郵箱 :news@@cgcvc.com

碳中和儲能的產業和技術創新機會|創·享 CGC-XView

文章來源:   發布日期:2022-09-13

8月28日, 「創·享」碳中和專場 ① ,由華創資本投資人張誌超對話來自殼牌(Shell Plc.)北美研發中心 E-Mobility Application Scientist 劉超、隆基綠能戰略高級經理李旭濤、有研(廣東)新材料技術研究院鈉離子電池項目負責人肖必威,一起探討“碳中和儲能的產業和技術創新機會”。 

碳中和產業橫跨包括可再生能源、儲能、新能源交通、智慧能源網絡和高效利用、碳捕獲利用等眾多關鍵產業,同時涵蓋了新材料、電化學技術、半導體技術、機械自動化、人工智能信息技術等典型交叉學科領域。 

本文摘取了當天直播部分精彩內容,分享如下: 


Outline:

1.中美在鈉離子電池的研究的角度的對比; 

2.美國能源部在鈉離子電池方向的布局; 

3.新能源光伏行業發展階段和未來趨勢; 

4.儲能在新能源部署過程中的角色和相關業務模式; 

5.動力電池回收以及梯次利用; 

6.快充領域,材料維度有哪些創新的思路? 

7.電池的未來:鈉電替代鋰電?後鋰電時代的突破點? 

8.風口上的“虛擬電廠”。 






張誌超: 歡迎大家來到華創資本舉辦的創·享活動。今天的分享,我們請來了碳中和領域裏來自產、學、研、投的資深專家。請各位先自我介紹下,你們關注哪些機會? 


肖必威: 我來自有研(廣東)新材料技術研究院,主要負責鈉離子電池項目。有研集團是工程應用研究院,我們關注材料落地應用中的合作機會,例如電池層麵,我們需要做成較大規模的電池展示材料的性能,包括往後的上下遊企業的對接。 


李旭濤: 我來自隆基綠能,負責戰略。主要看光伏、氫能,以及相關新能源場景和應用機會。隆基綠能現在光伏行業裏是頭部企業,業務從光伏產業鏈到、綠氫。歡迎交流業務機會和戰略合作的話題。 


劉超: 我來自殼牌(Shell Plc.)北美研發中心,主要負責E-Mobility Application的研究。目前最關心的幾個領域,一個是儲充一體,一個是充電的通信交流。我對EMS或BMS的初創公司,通過優化電池,或者對儲充設計,不管硬件還是軟件設計的供應商,還有初創公司比較感興趣。 


張誌超: 碳中和的範圍很廣,我們由光伏切入碳中和這個非常大的話題。今天光伏行業發展到了什麼樣的水平?先請旭濤分享一下。 


李旭濤: 光伏第一性原則,成本驅動,科技進步使得度電成本下降。最近兩年,在沒有補貼的情況下,已經有很好的下遊電站收益了。 

全球來看,國內在建的西北大光伏基地、美國IRA、歐洲能源獨立,這些動作都對光伏發電有巨大的需求。比如國內今年光伏的總發電量可能會超過100GW,特別是分布式方麵增長非常快。 

xingyekuaisuzengchangdebeihouyeyouhenduoqianzaiwenti,duanqi,liruchanyelianshangyoudeyuancailiaojiage,tebieshishangyouguiliaodejiagechixushangzhang,diejiaqiangzhipeichu,daozhixiayouqiyetouzijiandianzhandetouzihuibaohenyouxian。changqi,haihuiyoudiyuanzhengzhidekaolv,baokuozhongmeideguanxi、歐美印等國家自建光伏產業鏈。當然這個過程中,也有很多潛在的機會。 


