本文為本系列第七篇

 

文章新一輪全球電池戰略競爭和能源自主

 

將倒逼我國儲能產業加速進化發展

 

全球性的能源革命浪潮以及能源自主意識的覺醒，推動了世界多個國家加速能源技術和產業的發展，并形成對儲能及新能源領域的技術競爭與市場壁壘封鎖。應對全球競爭與封鎖，我國儲能產業需加快自身的產業進化步伐，從技術與產品的創新超越，到市場生態的健全完善、市場機制的培育形成等多個方面，促進儲能產業更加健康有序發展，支持我國儲能新能源企業在技術與產品的創新突破領域走在世界前列，持續增強我國企業在儲能和新能源產業領域的全球掌控能力，方能突破封鎖與圍堵，實現未來的發展。在新的多中心化、區域板塊化、制造本土化全球產業鏈分工大趨勢下，未來產業領域技術與標準的競爭

 

更顯突出。誰先掌握這些技術與標準，誰就掌控了產業的全球話語權。我國儲能新能源產業發展的未來，方向已明。

 

一、全球性的技術競爭與政策和市場壁壘，對我國儲能新能源產業發展形成很大挑戰

 

進入新世紀以來，全球對環境和氣候變化的關注達到前所未有的高度。加速能源變革，催生了能源科技及產業的快速進步與發展，并逐步成為世界主要國家一大重要的戰略性新興產業。隨著東西方政治斗爭的不斷加劇，經濟全球化的崩潰與瓦解，國家能源發展戰略，能源新科技和產業的發展，逐漸成為東西方國家之間競爭與對峙的一項重要武器，能源科技與產業的發展，也逐步從正常的產業與市場競爭，演變到脫鉤斷鏈和封鎖與阻擊；尤其俄烏戰爭引發的歐洲能源危機，更進一步喚醒了許多國家或區域團體獨立、安全、可靠能源科技和產業供應體系的能源自主意識。美、歐、日、韓、英、澳等主要發達國家，均制定了雄心勃勃的新電池發展戰略，力圖在構建自身安全可控的新能源科技與產業體系同時，搶占新一代能源新技術和產業的標準制定話語權，形成整體的國家競爭力。

 

在此情況下，全球儲能和新能源科技與產業的發展，出現兩個方面的新變化：

 

第一是技術競爭。

 

加大新一代儲能技術研發支持和產業培育。美歐等主要國家均將電池等新型儲能技術研發創新、產業培育、供應鏈體系建設，上升到國家戰略高度，并實施了政府資助與補貼、稅收減免優惠等多種措施大力推動。主要情況如下：

 

美國制定《鋰電池2021—2030國家藍圖》，發布《儲能大挑戰路線圖》，頒布《基礎設施投資和就業法案》，以及通過新的《兩黨法案》等，通過建立多領域國家實驗室引領，為初創企業提供補貼支持，為產業鏈提供大幅度稅收減免等，大力扶持儲能等新能源科技企業，推動重大技術攻關和研發應用。美國多個機構在全固態鋰電池、雙向電力儲能技術、化學儲能和熱儲能技術、靈活性電源和可控負荷等電網級別的低成本長時儲能技術，關鍵礦物開發和硅基負極、聚合物電解質等新一代革命性的材料領域，大力推動尖端儲能研究或顛覆性的新型儲能技術的發展。目前已有多項技術的研發與應用，走在我們前列，對未來儲能及新能源新技術和產業的全球領先發展，形成強大的挑戰。

 

日本繞開目前全球主流的磷酸鐵鋰和三元鋰電池技術，政府和企業齊上陣強攻固態鋰電池。據有關資料顯示，日本目前已占據全球68%的固態電池技術相關國際專利，其固態鋰電池技術和產品已基本領先我國2-3年，有望在2028年左右即可進入規模化的生產和應用。2020年8月豐田汽車搭載全固態電池的電動車正式取得牌照，開始行駛實驗；本田汽車2022年4月宣布建設全固態電池示范生產線，應用于2025年以后推出的車型中；日產汽車提出到2028財年實現固態電池大規模量產，并推出首款搭載日產全固態電池的電動車型。

