關(guān)于儲能火爆——亂象中市場越辨越明

根據(jù)調(diào)研系統(tǒng)Guidehouse Insights的報告，到2029年，全球儲能市場規(guī)模將達(dá)到1880億美元，主要基于針對太陽能和風(fēng)力發(fā)電份額的擴(kuò)充。一直以來，化學(xué)儲能因成本，技術(shù)等限制，發(fā)展受到一定限制。但是技術(shù)也隨著碳達(dá)峰，碳中和等政策推動，在一步步突破。投機(jī)者如獵犬般敏銳地捕捉到這個信息，一時間，關(guān)于儲能以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的公司如雨后春筍般成長起來。這一如5G概念開始火爆的時候，任何企業(yè)，只要但凡與詞匯有關(guān)，就會積極將相關(guān)詞匯編撰進(jìn)入公司的介紹文檔。

筆者經(jīng)過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)儲能雖火，但是當(dāng)前行業(yè)火爆，卻混亂，有熱度卻缺乏秩序。并且，國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)混亂程度遠(yuǎn)超于海外。

其實儲能行業(yè)的玩家很多，各有側(cè)重，比如，從應(yīng)用端，有移動式儲能，以及電網(wǎng)測，電源側(cè)，用戶測儲能等等。入門儲能門檻不高，甚至對于諸多有著豐富電源經(jīng)驗的客戶來講，搭建基礎(chǔ)的移動儲能，或者電站的技術(shù)門檻并不高，但是，想要達(dá)到高效率、低成本、高安全可靠的儲能電站卻并非易事。移動儲能當(dāng)下概念很火的便攜式鋰離子電池儲能電源（英文Portable Energy Storage，PES），也叫便攜儲能電源、戶外電源，常指重量不超過18kg的備用電源或者應(yīng)急電源，采用鋰離子電池作為儲能部件，采用交流或直流進(jìn)行輸入充電（如交流220V，車載12V等），輸出為交流或直流（如交流220V，直流12V，直流5V等）。又名大型移動充電寶，比較貼合的應(yīng)用市場主要在露營，徒步旅行愛好者使用，本身是小眾市場，隨著國內(nèi)短期的“露營熱”，結(jié)合儲能火爆的概念，小小火爆，但是從長線發(fā)展，缺乏后繼技術(shù)積累，行業(yè)壁壘，行業(yè)將迅速走向低價競爭之路。

從小儲能談到大儲能，其實大型儲能的基礎(chǔ)建設(shè)運(yùn)行的根本，是保障安全性的同時，兼顧經(jīng)濟(jì)性能。從儲能項目整體價值和運(yùn)維角度考量，系統(tǒng)集成商才是儲能行業(yè)發(fā)展的下一門檻，我們看到，國內(nèi)近年有諸多企業(yè)都嘗試涉足儲能行業(yè)，這和電動汽車一樣，想要抓住風(fēng)口的入局者很多，大浪淘沙留下的很少。

首先，從行業(yè)發(fā)展初期引領(lǐng)發(fā)展的歐美+日本市場，聚焦外儲能集成商——來自美國能源部全球儲能數(shù)據(jù)庫（DOE Global Energy Storage Database）的數(shù)據(jù)顯示，截至今年6月底，全球累計運(yùn)行的儲能項目裝機(jī)規(guī)模195.74GW（共1747個在運(yùn)項目）。其中，抽水蓄能184.20GW（353個在運(yùn)項目）；儲熱4.03GW（225個在運(yùn)項目）；其他機(jī)械儲能2.65GW（78個在運(yùn)項目）；電化學(xué)儲能4.83GW（1077個在運(yùn)項目）；儲氫0.02GW（14個在運(yùn)項目）?？梢?，還是以抽水儲能為主要形式。核心原因在于——關(guān)于儲能，轉(zhuǎn)換成電成本一直是一個非常重要的問題。那么，對于為來能源的發(fā)展方向，排除資本與投機(jī)者的干擾，是否電化學(xué)儲能將是為來儲能的基本形態(tài)呢，參考之前的文章對于儲能類型的介紹，從經(jīng)濟(jì)性的角度。（簡單地說，考慮能量轉(zhuǎn)換過程中的損耗，以及電化學(xué)電池原材料的壽命，以及鋰電，礦石原材料成本壓力。電化學(xué)為基本存儲媒介的方式，有可能導(dǎo)致過高的電價）。不過，基于當(dāng)前的電化學(xué)儲能基數(shù)很小，結(jié)合電動車產(chǎn)業(yè)的大力推進(jìn)，電儲能短期內(nèi)依舊呈現(xiàn)發(fā)展趨勢。