張誌超: 行業內怎麼看待產業鏈上下遊各環節的摩擦?尤其涉及到成本這樣敏感的問題。 


李旭濤: 上shang遊you矽gui料liao的de擴kuo展zhan周zhou期qi要yao慢man於yu下xia遊you電dian池chi組zu件jian的de投tou資zi擴kuo產chan和he電dian站zhan需xu求qiu,所suo以yi會hui導dao致zhi供gong不bu應ying求qiu,價jia格ge上shang漲zhang。理li論lun上shang講jiang,很hen多duo上shang遊you矽gui料liao廠chang已yi經jing提ti升sheng了le產chan能neng,預yu計ji明ming年nian價jia格ge會hui有you回hui落luo。產chan業ye鏈lian中zhong也ye出chu現xian了le從cong矽gui料liao到dao組zu件jian一yi體ti化hua的de企qi業ye,比bi如ru矽gui料liao、電(dian)池(chi)的(de)龍(long)頭(tou)通(tong)威(wei),已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)布(bu)局(ju)下(xia)遊(you)的(de)組(zu)件(jian),並(bing)以(yi)低(di)價(jia)拿(na)到(dao)訂(ding)單(dan)。矽(gui)料(liao)部(bu)分(fen)自(zi)產(chan)自(zi)銷(xiao)會(hui)給(gei)它(ta)們(men)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)成(cheng)本(ben)優(you)勢(shi),這(zhe)樣(yang)的(de)一(yi)體(ti)化(hua)對(dui)整(zheng)個(ge)產(chan)業(ye)鏈(lian)也(ye)會(hui)有(you)很(hen)大(da)影(ying)響(xiang)。 


張誌超: 中美在光伏產業鏈上各自是怎樣的發展態勢? 


劉超: 首先,美國雖然有一些光伏組件、模塊加工商,但製造成本還是比較高,很多還需要從中國進口。8月份美國出台的《通脹削減法案》通過稅收的手段,對光伏、風能、電dian動dong車che等deng行xing業ye進jin行xing大da範fan圍wei補bu貼tie,期qi待dai以yi此ci促cu進jin美mei國guo本ben土tu產chan業ye的de發fa展zhan,未wei來lai具ju體ti的de發fa展zhan還hai有you待dai觀guan察cha。我wo不bu太tai確que定ding光guang伏fu和he風feng能neng的de發fa展zhan前qian景jing,在zai我wo比bi較jiao熟shu悉xi的de儲chu能neng領ling域yu,總zong體ti感gan覺jiao是shi口kou號hao比bi較jiao響xiang,但dan是shi落luo地di過guo程cheng中zhong有you很hen多duo困kun難nan的de地di方fang。 


張誌超: 從材料研究角度,肖博士有什麼看法? 


肖必威: 從(cong)儲(chu)能(neng)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan),上(shang)遊(you)材(cai)料(liao)是(shi)基(ji)礎(chu)。我(wo)們(men)對(dui)材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究(jiu),從(cong)一(yi)開(kai)始(shi)就(jiu)要(yao)判(pan)定(ding)好(hao),把(ba)它(ta)用(yong)在(zai)什(shen)麼(me)領(ling)域(yu)。因(yin)為(wei)很(hen)多(duo)材(cai)料(liao)用(yong)在(zai)儲(chu)能(neng)領(ling)域(yu),優(you)勢(shi)很(hen)突(tu)出(chu),但(dan)用(yong)到(dao)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)領(ling)域(yu),反(fan)倒(dao)是(shi)劣(lie)勢(shi)。 


張誌超: 目前動力電池回收以及梯次利用挺火,我理解驅動力之一是最近兩年碳酸鋰漲價。劉超博士如何看待這個問題? 


劉超: 我主要從技術方麵探討。首先,無論是儲能還是電動汽車,鋰離子電池目前主要有兩種體係,一種是磷酸鐵鋰(LFP),另一種是鎳鈷錳(NMC)。LFP中很多元素不是很值錢,但是NMC當中的鎳、鈷,回收價值比較高。 

不過,從去年開始,這個格局有了變化。因為鋰的價格上漲,LFPdianchidehuishouyekaishigaogemengjin。suirandiancheyuelaiyueduo,danshioumeidedianchihuishoubingbuduo,buxiangguoneifazhandehenkuai。zhiqiankanguoyigebaodao,guoneidianchihuishoudechannengshi120萬噸/每年,但對應的回收量隻有2~3萬噸,意味著收到的電池,能夠真正處理的量是很少的。 

動力電池梯次利用的場景目前更多是工商業、5G基站、UBS備bei用yong電dian源yuan以yi及ji小xiao型xing光guang儲chu一yi體ti係xi統tong,這zhe些xie項xiang目mu在zai嚐chang試shi使shi用yong退tui役yi電dian池chi做zuo儲chu能neng的de充chong電dian站zhan。我wo記ji得de,特te來lai電dian有you做zuo過guo用yong退tui役yi電dian池chi進jin行xing光guang儲chu一yi體ti的de應ying用yong場chang景jing。但是,目前應用中的最大痛點是每個電池的一致性。因為動力電池和儲能電池的技術要求是不一樣的,包括電池容量、電壓以及很多物理、化學性質的差異性。所以在後期的使用和維護過程中,有很多困難以及安全性問題。

