但事实的发展却并非如此,短短几年,中国的钒电池厂商已经快速发展到10 多家。“这主要是因为钒电池的产业链条比较成熟,进入电池集成领域较为容易

百能汇通陆克:为储能成本“瘦身”

但事实的发展却并非如此,短短几年,中国的钒电池厂商已经快速发展到10 多家。“这主要是因为钒电池的产业链条比较成熟,进入电池集成领域较为容易;而锌溴电池从材料研发到工艺的技术门槛都很高,所以进入者较少。”百能汇通总工程师孟琳说,他是公司的创始团队成员之一。

专注全钒电池的普能就走了一条电池集成的道路。2009 年初,普能以极低的价格“蛇吞象式地收购了因资金链断裂而破产的全球最大矾电池生产商加拿大VRB 公司(VRB Power),此后陆续引入包括多家著名投资机构累计3,200 万美元的融资,并由此在全球液流电池领域占据了一席之地。

百能汇通成立伊始也曾考虑过做锌溴电池集成,但很快转变了方向。“一方面集成出来的电池成本太高;另一方面锌溴电池的核心隔膜材料技术为日本旭化成公司(Asahi Kasei Corp.)独家掌控,他们拒绝为中国公司供货。”陆克回忆说,百能汇通是被逼上了自主创新的道路。然而,从配方到工艺流程,再到工艺设备,这一彻底自我研发道路的选择意味着5 年多时间的漫长投入。

北京通州中关村科技园里的一幢独立3 层办公楼是百能汇通现在的生产基地、研发中心和办公场所。在人数最多时,北京百能仅研发人员就达到了100 多人。“锌溴电池的研发是一个跨越7 大学科的复杂体系,每个方向都需要一些经验丰富的带头人。”陆克解释说。

这是百能内部一场挑战极大的锌溴电池“成本瘦身”运动。从电池隔膜、极板、电解液,到设备生产线、电池管理系统等等,要降低成本到极致,就不能放过任何一个可能增加成本的环节。“我们不仅要做基础研究,还要做产业化;我们不是在做一个作品,而是要做出可以规模化生产的产品,并且成本要降低到以往的1/3。”陆克说。

隔膜是锌溴电池中最核心的部件之一。目前全球第一大锌溴电池生产商ZBB 能源公司(ZBBEnergy Corporation,NYSE: ZBB)生产的锌溴电池中,隔膜的成本大约占电池总成本的40%,而他们的隔膜正是采购于旭化成公司。要研发出自己的隔膜,必须从材料配方开始。“这不像写一段程序那样轻松,可以直接通过运行检验哪里有问题,这是一项耗费时间、精力的基础研究,必须反复尝试和探索,在千万次测试中找出最合适的配方。”陆克说。

最终百能做出了自己的电池隔膜。经第三方权威机构检测,性能指标与旭化成公司不相上下,某些指标甚至更加出色。最为关键的是,隔膜成本降低到外界采购的1/3 到1/4。

电解液是电池成本中另一个重要构成。以往锌溴电池生产商基本通过以色列化工采购,每吨的价格需要1 万多美元。通过自己研发配方,百能将电解液成本节约了一半。“我们的设备生产线全部是自己设计的。”孟琳颇为骄傲地说。通过工艺改进和优化,百能的电池部件生产不仅简化了生产步骤,降低了成本,还确保产品规模化生产时的高度均一性。

经过5 年多研发,去年第三季度,百能汇通终于打通整个锌溴电池产业链条上的所有环节——完全掌握自主知识产权,将产品成本做到了不到竞争对手的1/2。“如果不付出这样的时间和代价,我们永远不知道如何大幅度降低成本,而我们的竞争对手们仍然在走着高成本的集成道路。”陆克强调。

不过,陆克并不满足。根据美国电力研究院的数据,利用均化能源成本(levelized cost of energy,LCOE)的方法计算,储能产品的价格只有在300美元/ 千万时以内才具备商业价值——这与当前储能产品的价格相差甚远,全矾电池的市场售价目前超过7,000 元/ 千瓦时,而ZBB 锌溴电池在中国建立的合资企业的售价则在6,000 元/ 千瓦时。

这一高昂的成本和价格让储能厂商处于发展的尴尬境地。在纽约证交所上市的ZBB 公司,长期处于亏损的状态,目前股价已经跌入1 美元以下;而更多的储能公司为了抢占市场,不惜长期亏本扩张,其风险是一旦资金链条断裂,则陷入破产的边缘。

“与竞争对手不同,因为突破了产业链上的所有技术瓶颈,我们完全可以利用规模优势来进一步大幅降低电池成本,预计到2015 年,我们的电池成本将达到300 美元/ 千瓦时以下的目标。根据我们的估算,在电池的整个生命周期里,分摊后的度电成本将可以达到0.46 元/ 千瓦时。”陆克说。

[责任编辑:赵卓然]

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