中國的儲能產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，并且，當(dāng)前并未積極顯現(xiàn)出以電儲能為主題的趨勢，這點(diǎn)與當(dāng)前國內(nèi)儲能行業(yè)高調(diào)宣傳發(fā)展趨勢的論調(diào)相悖。

根據(jù)數(shù)據(jù)，截至2017年底，我國已投運(yùn)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模28.9GW，同比增長19%。與全球儲能市場類似，我國抽水蓄能的累計裝機(jī)規(guī)模所占比重最大，接近99%，但與上一年同期相比略有下降。電化學(xué)儲能的累計裝機(jī)規(guī)模位列第二，為389.8Megawatt，單位差距依舊明顯。 并且，在這個數(shù)據(jù)中，以車載為代表的移動儲能系統(tǒng)容量大概為固定儲能的5到10倍。隨著電動汽車(EV)的應(yīng)用將繼續(xù)增長，2030年移動存儲需求將達(dá)到0.8至3.0 TWh，其中輕型電動汽車的需求將主導(dǎo)近期市場，而基于此中國有望成為最大的中期移動存儲市場。但是，基于政策相關(guān)因素，在2020年7月，歐洲的xEV市場(“x”代表輕型、中型和重型電動汽車)超過了中國，2029年將超過100萬輛xEV。

因此，在電儲能行業(yè)大力發(fā)展的當(dāng)今，特別要區(qū)分的是——引領(lǐng)電化學(xué)儲能主要應(yīng)用是電動車，以及配套充電站，是增量市場，但是潛在市場份額并不能達(dá)到固定儲能的幾十到幾百GW級別。

市場制造商混戰(zhàn)：

在儲能集成系統(tǒng)中，非常重要的部分就是儲能電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)，他們的大部分來自太陽能逆變器制造商。這一細(xì)分市場的競爭將在未來變得越來越激烈，既包括老牌廠商，如SMA和Sungrow，也包括新來者。根據(jù)TrendForce的預(yù)測，系統(tǒng)集成將出現(xiàn)相對分散的競爭，中小企業(yè)占多數(shù)。不過，一些領(lǐng)先的上游公司，如Sungrow和NextEra Energy，也將參與其中。近期有一個新聞，儲能集成大戶Fluence公司收購了AMS公司，目的就是整合AMS的技術(shù)，以及軟件平臺，應(yīng)用于使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)預(yù)測批發(fā)市場價格，這有望增強(qiáng)Fluence電池儲能競標(biāo)產(chǎn)品優(yōu)化打分中。（筆者注：經(jīng)過采訪工業(yè)自動化相關(guān)行業(yè)算法工程師，這里沒有必要神話機(jī)器學(xué)習(xí)，其實我們當(dāng)前所使用的深度學(xué)習(xí)算法包，可以被理解為是一個錦上添花的工具。許多人喜歡鼓吹，我們當(dāng)前的DNN算法就觸摸到人工智能的邊界，實際上還遠(yuǎn)得很。但是機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的算法，實際應(yīng)用于工業(yè)項目，可以幫助通過計算，提前規(guī)避一些Bug，避免部分模塊shut down，或者是通過與傳感器的配合，結(jié)合UWB等技術(shù)，做一些工廠設(shè)備基本運(yùn)行監(jiān)測。）

儲能系統(tǒng)集成商，除了上述技術(shù)安全，成本的可靠型之外，還可以提供管理系統(tǒng)運(yùn)行的軟件和控制平臺，可以真正為接入的電網(wǎng)提供電力服務(wù)，并且創(chuàng)造收益。而成為儲能系統(tǒng)集成商的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，包含參與全部設(shè)計安裝調(diào)試運(yùn)行，而對比之下，純粹的儲能組件集成商/供應(yīng)商，則不能被圈定在這個范圍。根據(jù)GuideInsights確認(rèn)的電網(wǎng)儲能市場上7家領(lǐng)先廠商，他們在項目規(guī)模和多樣化上，有著更為明細(xì)的清單，也是新能源和新興市場的頭部企業(yè)，基本參與電網(wǎng)運(yùn)營商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的合作。技術(shù)背景不同，包含電力和電網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)電源系統(tǒng)硬件電池和電動汽車制造，以及可再生能源項目開發(fā)，每家公司都利用其行業(yè)背景和專業(yè)知識來創(chuàng)建領(lǐng)先的電網(wǎng)儲能系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。這些公司包含：1Fluence 2 Tesla 3 Renewable Energy Systems(RES) 4Powing Energy 5 Nidec ASI 6愛迪生聯(lián)合電池儲能公司 7瓦錫蘭儲能與優(yōu)化公司 8 NextEra Energy Resources 9 LG CNS 10通用電氣儲能公司。