電池回收是很好的願景,但是回收的原材料在整個產業鏈中,能起到怎樣的作用?我之前看過一個報告預測,到2030年,鋰電池的回收能夠占到鋰電池總量的6%,甚至還有更悲觀的預測,到2035年,這個占比是5%zuoyou。wogerenjiaodetongguohuishoushimanzubulexuqiude。lingwai,huishoudehuanjieguoneimuqianhaimeiyouxiangyingdebiaozhunzhiding,gengduodeshixiaoshangfanzaicanyu。oumeixiangduiyangeyidian,chanyelianmengzhujiandizaijianlihuishoumoshi,yeyouhenduodisanfanggongsicanyu。 


李旭濤: 我(wo)對(dui)梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)的(de)電(dian)池(chi)了(le)解(jie)不(bu)多(duo),平(ping)時(shi)關(guan)注(zhu)的(de)主(zhu)要(yao)是(shi)與(yu)光(guang)伏(fu)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)儲(chu)能(neng)場(chang)景(jing),以(yi)及(ji)這(zhe)些(xie)場(chang)景(jing)對(dui)儲(chu)能(neng)的(de)需(xu)求(qiu)。新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)側(ce)是(shi)需(xu)要(yao)儲(chu)能(neng)的(de),現(xian)在(zai)國(guo)內(nei)是(shi)強(qiang)製(zhi)配(pei)儲(chu)。電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)需(xu)要(yao)穩(wen)定(ding),下(xia)遊(you)用(yong)電(dian)端(duan)也(ye)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)儲(chu)能(neng)需(xu)求(qiu)。整體來看,電源側的共享儲能商業模式的創新,有很大空間,上半年共享儲能增長非常快。用電端,由於波峰和波穀的電價差,工商業也看到了儲能的價值;對於戶用端,高電價地區,自發自用、參與輔助服務等需求,也促進了儲能增長的需求,特別是在國外的用戶側。 


張誌超: 肖(xiao)博(bo)士(shi),很(hen)多(duo)材(cai)料(liao)會(hui)有(you)結(jie)構(gou)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)問(wen)題(ti),其(qi)實(shi)梯(ti)次(ci)利(li)用(yong)的(de)一(yi)個(ge)詬(gou)病(bing)也(ye)是(shi)擔(dan)心(xin)後(hou)續(xu)電(dian)池(chi)的(de)跳(tiao)水(shui)和(he)材(cai)料(liao)穩(wen)定(ding)性(xing),你(ni)如(ru)何(he)看(kan)待(dai)電(dian)池(chi)出(chu)現(xian)的(de)跳(tiao)水(shui)情(qing)況(kuang)? 


肖必威: shouxian,wojiaodeticiliyongdexiangfafeichanghao,danshicongcailiaojiaodulaikaolv,woyelijieweishenmehenduoticiliyongdianchibunengzuochuneng。sanyuancailiaobenshenyouyidingdeweixianxing,youqishiyijingshuaijiandaoyidingchengdudesanyuancailiao。hexinyuanyinhaishijiegoudebuwendingxing,lirufangyanghuoqitadaozhishuaijiandeyuanyin,douhuichanshengbuwendingdexianxiang。linsuantielidianchixiangduihaoyidian,tadeshuaijianbuhuibansuitaiduocailiaobenshendebianhua。 

我wo覺jiao得de梯ti次ci利li用yong是shi目mu前qian的de備bei選xuan方fang案an,市shi場chang在zai等deng兩liang件jian事shi。一yi是shi,鋰li能neng夠gou真zhen正zheng地di做zuo到dao自zi給gei自zi足zu,能neng夠gou通tong過guo低di成cheng本ben的de方fang式shi回hui收shou,這zhe時shi當dang前qian的de梯ti次ci利li用yong是shi可ke取qu的de;二是,其它的儲能應用能夠真正地替代鋰電池,例如鈉離子電池。

