務(wù)和儲(chǔ)能業(yè)務(wù)增速對(duì)比上也得到了體現(xiàn)。
儲(chǔ)能已成為寧德時(shí)代近年來(lái)高速增長(zhǎng)的板塊。2023年，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)銷(xiāo)量69GWh，同比增長(zhǎng)46.81%，占全球儲(chǔ)能電池出貨量的40%，連續(xù)3年位居全球第一。去年，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群估計(jì)，到2030年儲(chǔ)能業(yè)務(wù)收入將與汽車(chē)電池業(yè)務(wù)相當(dāng)。
在儲(chǔ)能產(chǎn)品上，寧德時(shí)代上半年放了大招。4月9日，寧德時(shí)代在產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上推出了號(hào)稱(chēng)全球首款5年容量和功率零衰減的天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)，電池壽命能達(dá)到15000次實(shí)驗(yàn)室循環(huán)。寧德時(shí)代儲(chǔ)能事業(yè)部CTO許金梅在發(fā)布會(huì)上稱(chēng)，2020年寧德時(shí)代已研發(fā)出三年零衰減的電芯，該款電芯循環(huán)壽命達(dá)到12000次以上。本次推出的天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)把產(chǎn)品性能升級(jí)到一個(gè)新的高度。發(fā)布會(huì)上，還把南都電源作為對(duì)照組放在了PPT中，看起來(lái)南都的電池表現(xiàn)不佳。
就在寧德時(shí)代發(fā)布天恒系統(tǒng)兩天后，南都電源在北京第十二屆儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)上做出了回應(yīng)，發(fā)布了690Ah超大容量?jī)?chǔ)能專(zhuān)用電池，號(hào)稱(chēng)擁有20年超長(zhǎng)壽命，五年“零”衰減，循環(huán)壽命15000次。
除了南都電源，作為鋰電新勢(shì)力的楚能新能源在這屆峰會(huì)上也推出了5年循環(huán)1800次零衰減、18000次超長(zhǎng)循環(huán)壽命、使用壽命超20年的314Ah儲(chǔ)能專(zhuān)用電芯。各家的態(tài)度是，只要你有我也要有，很有默契地在同一時(shí)間推出了升級(jí)的產(chǎn)品。
這樣的軍備競(jìng)賽已經(jīng)不是第一次發(fā)生。
寧德時(shí)代2021年推出12000次循環(huán)壽命的電池產(chǎn)品時(shí)，就引發(fā)過(guò)市場(chǎng)跟風(fēng)，海辰儲(chǔ)能、遠(yuǎn)景能源等企業(yè)相繼宣布電芯產(chǎn)品達(dá)到12000次循環(huán)壽命。本次各儲(chǔ)能廠家頻放大招不過(guò)是老戲碼的又一次上演。那么這些儲(chǔ)能系統(tǒng)真的能達(dá)到各廠家宣稱(chēng)的0衰減和上萬(wàn)次循環(huán)壽命嗎？實(shí)際運(yùn)行中的情況又是如何？
02、各廠家宣稱(chēng)的電池性能，真能達(dá)到嗎？
從電池衰減和電池壽命兩個(gè)方面來(lái)看。
電池衰減方面，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有具備公信力的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)電池衰減指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，各家企業(yè)也沒(méi)有統(tǒng)一的電池檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。五年0衰減只存在于廠家的發(fā)布會(huì)宣傳之中，實(shí)際運(yùn)行情況如何還無(wú)法驗(yàn)證。
寧德時(shí)代福建晉江項(xiàng)目作為標(biāo)桿示范項(xiàng)目，在運(yùn)行過(guò)程中必定有大批技術(shù)人員跟蹤維護(hù)，維持良好的運(yùn)行環(huán)境。交付業(yè)主的產(chǎn)品要面臨高海拔、高濕熱、風(fēng)吹日曬、雨雪冰霜等惡劣環(huán)境，與晉江項(xiàng)目的維護(hù)水平是無(wú)法相比的，電池性能也很難達(dá)到同等表現(xiàn)。
業(yè)內(nèi)人士也對(duì)五年0衰減指標(biāo)提出了諸多質(zhì)疑。