 

韓國借助美國限制中國電池進口的契機，與多家美國車企合作加速建立自己電池產業鏈和供應鏈，力圖奪回原“三分天下”的地盤。

 

第二是市場壁壘。

 

美國實施“本土制造”比例限制，欲將中國企業排除在外。為保護美國本地制造供應鏈，尤其是本地電芯供應鏈，對電芯企業提出產品必須在美國組裝要求。1）在儲能方面：美國《通脹削減法案》（IRA）規定，除基本補貼外，還將表前與工商用儲能項目在1MW以上，若滿足特定比例于美國制造，或是項目建設地點位于法定之能源小區，則可再獲得最高10%之額外補貼。因滿足條件不同，儲能項目補貼范圍差異非常大，少到6%，多達70%。2）在新能源汽車電池方面：IRA法案明確，在美銷售的新能源汽車每年均能夠享有兩筆價值均為3750美元的抵免額。其中一筆抵稅額的先決條件是該車型40%的電池材料需在美國或與美國簽訂自由貿易協定的國家開采或加工（即所謂“友岸外包”或“近岸外包”），該比例2024年達到50%，至2027年要達到80%。第二筆針對電動汽車中的電池組，法案規定50%的新能源汽車電池組件應產自美國、墨西哥或加拿大，2024年達到60%，此后這一比例逐年提升10%，2029年要達到100%。另外，IRA法案欲將中國企業排除在外，法案規定，自2024年起，電池部件不得由“外國關注實體”（包括中國、俄國、伊朗、朝鮮）企業制造或組裝；2025年起，電池關鍵礦物質不得由中國等國提取、加工或回收。

 

美國IRA法案，有可能改變中國電池占領全球的格局，日韓鋰電企業成了最大的受益者，紛紛在北美市場搶灘登陸擴建電池生產基地。此外，美國很可能會在自己與加拿大、墨西哥、澳大利亞等自由貿易協定（FTA）伙伴以及阿根廷、智利等“友岸”國家間建立起一條鋰礦流通新渠道，也將對國際碳酸鋰供應及價格上產生影響。

 

歐盟主要通過激勵建立本土產業鏈和供應鏈，限制中國電池及儲能產品直接銷售。為應對美國《通脹削減法案》給歐洲工業帶來的不利影響，歐盟于2023年3月發布了《凈零工業法案》和《關鍵原材料法案》。到2030年，歐洲的整體戰略凈零技術的本土制造能力要達到或者接近年度部署需求的40%。每年在歐洲本土生產至少10%的關鍵原材料，加工至少40%的關鍵原材料，回收15%的關鍵原材料。同時，在任何加工階段，來自單一第三方國家的戰略原材料年消費量不應超過歐盟的65%。對中國來說，意味著歐盟市場沒有關閉，只是產品需要在當地生產。

 

近期（2023年11月21日），歐洲議會新一輪投票通過了《凈零工業法案》(以下簡稱NZIA)，該法案致力于將太陽能光伏、電池儲能和風能等可再生能源技術的陸上制造轉移到歐盟。這一期修正案中，歐洲議會議員擴大了立法草案的范圍，公布了凈零工業法案技術清單，涵蓋整個供應鏈，包括用于生產凈零技術的零部件、材料和機械。歐盟表示，NZIA的目標是使歐洲能夠利用內部制造的產品滿足其40%的清潔能源開發需求。NZIA建議在可再生能源的公開招標中采用非價格標準和資格預審標準。在現階段，資格預審標準包括了對公共采購項下的項目和技術引入當地含量要求的立法。具體如何實施還有待明確，然而貿易協會SolarPower Europe的政策主管Dries Acke表示，本地含量規定意味著部分在歐洲以外生產的技術甚至不允許參與公開招標！歐洲太陽能制造商理事會祝賀將資格預審標準納入公共采購和招標，提出確保招標中不超過50%的凈零技術部分來自第三國......這實際上意味著在實施NZIA后，從中國的光伏儲能等新能源產品進口量將會下降。