跳(tiao)水(shui)也(ye)是(shi)我(wo)們(men)在(zai)材(cai)料(liao)研(yan)究(jiu)中(zhong)遇(yu)到(dao)的(de)很(hen)頭(tou)疼(teng)的(de)問(wen)題(ti)。某(mou)種(zhong)設(she)計(ji)的(de)電(dian)池(chi)一(yi)開(kai)始(shi)按(an)照(zhao)某(mou)種(zhong)方(fang)式(shi)預(yu)測(ce),能(neng)夠(gou)跑(pao)很(hen)久(jiu),但(dan)是(shi)突(tu)然(ran)到(dao)某(mou)個(ge)節(jie)點(dian)就(jiu)不(bu)行(xing)了(le)。材(cai)料(liao)可(ke)能(neng)有(you)一(yi)些(xie)表(biao)麵(mian)的(de)副(fu)反(fan)應(ying),或(huo)者(zhe)累(lei)積(ji)效(xiao)應(ying)。例(li)如(ru)三(san)元(yuan)材(cai)料(liao),它(ta)內(nei)部(bu)有(you)個(ge)缺(que)陷(xian),這(zhe)個(ge)缺(que)陷(xian)的(de)位(wei)置(zhi)很(hen)有(you)可(ke)能(neng)是(shi)伴(ban)隨(sui)很(hen)多(duo)副(fu)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)的(de),以(yi)此(ci)為(wei)核(he)心(xin),周(zhou)圍(wei)伴(ban)隨(sui)產(chan)生(sheng)的(de)副(fu)反(fan)應(ying)就(jiu)會(hui)成(cheng)為(wei)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)因(yin)素(su)。這(zhe)些(xie)缺(que)陷(xian)就(jiu)極(ji)有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)跳(tiao)水(shui)。負(fu)極(ji)的(de)跳(tiao)水(shui)問(wen)題(ti)相(xiang)對(dui)好(hao)一(yi)點(dian),因(yin)為(wei)石(shi)墨(mo)的(de)材(cai)料(liao)特(te)性(xing),它(ta)不(bu)會(hui)馬(ma)上(shang)掛(gua)掉(diao)。但(dan)是(shi)正(zheng)極(ji)很(hen)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen),而(er)且(qie)生(sheng)長(chang)速(su)度(du)可(ke)能(neng)非(fei)常(chang)快(kuai),一(yi)旦(dan)突(tu)破(po)某(mou)個(ge)邊(bian)界(jie),會(hui)突(tu)然(ran)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti)。 


張誌超: 各位能否分享下鈉離子電池在中美發展的不同情況? 


肖必威: 2020年nian左zuo右you,美mei國guo能neng源yuan部bu已yi經jing開kai始shi關guan注zhu長chang時shi儲chu能neng了le,很hen多duo項xiang目mu開kai始shi轉zhuan移yi到dao這zhe方fang麵mian。當dang時shi我wo工gong作zuo的de西xi北bei太tai平ping洋yang國guo家jia實shi驗yan室shi已yi經jing組zu織zhi了le相xiang關guan的de研yan究jiu,做zuo了le白bai皮pi書shu。鈉na離li子zi電dian池chi到dao現xian在zai,一yi直zhi是shi美mei國guo政zheng府fu很hen關guan注zhu的de方fang向xiang,但dan還hai未wei形xing成cheng國guo家jia層ceng麵mian的de共gong識shi。 

2020~2021年(nian),中(zhong)國(guo)經(jing)曆(li)了(le)鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)起(qi)飛(fei)的(de)階(jie)段(duan)。之(zhi)前(qian)鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)是(shi)相(xiang)對(dui)冷(leng)門(men)的(de)方(fang)向(xiang),鋰(li)電(dian)池(chi)是(shi)主(zhu)角(jiao)。最(zui)近(jin)一(yi)年(nian)多(duo),伴(ban)隨(sui)著(zhe)鋰(li)的(de)價(jia)格(ge)上(shang)漲(zhang)和(he)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)的(de)重(zhong)視(shi),鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)受(shou)到(dao)很(hen)大(da)的(de)關(guan)注(zhu),已(yi)經(jing)上(shang)升(sheng)到(dao)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)層(ceng)麵(mian)了(le)。 


張誌超: 電池的成本層麵,大家都有什麼看法?例如,從正極的角度,目前的三個技術路線,層狀氧化物、聚陰離子、普魯士白/藍,誰會更快跑出來? 