另一top2電池廠家人士表示，電池技術(shù)可能會(huì)出現(xiàn)小的改進(jìn)，但不可能在短期內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，徹底實(shí)現(xiàn)五年0衰減在現(xiàn)階段不現(xiàn)實(shí)。
還有高校專(zhuān)家表示，首五年容量和功率0衰減是儲(chǔ)能電池的理想狀態(tài)而非實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。還有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)，寧德時(shí)代的五年0衰減在理論上都無(wú)法成立，就像人要衰老一樣，電池經(jīng)過(guò)一定時(shí)間也一定會(huì)有衰減，不管是補(bǔ)鋰還是預(yù)鋰，要么是在出廠容量上超配，要么是在出廠后使用過(guò)程中通過(guò)緩鋰技術(shù)慢慢增鋰，但本質(zhì)上都是超配，而超配會(huì)帶來(lái)成本增加。
就像寧德時(shí)代在7月26日的投資者關(guān)系活動(dòng)中所說(shuō)，電芯不是越大越好，需要綜合考慮成本、制造難度、壽命、安全等各方面，找到甜蜜點(diǎn)，公司追求做最合理的產(chǎn)品。五年0衰減會(huì)不會(huì)在追求性能的同時(shí)提高了成本？
另一方面要關(guān)注循環(huán)壽命和日歷壽命的適用范圍。
對(duì)于功率型儲(chǔ)能系統(tǒng)，比如用于火電聯(lián)合調(diào)頻的儲(chǔ)能系統(tǒng)，每年的調(diào)用次數(shù)足夠多，循環(huán)次數(shù)是有意義的考察項(xiàng)。根據(jù)中國(guó)電科院首席技術(shù)專(zhuān)家惠東的數(shù)據(jù)，我國(guó)功率型儲(chǔ)能預(yù)期壽命是10年，但實(shí)際運(yùn)行壽命平均不足3年。電池系統(tǒng)實(shí)際循環(huán)壽命和電池單體實(shí)驗(yàn)循環(huán)的壽命之比預(yù)期是0.85 以上，實(shí)際平均不足0.5?？梢钥吹?，哪怕是調(diào)用次數(shù)比較多的功率型儲(chǔ)能系統(tǒng)，其循環(huán)次數(shù)在3年壽命周期內(nèi)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到12000次。
能量型儲(chǔ)能系統(tǒng)主要用于日內(nèi)調(diào)峰，即使按每天一充一放計(jì)算，全生命周期循環(huán)總次數(shù)也遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，因此用循環(huán)壽命來(lái)衡量能量型儲(chǔ)能系統(tǒng)是不適合的，“日歷壽命”更為合理。日歷壽命指電池在不進(jìn)行或少量進(jìn)行充放電、僅作備用功能下的壽命，一般按衰減到7成容量為限。
電科院數(shù)據(jù)顯示，能量型儲(chǔ)能系統(tǒng)的預(yù)期壽命是15年，但實(shí)際運(yùn)行平均壽命不足8年。在這8年中，即便每天一充一放，總循環(huán)次數(shù)也不超過(guò)3000次，況且2023年獨(dú)立儲(chǔ)能電站年充放電次數(shù)僅172次。對(duì)于這類(lèi)充放電次數(shù)較少的儲(chǔ)能系統(tǒng)，用循環(huán)壽命去衡量其實(shí)際運(yùn)行壽命就沒(méi)有意義。但現(xiàn)在廠家在宣傳自身產(chǎn)品時(shí)，往往只強(qiáng)調(diào)循環(huán)壽命，卻不涉及日歷壽命。
概括來(lái)說(shuō)，部分儲(chǔ)能企業(yè)對(duì)外宣稱(chēng)電池五年0衰減，壽命可達(dá)20年至25年，循環(huán)壽命可達(dá)12000次，甚至15000次，在實(shí)際運(yùn)行中這些指標(biāo)要么達(dá)不到，要么壓根兒用不上。
03、電池性能，并非決定儲(chǔ)能系統(tǒng)收益的關(guān)鍵因素
目前儲(chǔ)能電站的主要收入來(lái)源有三種：容量租賃、輔助服務(wù)（調(diào)頻、調(diào)峰）和電量收入。
容量租賃是基于所租賃容量的費(fèi)用，而不是基于實(shí)際使用的電量，在不放電、不調(diào)用的情況下，儲(chǔ)能電站通過(guò)容量租賃也能獲得固定收入；輔助服務(wù)又與調(diào)度機(jī)構(gòu)發(fā)布的需求有關(guān)，調(diào)用次數(shù)具有不確定性。