而中國市場經(jīng)常探討的，涉及到儲能電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)，這一部分則大多數(shù)來自太陽能逆變器制造商。這一細(xì)分市場的競爭將在未來變得越來越激烈，既包括老牌廠商，如SMA和Sungrow，也包括新來者。比如，長城汽車的動力電池事業(yè)部獨(dú)立而來蜂巢能源，聚焦于后備電源市場的中天科技，1500V箱式儲能系統(tǒng)的科華數(shù)據(jù)，江蘇多益能源科技，研發(fā)生產(chǎn)的鈦酸鋰電池的銀隆新能源，電芯、模組/電箱和電池柜為主的寧德時代，以及比亞迪。（筆者注，以陽關(guān)電源，科華數(shù)據(jù)為主的1500V大型儲能項目，獲得不少海外訂單）

從累計運(yùn)行的儲能規(guī)模來看美、中、日領(lǐng)跑全球市場。美中日依舊占據(jù)儲能項目裝機(jī)的領(lǐng)先地位,其中美國仍是全球最大的儲能市場。根據(jù)GTM Research發(fā)布的全球儲能報告，2017年全球新增儲能電量2.3GWH，其中，美國新增431GWH，居全球首位。截至2017年末，美國儲能累積部署達(dá)到1.08GWH，預(yù)計2018年的部署將超過1.2GWH。根據(jù)矢野經(jīng)濟(jì)研究所的預(yù)測，日本儲能市場也將保持快速增長，2020年市場規(guī)模有望達(dá)到3.307GWH。

Global energy storage market

(筆者注：PSH與靜止存儲的其他部分是分開的，因為它通常報告的是千兆瓦，而不是千兆瓦時，它的存儲時間通常是不可用的。 對于這個圖，根據(jù)18-24小時的范圍，它的存儲時間估計為21小時。 )

（筆者注：部分名詞解釋，包含上篇文章相應(yīng)概念鋰離子電池 Lithium-ion batteries ，鉛酸電池Lead–acid batteries，抽水蓄能水電Pumped storage hydropower ，壓縮空氣儲能(CAES)Compressed-air energy storage (CAES) ，氧化還原液流電池(RFBs)Redox flow batteries (RFBs) ，氫氣(H2)Hydrogen (H2) ，建筑熱能存儲(TES) -冰Building thermal energy storage (TES) – Ice.）

與之對比，固定式儲能的現(xiàn)有容量以抽水蓄能水力發(fā)電(PSH Pumped-storage hydropower)為主，新項目也有大量鋰離子電池等電化學(xué)存儲。（筆者注：直流儲能技術(shù)正在從主要的鉛酸過渡到有更長的周期和壽命的替代品，如鋰離子。然而，鋰離子的可燃性是一個需要一些系統(tǒng)工程的問題。另一種新的存儲化學(xué)物質(zhì)，提供高功率和非常長的循環(huán)壽命，普魯士藍(lán)鈉離子電池，可以滿足苛刻的直流市場性能要求。美國能源部用這種化學(xué)物質(zhì)資助了一家初創(chuàng)公司，他們在2020年推出的產(chǎn)品超過5萬千瓦，但是進(jìn)一步的市場反饋，包括原材料對電池成本，以及工作穩(wěn)定性的驗證，這部分市還有待參考。）

到2030年，全球固定存儲(不包括PSH)的年部署量預(yù)計將超過300 GWh，電網(wǎng)相關(guān)存儲的復(fù)合年增長率(CAGR)為27%，倉庫物流和數(shù)據(jù)中心等工業(yè)應(yīng)用的復(fù)合年增長率為8%。中國宣布，從2020年到2026年，通過開發(fā)多個千兆瓦項目，將開發(fā)超過35千兆瓦的PSH，與此同時美國也在探索PSH的增長途徑。 預(yù)計到2030年，固定式儲能的最大市場將是北美(41.1 GWh)、中國(32.6 GWh)和歐洲(31.2 GWh)。 除中國外，日本(2.3 GWh)和韓國(1.2 GWh)占據(jù)了亞洲其他市場的很大一部分。大部分?jǐn)U張增長是與公用事業(yè)、商業(yè)和工業(yè)(C&I)以及住宅可再生能源(通常是光伏)相結(jié)合的持續(xù)4小時的混合配置。

所以綜合以上信息，可以明確的是，新能源與環(huán)保再生能源已經(jīng)是未來穩(wěn)定的發(fā)展趨勢。但是這個概念太大，需要鑒別并非所有與之相關(guān)的行業(yè)，都能乘風(fēng)發(fā)展，部分缺乏核心競爭力的企業(yè)依舊面臨行業(yè)動蕩等巨大挑戰(zhàn)，而儲能系統(tǒng)集成商技術(shù)門檻高，同時對于外來能源存儲主流形態(tài)存在不確定性，因此要客觀看待“火爆”市場，冷靜投入。