肖必威: 鈉(na)電(dian)池(chi)的(de)正(zheng)極(ji)發(fa)展(zhan),某(mou)種(zhong)程(cheng)度(du)上(shang)是(shi)鋰(li)電(dian)池(chi)正(zheng)極(ji)的(de)翻(fan)版(ban),能(neng)夠(gou)借(jie)鑒(jian)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)發(fa)展(zhan)規(gui)律(lv)。在(zai)發(fa)展(zhan)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)時(shi)候(hou),我(wo)們(men)更(geng)多(duo)考(kao)慮(lv)層(ceng)狀(zhuang)材(cai)料(liao),用(yong)的(de)是(shi)鎳(nie)、鈷、錳等材料,而不用鈦、鐵、銅(tong)等(deng)。對(dui)於(yu)鈉(na)電(dian)池(chi),我(wo)們(men)目(mu)前(qian)還(hai)處(chu)在(zai)爭(zheng)論(lun)的(de)階(jie)段(duan),而(er)且(qie)鈉(na)電(dian)池(chi)的(de)層(ceng)狀(zhuang)材(cai)料(liao)比(bi)鋰(li)電(dian)池(chi)更(geng)複(fu)雜(za)。應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)端(duan),鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)隻(zhi)能(neng)應(ying)用(yong)在(zai)低(di)端(duan)的(de)小(xiao)電(dian)車(che)、代步車、3C等領域,做乘用車的電池是不現實的。儲能方向,鈉離子電池正極材料接下來是過渡金屬層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士藍類似物相互間的競爭過程。 

目mu前qian發fa展zhan更geng快kuai的de是shi三san元yuan材cai料liao,但dan長chang期qi在zai儲chu能neng領ling域yu更geng有you潛qian力li占zhan據ju主zhu要yao市shi場chang的de會hui是shi聚ju陰yin離li子zi體ti係xi。普pu魯lu士shi藍lan體ti係xi會hui有you水shui結jie晶jing的de問wen題ti存cun在zai,需xu要yao找zhao到dao應ying對dui的de方fang法fa。美mei國guo有you一yi家jia公gong司si用yong的de就jiu是shi在zai水shui裏li工gong作zuo的de普pu魯lu士shi藍lan體ti係xi,正zheng負fu極ji都dou是shi。它ta也ye能neng跑pao到dao上shang萬wan圈quan,但dan是shi就jiu不bu再zai追zhui求qiu能neng量liang密mi度du,這zhe也ye是shi一yi種zhong發fa展zhan方fang向xiang。 

我認為負極反倒是阻礙鈉電池成本降低最大的問題。 剛出的工信部指導意見就明確指出,要加強硬碳負極材料等正負極材料的研究。因為硬碳目前原材料和整個工藝流程成本,很難低於10萬人民幣/每噸。現在石墨的成本在2~5萬(wan)左(zuo)右(you)。如(ru)何(he)用(yong)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)方(fang)式(shi)生(sheng)產(chan)鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)是(shi)需(xu)要(yao)攻(gong)破(po)的(de)難(nan)題(ti)。而(er)且(qie)目(mu)前(qian)鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)整(zheng)體(ti)的(de)市(shi)場(chang)不(bu)大(da),供(gong)應(ying)鏈(lian)端(duan)更(geng)多(duo)是(shi)國(guo)外(wai)進(jin)口(kou),國(guo)內(nei)產(chan)業(ye)鏈(lian)和(he)規(gui)模(mo)的(de)發(fa)展(zhan),還(hai)需(xu)要(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)。 


張誌超: 鈉離子電池是一個重要的儲能力量,新能源發電的部署和儲能有怎樣的關係? 


李旭濤: 近jin期qi主zhu要yao是shi滿man足zu比bi較jiao強qiang的de短duan時shi儲chu能neng的de需xu要yao,短duan中zhong期qi需xu要yao解jie決jue的de是shi幫bang助zhu調tiao峰feng調tiao頻pin,長chang期qi是shi儲chu能neng作zuo為wei重zhong要yao的de環huan節jie參can與yu到dao整zheng個ge鏈lian條tiao中zhong。例li如ru,最zui近jin歐ou洲zhou有you很hen多duo燃ran機ji退tui役yi,儲chu能neng在zai這zhe裏li麵mian也ye能neng起qi到dao一yi些xie替ti代dai作zuo用yong。 