除了容量租賃和輔助服務(wù)外，儲(chǔ)能電站還有電量收入，但電量收入受限于電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的推廣，調(diào)用率不高。今年2月，全國(guó)風(fēng)光利用率分別降低至93.7%和93.4%，青海、甘肅等風(fēng)光大省利用率降至90%附近。棄風(fēng)棄光率的增大導(dǎo)致峰谷電價(jià)差變大，如果有電力現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制的配合，峰谷電價(jià)差會(huì)成為儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要收益來(lái)源。但現(xiàn)在全國(guó)只有廣東、山西、山東三省的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行，山東的市場(chǎng)化新能源機(jī)組僅有10%電量參與現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算，部分省份制定的中長(zhǎng)期“峰谷平”分時(shí)電價(jià)又可能與真實(shí)供需不匹配，這就導(dǎo)致對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)這種靈活性資源的調(diào)用不足，無(wú)法充分獲取電量收入。
所以，當(dāng)前限制儲(chǔ)能電站收益的是調(diào)用率而不是電池性能。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，對(duì)一個(gè)利用率不高的系統(tǒng)，提高電池性能對(duì)IRR的影響遠(yuǎn)不如增加調(diào)用來(lái)得多。
從業(yè)主的招標(biāo)要求也可以看到，業(yè)主并沒(méi)有對(duì)電池性能提出苛刻的要求。
目前招標(biāo)中對(duì)電池性能的要求一般是提供5年質(zhì)保期和容量衰減曲線(xiàn)作為考核，交流側(cè)充放電效率不低于86-88%，循環(huán)壽命不小于6000-8000次，運(yùn)行期內(nèi)容量衰減率不超過(guò)20%。
趕碳號(hào)儲(chǔ)能了解到，寧夏電網(wǎng)十幾個(gè)0.5C獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目2023年綜合利用小時(shí)數(shù)高的也就只有1100小時(shí)左右，也就是年循環(huán)次數(shù)最多在275次左右，同比例擴(kuò)展20年，循環(huán)次數(shù)在5500次左右，基本與招標(biāo)要求一致。
如果各電池廠家從2021年起陸續(xù)宣稱(chēng)的三年0衰減或12000次循環(huán)壽命真的能夠在實(shí)際運(yùn)行項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)，為什么到今天業(yè)主都沒(méi)有把這些電池關(guān)鍵性能指標(biāo)寫(xiě)入標(biāo)書(shū)？是不是寫(xiě)入了也達(dá)不到呢？
后記
新能源電力系統(tǒng)面臨著平衡、安全、成本等核心問(wèn)題，各種矛盾日益凸顯，對(duì)儲(chǔ)能的支撐、調(diào)節(jié)作用提出了更高的要求。而2023年全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)僅占風(fēng)光累計(jì)裝機(jī)的11.9%，未來(lái)儲(chǔ)能系統(tǒng)無(wú)疑還有很大的發(fā)展空間。
但當(dāng)前發(fā)生的儲(chǔ)能系統(tǒng)安全打折、容量衰減、壽命跳水、能效降低等一系列問(wèn)題又影響著儲(chǔ)能市場(chǎng)的健康發(fā)展。我們認(rèn)為，產(chǎn)生這些問(wèn)題的根源在于以寧德時(shí)代為代表的國(guó)內(nèi)電池廠家把夸張的電池技術(shù)指標(biāo)當(dāng)做獲取市場(chǎng)關(guān)注度、贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的手段?，F(xiàn)在的市場(chǎng)是以博眼球的營(yíng)銷(xiāo)動(dòng)作推動(dòng)的市場(chǎng)，而非以真實(shí)的技術(shù)進(jìn)步引領(lǐng)的市場(chǎng)。
但我們也堅(jiān)定地相信，國(guó)內(nèi)的電池廠家會(huì)竭盡所能推動(dòng)電池性能不斷突破極限，為儲(chǔ)能系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用提供關(guān)鍵部件的支撐。