石墨烯

石墨烯被譽為“新材料之王”，具有電子遷移率快、強度高、導電性/導熱性佳、透光率高、質(zhì)量小等優(yōu)異特性，在新能源、石油化工、電子信息、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥和節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用都有望引發(fā)行業(yè)的變革。因此，石墨烯成為了引領(lǐng)新一代工業(yè)技術(shù)革命的戰(zhàn)略性新材料。

業(yè)內(nèi)專家認為，石墨烯在電化學儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，是最有可能實現(xiàn)規(guī)劃化量產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，特別是在超級電容器和電池領(lǐng)域。近年來，隨著石墨烯電池技術(shù)的發(fā)展，石墨烯技術(shù)逐步走向產(chǎn)業(yè)鏈的下游，處于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前夜，對于未來儲能技術(shù)的推進非常值得期待。

今年6月，珠海聚碳復(fù)合材料有限公司和哈工大合作成立石墨烯電池技術(shù)實驗室，將科研項目更好的落實到應(yīng)用產(chǎn)品以及商業(yè)化發(fā)展，高校與企業(yè)科研創(chuàng)新合作，達到高校與企業(yè)雙贏局面。

聚碳復(fù)材相關(guān)負責人表示，目前聚碳和哈工大研發(fā)石墨烯聚合材料電池的儲能量是傳統(tǒng)電池產(chǎn)品的三倍，用此電池提供電力的電動汽車能行駛超過1000公里，充電時間大大減少，充電次數(shù)可達3000次以上，電池的重量不足傳統(tǒng)充電電池的一半。

雖然這些數(shù)據(jù)仍處于試驗階段，但毫無疑問石墨烯將成為電池儲能領(lǐng)域瓶頸的突破點。然而石墨烯材料的品質(zhì)和成本問題，也嚴重制約它在電池儲能領(lǐng)域規(guī)劃化應(yīng)用。

未來，石墨烯在電池儲能產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，迫切需要政府從宏觀層面積極介入，通過政策性引導和資金支持，有效整合技術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈中的各創(chuàng)新要素與資源，保障石墨烯儲能材料的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用工作又好又快發(fā)展。

儲能技術(shù)進入了商業(yè)化轉(zhuǎn)型窗口期

儲能作為一項先進的能源技術(shù)，在能源稀缺和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的今天越來越凸顯其重要的價值。

自中共十八大召開以來，黨和國家將“生態(tài)文明建設(shè)”上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度。節(jié)約資源和保護環(huán)境是建設(shè)生態(tài)文明的標志，而推動資源利用方式根本轉(zhuǎn)變成為實現(xiàn)節(jié)約資源和保護環(huán)境這項基本國策的必然途徑，其中，儲能又是成功實現(xiàn)這一途徑的主要抓手之一。在《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》首次提出了“依托儲能技術(shù)，推進智能電網(wǎng)建設(shè)，增強電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性。”沿著儲能技術(shù)創(chuàng)新所引發(fā)的企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營環(huán)節(jié)的創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)價值鏈構(gòu)建、更新與變革，一種新型的儲能產(chǎn)業(yè)形態(tài)已在逐步形成。接著，在《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》又進一步強調(diào)要“大力推進高效儲能與分布式能源系統(tǒng)等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新的增長點。”今年，國家能源局又因勢利導出臺了《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》，不僅從研發(fā)、生產(chǎn)、輸送和銷售等環(huán)節(jié)詮釋了儲能技術(shù)的重點示范，而且從生產(chǎn)側(cè)、傳輸側(cè)和消費側(cè)闡明了加快儲能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用。

勿容置疑，中國儲能產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的發(fā)展機遇，儲能技術(shù)也由技術(shù)創(chuàng)新進入了商業(yè)化轉(zhuǎn)型的窗口期。

儲能技術(shù)具有“雙重外部性”