我wo自zi己ji更geng關guan注zhu還hai是shi哪na些xie環huan節jie的de商shang業ye模mo式shi能neng跑pao通tong。短duan期qi在zai鋰li電dian上shang漲zhang的de情qing況kuang下xia,國guo內nei電dian源yuan側ce集ji中zhong式shi的de儲chu能neng還hai是shi在zai拚pin價jia格ge,競jing爭zheng很hen激ji烈lie,各ge環huan節jie的de成cheng本ben壓ya力li極ji大da。在zai電dian價jia較jiao高gao的de地di區qu,例li如ru德de國guo,用yong戶hu端duan的de電dian價jia很hen貴gui,最zui近jin又you上shang漲zhang了le好hao多duo,同tong時shi自zi發fa上shang網wang收shou益yi在zai退tui坡po,居ju民min有you更geng大da的de動dong力li投tou入ru光guang儲chu係xi統tong,提ti升sheng收shou益yi和he用yong電dian穩wen定ding性xing,這zhe是shi個ge光guang儲chu結jie合he比bi較jiao好hao的de案an例li;同時VPP(Virtual Power Plants,虛擬電廠)的出現,在德國和澳洲也有很好的經濟性。 


張誌超: 劉博士看到有哪些值得在碳中和領域關注的創新? 


劉超: 隨sui著zhe動dong力li電dian池chi技ji術shu的de提ti升sheng,能neng夠gou裝zhuang配pei的de電dian池chi容rong量liang越yue來lai越yue大da,帶dai動dong快kuai充chong相xiang關guan設she施shi的de發fa展zhan。大da規gui模mo的de快kuai充chong設she施shi對dui於yu局ju部bu電dian網wang的de影ying響xiang非fei常chang大da。為wei了le應ying對dui衝chong擊ji,很hen多duo人ren會hui想xiang,配pei合he增zeng加jia儲chu能neng是shi否fou能neng解jie決jue這zhe個ge問wen題ti?除chu了le快kuai充chong的de能neng量liang補bu給gei之zhi外wai,在zai閑xian暇xia時shi間jian是shi否fou能neng夠gou參can與yu到dao電dian力li市shi場chang當dang中zhong,例li如ru峰feng穀gu套tao利li,實shi現xian調tiao平ping調tiao峰feng。 

另外,通過什麼樣的方式和充電樁鏈接,直流母線或是交流母線,以及不同設計對應的成本,另外還有管理係統、能量分配係統的設計。宏觀層麵涉及到電網升級,如何把儲能放入到快充體係的長期性戰略當中。這些都是需要創新解決方案的領域。 


張誌超: 說到快充領域,材料維度有哪些創新的思路? 


肖必威: 首先,快充時,離子在材料裏需要具有比較好的遷移速率,能夠滿足這一點的材料就已經不多了。打da個ge比bi喻yu,一yi個ge容rong量liang很hen大da的de體ti育yu場chang,入ru口kou有you限xian,如ru何he讓rang場chang外wai人ren數shu眾zhong多duo的de觀guan眾zhong快kuai速su地di進jin到dao場chang館guan中zhong找zhao到dao對dui應ying的de位wei置zhi,離li開kai時shi不bu留liu下xia任ren何he垃la圾ji,能neng夠gou短duan時shi間jian內nei快kuai速su地di離li開kai,門men口kou還hai不bu會hui有you任ren何he擁yong堵du,能neng夠gou滿man足zu這zhe些xie要yao求qiu的de場chang館guan本ben身shen是shi極ji少shao的de。

儲(chu)能(neng)層(ceng)麵(mian),鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)中(zhong)有(you)一(yi)些(xie)聚(ju)陰(yin)離(li)子(zi)類(lei)的(de)材(cai)料(liao)是(shi)具(ju)備(bei)快(kuai)充(chong)潛(qian)質(zhi)的(de),鋰(li)離(li)子(zi)在(zai)裏(li)麵(mian)傳(chuan)輸(shu)會(hui)很(hen)快(kuai)。這(zhe)就(jiu)涉(she)及(ji)到(dao)液(ye)態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi),鈉(na)離(li)子(zi)要(yao)在(zai)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)去(qu)溶(rong)劑(ji)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng),就(jiu)是(shi)擺(bai)脫(tuo)了(le)容(rong)器(qi)分(fen)子(zi)進(jin)入(ru)到(dao)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu),過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)克(ke)服(fu)很(hen)大(da)的(de)能(neng)量(liang)。從(cong)這(zhe)個(ge)角(jiao)度(du)切(qie)入(ru),需(xu)要(yao)從(cong)兩(liang)個(ge)角(jiao)度(du)思(si)考(kao):一是,控製離子和電解液相互之間的作用,同時保證它有足夠的傳導性;二是,材料本身是否有很多路徑可以進去,進去之後能找到對應的位置。 