 

歐盟還頒布了強化碳足跡管理的《新電池法》，從今年10月1日起開始生效，祭出碳足跡管理和數字電池護照、電池回收比例限制。還將針對動力電池企業碳足跡進行評級，并在2027年設定一定閾值，高于閾值的將無法進入歐盟市場，以此來限制中國電池的直接銷售。此外，歐洲國家政府對鋰電池物流倉儲消防安全管理嚴苛，電池企業海外建倉，需通過專業的資質審核。英國也對動力電池包的本地化鑒別做出詳細規定，要求電池單元、PACK、各類電動汽車需滿足本地化最低比例要求，未達標將導致關稅分類調整。

 

印尼、玻利維亞、智利等資源國家開始以就地建廠限制原礦輸出，意圖成為全球新能源轉型中新的一極。印尼亦意圖締造全球電池生產中心，禁止出口未加工的鎳原礦。我國企業青山控股早在2008年就開始布局印尼鎳礦，陸續在當地建立緯達貝工業園，莫羅瓦利工業園區兩大生產基地，現已成為全球最大鎳鐵的生產廠商之一，占全球年鎳當量的12%。

 

玻利維亞立法禁止外國資本介入鋰鹽湖開采和生產，只允許外企提供技術支持，到正負極材料和鋰電池產業鏈延伸環節允許外國資本合作開發，但要保留51%的權益。據了解，包括寧德時代、中信國安、特變電工等中國企業一直在玻利維亞爭取鋰礦資源，去年下半年批準了中信國安8.06億美元投資建設碳酸鋰生產項目。

 

智利宣布將成立一家100%國有的鋰公司，參與該國所有的鋰產業。據有關報道，經過多輪博弈，2023年4月，智利終于同意比亞迪以2.9億美元以上投資建設一座磷酸鐵鋰正極材料工廠為條件，獲得比亞迪智利子公司（BYD Chile SpA）當地鋰生產商地位。2030年前，比亞迪每年將以優惠價格獲得約1.25萬噸電池級碳酸鋰供應配額。

 

以上情況表明，形成我國過去幾十年高速發展的“中國制造+全球使用（消費）”模式，如今已受到非常嚴峻的挑戰。在全球性的壁壘保護和市場分割與封鎖面前，需要走出一條新的道路，才有未來。

 

二、應對全球競爭與封鎖，加速產業進化是唯一選擇

 

首先是產業的創新超越。繼續發揮我國政策與市場、政府與企業、行業與社會、科技與產業“雙驅動”、“雙融合”的效能，形成同頻共振、協同聯動、追趕超越的良好環境和時不我待的緊迫氛圍，推動全社會的創新創業，共同振興產業的發展。尤其在國家層面到地方政府、行業組織等層面，要樹立全球化的意識、前瞻發展的戰略眼光，加大政策支持和行業引導，緊盯全球科技發展和產業研發創新的動向，推動儲能重大、關鍵技術的創新突破，推進全產業鏈的技術研發和產業化應用，提前布局搶占未來發展的制高點，搶奪儲能和新能源技術與產業標準制定權。以科技的創新突破，引領產業的持續迭代升級和創新發展，持續增強我國企業在全球儲能和新能源技術和產業領域的領先優勢，確保產業控制力，實現領先發展。

 

第二是進化市場生態。當前我國儲能產業劣幣驅除良幣的“內卷”亂象，與行業標準制定和監管不到位也有非常直接的關系。正是因為缺乏足夠精細和精準以及全面完整的行業標準，包括儲能產品的性能指標、安全指標等標準，致使儲能項目招投標缺乏具體的標準可依，每一個項目基本最終都形成實際的定制化采購，業主方只能依據自己的項目需求，根據自己的財務預算框架確定投標對象。但最終采購的產品能否達到項目設計要求、使用效果怎樣、安全性保障如何等等，多屬未知數，往往項目招標成了價格的比拼。與此同時，受制于技術和管理水平等原因，現今的行業監管也還沒到位，包括對項目產品質量監管、電站運行安全的監管，對材料、電池、PCS等重要電力電子組件、儲能系統集成的生產制造等，尚未很好的從儲能市場應用的技術源頭把住關，堵住行業的漏洞。