據(jù)美國能源部統(tǒng)計，截至2016年底，全球累計儲能裝機總?cè)萘繛?67.24GW，其中，中國儲能總裝機容量為32.1GW，位列世界第一，而從儲能技術(shù)裝機分布類型來看，中國于2014年抽水儲能裝機總?cè)萘恳呀?jīng)位列世界第一。然而，不局限于當前中國實務(wù)界所理解的僅將抽水蓄能作為儲能技術(shù)，儲能技術(shù)還涵蓋了壓縮空氣儲能、飛輪儲能、鉛蓄電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池、超導儲能、超級電容儲能、儲熱、儲冷和儲氫等物理、化學的電池技術(shù)類型。這些儲能技術(shù)在為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時，又能節(jié)約社會資源和保護環(huán)境，從而形成儲能技術(shù)的“雙重外部性”。

通過儲能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，一方面，從微觀層面來看，能減少煤炭、石油和天然氣等一次能源的投入和依賴，既降低企業(yè)資源要素投入成本，也減少能源消耗所帶來的環(huán)境污染效應(yīng)；促進新的可再生能源開發(fā)和利用，激勵可再生能源的價值挖掘，有效應(yīng)對風能、水能、太陽能等新能源發(fā)電的波動性，防止棄風棄光，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化；通過能源存儲彌補電力消費高峰時期的供應(yīng)緊張，緩解電力消費低谷時期的能源供給過剩，增強能源系統(tǒng)的靈活性，熨平電力消費的周期性波動；增強能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，實現(xiàn)多種能源之間的調(diào)配與互補，提高能源的協(xié)調(diào)性和利用率。

另一方面，從宏觀層面來看，作為共性強的基礎(chǔ)性的技術(shù)，既能提高創(chuàng)新主體資源利用效率，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的同時，還能引發(fā)全社會技術(shù)創(chuàng)新群和技術(shù)創(chuàng)新鏈擴張，如智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)和環(huán)保技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，有助于貫徹落實國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，促使中國較快地從資源導向型發(fā)展模型向創(chuàng)新驅(qū)動型發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)新時期供給側(cè)改革。

加快中國儲能技術(shù)的商業(yè)化，還能激勵中國企業(yè)開展儲能技術(shù)的研發(fā)和充分挖掘儲能技術(shù)的市場價值，以此提高企業(yè)的盈利能力和激發(fā)更多的主體開展以技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)的創(chuàng)業(yè)行為，促進儲能創(chuàng)新鏈橫向拓展與縱向延伸，推動關(guān)聯(lián)企業(yè)、相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以此增強社會就業(yè)的吸納能力，有助于形成“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的良好局面。

技術(shù)研發(fā)、商業(yè)化發(fā)展受掣肘

然而，正是由于儲能技術(shù)在宏觀和微觀兩個層面都有“雙重外部性”，儲能技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化發(fā)展也受到較多掣肘。

與發(fā)達國家相比較，中國的儲能技術(shù)及其商業(yè)化水平明顯落后于發(fā)達國家。首先，儲能商業(yè)化必然以儲能技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用為前提，但在眾多儲能技術(shù)類型中，僅抽水蓄能技術(shù)相對成熟，其他類型技術(shù)正處于快速成長期。即便如此，現(xiàn)有的儲能技術(shù)普遍存在“存儲容量小、循環(huán)次數(shù)少、壽命短、啟動響應(yīng)速度慢、研發(fā)投入成本高”等劣勢，未來儲能技術(shù)發(fā)展的標準是以“高可靠性、大容量、高密度、長壽命、便攜式、低成本”為特征。這些高端標準發(fā)展目標與儲能技術(shù)類型的多樣性相結(jié)合，加劇了儲能技術(shù)研發(fā)的復(fù)雜性和風險性，使得儲能技術(shù)研發(fā)投資的成本更高、風險更大。