lingwai,dianchidegongzuobuzhixuyaolizi,haixuyaodianzi,ruhebaozhengdianzitongshinenghenkuaidijinchu,zhejiuxuyaotongshijubeigaolizichuandaoxinghegaodianzichuandaoxingdecailiao。mouzhongchengdushangshibijiaomaodunde,bansuierlaihuiyouhenduoxianghuqianchedewenti。最近我剛寫的一篇文章就在討論這個“ Triangle Problem”(三角形問題),很難滿足每一項都達到最高,所有電池的研究都在尋求三種要求之間的最優中間點。對於不同的應用,中間點的位置是不一樣的。


張誌超: 沒錯。其實不隻是學術研究,我們做早期投資的過程中,看電池材料領域時也會遇到很多矛盾的地方。性能、安全性、循環壽命,彼此之間有很多牽製。 


問題1: 我在TDK Ventures做投資,TDK是ATL(新能源科技有限公司 Amperex Technology Limited,簡稱ATL)的母公司。確實如剛才幾位嘉賓分享,我們也看到了很多的問題、挑戰和機會。 

在北美,我們很關注如何解決本土供應鏈的問題。目前,美國的EV滲透率隻有6%左右。當我們的EV滲透率到50%以上,假設整個停車場50%或者70%都是EV,晚上需要一起充電,電網能不能受得了?如果V2H(Vehicle to Home,車輛到家庭)、V2G(Vehicle-to-Grid,車輛到電網)也(ye)作(zuo)為(wei)儲(chu)能(neng)的(de)一(yi)部(bu)分(fen),對(dui)電(dian)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)有(you)大(da)?更(geng)多(duo)幫(bang)助(zhu)電(dian)網(wang)的(de)平(ping)衡(heng),還(hai)是(shi)給(gei)電(dian)網(wang)的(de)電(dian)力(li)帶(dai)來(lai)挑(tiao)戰(zhan)?我(wo)個(ge)人(ren)的(de)看(kan)法(fa)是(shi),未(wei)來(lai)不(bu)管(guan)是(shi)虛(xu)擬(ni)電(dian)廠(chang),還(hai)是(shi)各(ge)種(zhong)儲(chu)能(neng)設(she)施(shi)、家用車,都可以變為儲能一部分。越來越多的玩家參與電網的峰穀調節,儲能的Energy Arch(能量拱)套利空間會不會越來越少?隨著電網變得越來越聰明,作為儲能領域的創業公司,往哪個方向研發比較好? 


劉超: 我們之前收購了歐洲最大的一家VPP(Virtual Power Plants,虛擬電廠)公司,在德國。我個人覺得還是比較保守的狀態,因為VPP把這些不同的DR(Demand Response,需求響應)集合起來,需要用軟件或者係統進行控製。有效的數據怎麼進行調控?是不是占了很多帶寬?進行這種交易與所得到實際cloud的成本相比,哪個多、哪個少,還很難說。畢竟現在VPP的體量還非常小。有些公司PPT做得特別好,把自己吹得天花亂墜,但全都基於模型預測,沒有特別多的市場應用。我個人覺得,VPP還是要看之後的發展情況。 

至於V2G,需要特別關注對電池的影響。家用車如果參加V2G,肯定會多出很多循環次數,這種多循環次數肯定會對電池性能產生影響,AI技術通過控製這些電池,優化電池來減緩電池的衰減。但目前為止,能參與V2G的車型很少。據我了解,目前為止,北美能參與V2G的車型隻有兩種。怎麼推廣V2G?如何讓OEM(Original Equipment Manufacturer,主機廠)能更加積極地參與其中,是非常有挑戰的。