 

以上兩個方面，導致了大量不符合性能質量及安全要求的劣質產品進入市場，形成不少包括項目運行、尤其安全方面的隱患；同時也給了很多跨界企業搶奪市場訂單的可乘之機，十分不利于我國儲能產業的健康可持續發展。我國儲能產業的進一步發展，需要從整個市場和產業的發展生態上，盡快予以整頓和完善。借鑒歐美的產品和企業認證及準入管理辦法（海外儲能設備采購現階段主要需取得北美UL認證體系、歐洲CE認證體系、澳洲CEC認證體系、日本JIS認證體系等相關的標準認證），對儲能產業鏈各環節參與者，實施嚴格的產品認證和市場準入。未取得相關認證資格的企業不得進入該行業從業；未取得相關認證的產品不得進入市場銷售。通過相關認證和準入限制，形成規范有序的行業秩序，方能保障儲能行業的健康發展。

 

第三是培育市場機制。一個行業的有序發展，政府和政策的支持引導必不可少，但最終還是由市場機制發揮決定性作用。我國儲能產業發展初期，因產業鏈各環節技術尚在創新突破中，導致產品的最終成本高于用戶的承受度，儲能產品的經濟性還比較低；加之行業參與者多，企業因訂單不足布局的產能未得到較充分的釋放，生產規模化效應尚未很好體現出來，適當的政策推動和補貼支持有利于行業的培育和發展。同時，儲能項目的市場主體地位、相關的收益機制等有關市場培育政策措施，包括電力市場改革等方面也滯后于產業的發展，項目投資缺乏足夠的經濟性，項目業主主動配儲的意愿不強，其他社會主體投資儲能項目的積極性不高。兩個方面的原因，導致政策“強配”的結果，一定程度上是加大項目業主的成本負擔，業主增建儲能設施基本都是迫于上網的壓力而非自主的投資行為；同時產業的發展也違背了市場規律，因參與主體多推高了生產的規模，但這個規模是先于產品的經濟性和行業的商業化到來（事實上一方面是全行業的階段性產能過剩；另一方面則是單個企業的規模化效應無法有效發揮），形成當前較為嚴重的產能過剩和價格內卷局面。規范行業和產業發展的秩序，需在嚴監管的同時，加速培育形成良性的市場競爭機制。當市場決定價格和產品的機制形成和完善以后，我國儲能產業也才能走上良性的發展軌道。

 

我國儲能產業的進化，需要各個方面共同發力，相互銜接、協同聯動。包括行業組織，要改變熱衷于行業排名和評比授牌的現象，與國家的產業規劃同步，真正發揮行業引導作用，推動儲能產業向更高技術水平、更強服務能力方向發展。

 

三、儲能系統內部創新和外部融合的“雙重進化”

 

從技術的角度，儲能需要從產品內部性能、質量、安全、成本等多個方面，以及與外部市場應用的適應性等兩個范疇加快實施進化與創新，為社會、市場提供更好、更安全、更便宜的產品。

 

內部創新：電池、PCS等重要元器件、系統算法的進化提升。

 