其次，由于儲能技術(shù)不僅能為社會帶來經(jīng)濟效益，同時能節(jié)約社會資源和保護環(huán)境。儲能技術(shù)為社會帶來的“雙重外部性”產(chǎn)生的收益無法完全被創(chuàng)新主體吸收，使得創(chuàng)新主體對儲能技術(shù)創(chuàng)新的積極性不高，特別是在當前發(fā)展儲能技術(shù)配套環(huán)境不健全的前提下，中國儲能技術(shù)大多從發(fā)達國家引進，本國企業(yè)缺乏儲能技術(shù)自主研發(fā)和創(chuàng)新激勵。

再次，促進儲能市場發(fā)育是儲能技術(shù)商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。通過市場機制主導儲能技術(shù)商業(yè)化，既能有效引導儲能技術(shù)資源的優(yōu)化配置，又能充分挖掘儲能技術(shù)的市場價值，培育和發(fā)展儲能市場。特別是中國正處于工業(yè)化和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的進程中，能源消費成為不可或缺的重要推力，促進了儲能市場的發(fā)育，因而中國儲能技術(shù)的商業(yè)化具有廣闊市場潛力和發(fā)展前景。但當前中國儲能產(chǎn)業(yè)的市場機制還不健全，如儲能項目的投融資體制、儲能定價機制、商業(yè)運作模式、儲能商業(yè)化過程中的輔助服務(wù)及其配套等市場發(fā)育環(huán)境都不夠成熟，直接制約了儲能技術(shù)商業(yè)價值的挖掘和儲能技術(shù)的商業(yè)化。由于儲能在未進行市場交易之前，無法體現(xiàn)其市場價值，既使得儲能項目投融資存在困難，又使得儲能定價存在困難。一旦能源市場出現(xiàn)短缺，儲能進入市場進行交易時，其價格往往遠高于其價值，使得市場失靈。因而，完善儲能定價機制是儲能市場發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

同時，由于儲能技術(shù)多樣化和異質(zhì)性特征，且各國、各地區(qū)市場環(huán)境存在差異，眾多儲能技術(shù)的商業(yè)化運作在不同的市場環(huán)境下不存在統(tǒng)一的成功模式，需要以“摸著石頭過程”的方式開展嘗試和探索，這使得儲能技術(shù)的商業(yè)化風險和“試錯成本”較高。

借鑒經(jīng)驗助力發(fā)展

發(fā)達國家或地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗表明，當一個國家或地區(qū)決定發(fā)展具有潛在比較優(yōu)勢的新興產(chǎn)業(yè)時，激烈的市場競爭將打壓和制約該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。此時，政府對競爭力薄弱的幼稚產(chǎn)業(yè)制定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)保護政策，將有利于這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中國儲能產(chǎn)業(yè)正處于緩慢起步階段且存在諸多制約因素，使得儲能技術(shù)的商業(yè)化更需要獲得政府的產(chǎn)業(yè)政策支持和保護。政府的政策、標準和制度安排往往具有創(chuàng)造市場的功能，然而，一方面，中國政府究竟應(yīng)該制定什么樣的政策來保護和支持儲能技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展？另一方面，這些產(chǎn)業(yè)保護政策存在的時期究竟有多長？對于前者，產(chǎn)業(yè)政策不僅存在金融、財政、稅收、價格、土地等多種類型，而且各類政策在具體執(zhí)行和操作方式上千差萬別。其中，價格政策是政府發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)最常用和主要的保護政策，有比價和差價、價格補貼、議購議銷等多種價格政策執(zhí)行方式，但中國經(jīng)濟改革和發(fā)展30多年的歷史經(jīng)驗表明，采用單一的價格保護政策不僅不能提高企業(yè)的自生能力，而且還會使企業(yè)因享受價格優(yōu)惠，降低了企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)效率的激勵。因而，僅僅依靠單一的價格政策來支持和保護儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的策略并不可取，而應(yīng)采用金融、財政、稅收、價格、土地等多種政策綜合協(xié)調(diào)搭配，引導儲能企業(yè)形成自生能力，激勵其挖掘儲能技術(shù)和產(chǎn)品的市場價值。

同時，產(chǎn)業(yè)保護政策的制定和執(zhí)行不是真正意義上為了長期保護某類產(chǎn)業(yè)，而是激勵這些產(chǎn)業(yè)通過開展技術(shù)研發(fā)，挖掘其產(chǎn)品的市場價值和獲得市場資源，以更好地參與市場競爭。因而，對于儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展保護政策的實施時期可借鑒美國、日本、德國等發(fā)達國家的經(jīng)驗，因地制宜、因時制宜地制定差異化、分階段的保護政策。保護時期也不宜過長，其保護政策力度也應(yīng)該隨著時間推移由緊到松，由對儲能企業(yè)微觀經(jīng)營機制干預(yù)和資源配置的優(yōu)惠政策傾斜轉(zhuǎn)向宏觀政策環(huán)境對儲能市場的培育，如在窗口期可采取支持重點儲能項目建設(shè)、儲能容量計劃配額等制度，以制度和標準的創(chuàng)新創(chuàng)造和培育儲能市場，當儲能市場發(fā)育成熟到一定程度，政府應(yīng)注重對儲能市場競爭規(guī)則的制定和完善，逐步放開對儲能產(chǎn)業(yè)的計劃控制和保護。

儲能商業(yè)化運營逐步加速

“當前，儲能在新能源并網(wǎng)、電力輔助服務(wù)、微電網(wǎng)、工商業(yè)用戶側(cè)、通信及應(yīng)急電源領(lǐng)域正在逐步摸索商業(yè)化的應(yīng)用模式，有些已經(jīng)初步實現(xiàn)有條件的商業(yè)化運行。隨著技術(shù)的進步、裝機量的擴大、成本的降低及市場機制的完善，大規(guī)模儲能應(yīng)用將邁入發(fā)展的黃金時期，‘十三五’期間有望達到千億市場規(guī)模。”劉勇對儲能市場的前景頗為看好。

廣東省電力設(shè)計院資深專家楚攀對上證報記者表達了同樣的看法：“雖然儲能的成本比較高，但高成本并非制約儲能行業(yè)發(fā)展的瓶頸，只要找到恰當?shù)挠Ｊ?，儲能電池的前景還是非常廣闊的。目前在一些通訊基站的應(yīng)用方面，已經(jīng)使用儲能電池替代傳統(tǒng)的鉛酸電池。新型的儲能電池不僅在基站內(nèi)起到了備用電源的作用，而且積極參與基站的運行，利用峰谷電價差套利，降低了基站的運行成本，并且提升了基站的運行可靠性，可謂一箭雙雕。”

作為國內(nèi)能源互聯(lián)網(wǎng)儲能龍頭企業(yè)，南都電源于去年底成立了南都能源互聯(lián)網(wǎng)運營有限公司，成為南都電源布局儲能產(chǎn)業(yè)的主體平臺。此次會議上，談及用戶側(cè)儲能投資運營商業(yè)模式，南都能源總經(jīng)理于建華介紹稱，公司儲能“投資+運營”商用化模式類似于合同能源管理(EPC)模式，通過與客戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同，為客戶提供一整套節(jié)能服務(wù)，并從客戶進行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤。到目前為止，南都針對儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展后續(xù)資金總計有70億元，投資開發(fā)規(guī)?？偤灱s量超過2GWh。

今年年初，南都電源中標中移動121.7MWh儲能及備電項目，標志著南都“投資+運營”儲能商業(yè)化模式成功打開了數(shù)據(jù)中心市場，實現(xiàn)了IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)領(lǐng)域的削峰填谷儲能應(yīng)用。據(jù)悉，該項目用戶收益點在于項目全壽命周期給用戶節(jié)約投資成本約1.27億元，運營成本約9889.7萬元。