首先是電池性能的進化。隨著市場的成熟，儲能系統在用戶側、電網側、電源側等各類場景的應用不斷深化，儲能電池需要從產品性能和質量、安全等方面持續進步迭代深化——即圍繞更低度電成本、更長循環壽命、更高安全性能，電芯的設計研發、工藝選擇和制造路徑，對儲能的需求都更加專屬化、專業化和標準化。我國儲能電池是脫胎于新能源汽車的動力電池技術與產品，隨著儲能應用的不斷深化，強調大規模、長壽命和寬溫性能，以及適合不同應用場景的各種專用儲能電池不斷開發出來，在儲能電池的專屬性上未來還有很大的發展空間。目前，關于儲能電池容量尺寸的標準爭論，尚無定論。280Ah大容量電芯成為市場主流之后，300Ah以上，516Ah，1000Ah以上電芯也紛紛出臺，從電池企業來講，通過擴大單體電芯容量有利于降低成本；但從系統集成端均希望國家有一個統一標準，以滿足儲能機柜機架的規范化組裝應用。實際上，已有多位權威專家指出，電芯容量不是越大越好，越大意味著安全性越不可控。這些都需要通過科技創新予以解決和規范。此外，解決電池儲存能量的新材料，也在不斷被開發出來。未來的電池降成本，主要的方向在儲存能量的突破上。

 

其次是PCS的技術進步。許多PCS參與者已經推出了各種解決方案，例如組串式、集散式、高壓級聯式、模塊化和集中式等。盛弘電氣和上海電氣等公司已經進入了模塊化儲能變流器領域，而智光儲能、新風光、易事特等公司則推出了高壓級聯型儲能變流器。大儲領域直流高壓1500V取代傳統1000V架構成為趨勢，電站級滲透較快。

 

第三是數字化和智能化技術的應用。目前，數字化和智能化技術已經成為優化儲能系統的重要基礎，主要體現在電池運行狀態的監控、系統的協同控制，以及與電網的協同互動能力等方面。華為數字能源、陽光電源、海博思創等頭部企業，已將數字化技術貫穿在產品開發、技術迭代、項目管理、質量追溯等全生命周期中，在未來的電力交易、碳交易中將發揮關鍵作用。

 

外部融合：電網耦合、光儲融合的趨勢。

 

隨著光伏新能源發展的強勁勢頭，光儲融合和電網耦合已經成為了未來的主要發展方向。對此趨勢，許多系統集成商已經開始投入到光儲融合方案的研發中。陽光電源、華為、天合儲能、寧德時代等知名公司都已經在光儲融合領域推出了各自的專門解決方案。

 

陽光電源在上海SNEC上展示了其全系列產品，涵蓋了光伏、儲能、充電、氫能、運維管理等領域，同時也展示了“光儲充氫維”全域融合能力，已經覆蓋了能源基地、零碳園區、零碳家庭等全方位場景。同時還推出了“1+∞全屋綠電解決方案”，業界首創的全棧自研“光儲充優云”系統級產品組合，為用戶提供了一站式的系統解決方案和服務。

 

華為數字能源提出了全場景智能光儲解決方案，涵蓋了清潔能源基地、工商業、家庭使用三大應用場景的最前沿解決辦法。在打造清潔能源基地方面，華為推進電力電子技術與數字技術的融合、光儲的融合、以及能量流與信息流的融合“三個融合”，推出光伏和儲能系統智能協同控制，能夠在離網狀態下穩定運行2:1的高光儲比，同時在相同儲能配置下，更高的光伏比例能有效降低系統度電成本30%。

 

在與電網耦合方面，立足于數字化、智能化的虛擬電廠等應用亦加快。依據國家電網的測算，采用傳統火電廠解決5%的峰值負荷需求，投資成本預計需要4000億元；而采用虛擬電廠，其建設運營的整體投資預計僅需500-600億元。虛擬電廠的核心技術在于電源協調管理系統，以數字化手段分析大量數據、預測能源需求和生產量，進而控制能源的生產和分配，最終提升能源利用效率。

 

儲能系統內外部的進化，是為社會提供更好的產品。但須與政策、市場、環境的進化同步推進，方能獲得良好的發展。面對全球市場的競爭，最根本的還是要在科技創新上取得更大的突破，依托產業的先發優勢培養形成技術的持續領先勢能，并形成對全球儲能產業的控制力，方能突破外部市場的壁壘與封鎖，從“產品輸出”更多地走向“技術輸出”，我國儲能產業才能在全球競爭中牢牢占據主導地位實現領先發展。能如此，我們也可期待我國儲能新能源產業領域誕生出世界級的偉大企業。