于建華表示：“我們現(xiàn)在采用合同能源管理模式，但是到最后壽命終止的時候資產(chǎn)還是回歸南都電源，更多是通過用戶側(cè)削峰填谷降低用戶的用電成本，直接給用戶帶來經(jīng)濟效應(yīng)，并在應(yīng)用的過程中給用戶帶來其他附加值。”

同樣在商業(yè)價值的挖掘上，科陸電子（002121）選擇推進儲能技術(shù)在電力調(diào)頻領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)介紹，上半年，公司中標承建的山西同達電廠儲能AGC調(diào)頻項目順利建成，日前已試運營并取得超預(yù)期的收益。該項目建設(shè)規(guī)模為9MW/4.478MWh，是目前國內(nèi)規(guī)模最大的儲能電力調(diào)頻項目。

得益于公司智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)穩(wěn)步發(fā)展，以及新能源、智慧倉儲及海外市場的拓展等，科陸電子預(yù)計，今年1月至9月，公司凈利潤將同比增長200%至250%。

科陸電子儲能技術(shù)研究院高級研究員江衛(wèi)良對記者表示：“用戶側(cè)儲能商業(yè)化的關(guān)鍵問題在于降低成本和提高收入。一方面，通過產(chǎn)業(yè)鏈整合、技術(shù)進步、批量化、標準化、智能運維等方式來降低項目整個生命周期內(nèi)的成本；另一方面，可以通過峰谷差價套利、優(yōu)化調(diào)度、實現(xiàn)儲能和售電相結(jié)合來提高項目用戶側(cè)儲能收入。”

退役動力電池梯次利用前景可觀

儲能是實現(xiàn)削峰填谷、需求側(cè)管理、電動汽車儲能充電站等環(huán)節(jié)應(yīng)用的重要手段之一，如何實現(xiàn)工商業(yè)儲能系統(tǒng)的商業(yè)化推廣，已成為新能源領(lǐng)域的一大熱點。作為中恒電氣旗下從事儲能業(yè)務(wù)的公司，上海煦達新能源科技有限公司在此次會議上提出“利用退役動力電池搭建工商業(yè)儲能系統(tǒng)、實現(xiàn)動力電池的梯次利用”的思路。

進入2017年以來，隨著國家關(guān)于電動汽車補貼政策的調(diào)整及行業(yè)內(nèi)動力鋰電產(chǎn)能的全面釋放，行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)認為，國內(nèi)動力鋰電將階段性出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況，不少鋰電企業(yè)針對此開始探索鋰電梯次利用的問題。

上海煦達總經(jīng)理李劍鐸認為：“隨著新能源汽車每年幾十萬輛的投放速度，未來3至5年一定會有大批退役動力電池出現(xiàn)在市場。不像以前的鉛酸電池使用完之后完全沒有利用價值，退役后的鋰電池其本身還有60%至80%的生命容量。通過解決退役電池的一致性問題、保障電池安全和可靠的長時間使用壽命、降低成本等方式可以把它們利用起來，這將會是一個很好的產(chǎn)業(yè)方向。”

據(jù)行業(yè)人士預(yù)計，自今年起，我國將會迎來首批動力電池退役潮，到2020年我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬至17萬噸。另據(jù)預(yù)測，我國廢舊動力鋰電池能夠創(chuàng)造的回收市場將超過百億元。

“近幾年內(nèi)，在儲能本體和材料技術(shù)沒有大幅突破的情況下，退役電池梯次利用在技術(shù)和經(jīng)濟上應(yīng)該是最有可為的方向了。”中國電力科學研究院徐毅虎對記者表示。

今年年初，三部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快推進再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，要求推動廢舊電池等再生資源利用規(guī)模和精細化發(fā)展，探索建立廢舊電池產(chǎn)品回收利用新模式。同時，針對新能源汽車市場，明確要開展動力電池回收利用試點示范，支持建立經(jīng)濟性好的回收利用模式，開展梯級利用和再利用技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)及示范應(yīng)用。