李旭濤: 現在VPP做zuo得de比bi較jiao成cheng熟shu的de地di區qu,一yi個ge是shi澳ao洲zhou,另ling一yi個ge是shi德de國guo。參can與yu的de企qi業ye有you兩liang種zhong類lei型xing比bi較jiao成cheng功gong,一yi種zhong類lei型xing的de參can與yu者zhe,是shi品pin牌pai設she備bei集ji成cheng商shang,例li如ru特te斯si拉la、Sonnen。企業的優勢是設備+軟ruan件jian設she計ji較jiao好hao,同tong時shi設she計ji可ke以yi鏈lian接jie多duo個ge設she備bei的de係xi統tong。他ta們men很hen早zao進jin入ru市shi場chang裏li,能neng把ba自zi己ji所suo有you的de設she備bei甚shen至zhi不bu是shi自zi己ji品pin牌pai的de設she備bei都dou連lian到dao一yi起qi,這zhe是shi一yi種zhong聚ju合he和he虛xu擬ni電dian廠chang的de基ji礎chu。另ling一yi種zhong類lei型xing的de參can與yu者zhe,是shi售shou電dian服fu務wu商shang。例li如ru,澳ao洲zhou的de一yi些xie售shou電dian商shang直zhi接jie給gei客ke戶hu銷xiao售shou電dian或huo者zhe配pei網wang。由you於yu售shou電dian,有you很hen多duo跟gen客ke戶hu的de接jie觸chu,可ke以yi配pei套tao餐can包bao提ti供gong給gei客ke戶hu。這zhe兩liang種zhong現xian在zai來lai看kan是shi較jiao多duo的de。我wo的de看kan法fa相xiang對dui比bi較jiao中zhong立li,還hai是shi得de等deng商shang業ye模mo式shi成cheng熟shu。 


問題2: 我是南開大學在讀博士,目前主要的研究方向,是關於未來的電池等級材料的一些設計,包括鋁電、鈉電的矽材料、納(na)米(mi)材(cai)料(liao)。相(xiang)對(dui)於(yu)鋰(li)電(dian),我(wo)們(men)目(mu)前(qian)研(yan)究(jiu)的(de)材(cai)料(liao),整(zheng)體(ti)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)是(shi)偏(pian)低(di)一(yi)點(dian)的(de)。高(gao)能(neng)量(liang)比(bi)較(jiao)多(duo)的(de)材(cai)料(liao),比(bi)如(ru)鈉(na)鋰(li)錳(meng)氧(yang)和(he)鈉(na)鎂(mei)錳(meng)氧(yang)。但(dan)是(shi)他(ta)們(men)循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)較(jiao)低(di),如(ru)果(guo)能(neng)解(jie)決(jue),是(shi)否(fou)會(hui)有(you)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)?目(mu)前(qian)鋰(li)電(dian)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)已(yi)經(jing)基(ji)本(ben)上(shang)趨(qu)於(yu)平(ping)穩(wen)了(le),後(hou)麵(mian)還(hai)有(you)很(hen)多(duo)其(qi)它(ta)電(dian)池(chi)在(zai)追(zhui)趕(gan)。也(ye)有(you)一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)能(neng)有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)鋰(li)電(dian)的(de)容(rong)量(liang)和(he)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)。那(na)麼(me),是(shi)否(fou)後(hou)鋰(li)時(shi)代(dai)會(hui)通(tong)過(guo)材(cai)料(liao)實(shi)現(xian)翻(fan)身(shen)? 


肖必威: 這兩個問題剛好我都有涉及。先說鈉電,你講得確實很有道理。對於很多鈉電池,我們確實能夠做到高能量密度,但是充電可能會到4.4伏,材料本身的穩定性是原因之一。同時,還得考慮電解液是否受得了。我wo認ren為wei是shi可ke以yi去qu做zuo的de,但dan是shi同tong時shi要yao兼jian顧gu電dian解jie液ye和he材cai料liao本ben身shen的de穩wen定ding性xing。有you一yi些xie材cai料liao很hen有you希xi望wang,例li如ru鈉na鋰li錳meng氧yang和he鈉na鎂mei錳meng氧yang,但dan是shi可ke能neng在zai高gao電dian壓ya下xia,會hui存cun在zai一yi個ge問wen題ti,就jiu是shi鋰li材cai料liao本ben身shen遷qian移yi掉diao以yi後hou就jiu回hui不bu去qu了le;或者鎂遷移的回不去了,或者是析氧問題。

關(guan)於(yu)富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)。這(zhe)正(zheng)好(hao)是(shi)我(wo)博(bo)士(shi)期(qi)間(jian)的(de)工(gong)作(zuo)內(nei)容(rong),富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)確(que)實(shi)非(fei)常(chang)有(you)誘(you)惑(huo)力(li)的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du),但(dan)是(shi)富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)在(zai)液(ye)態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)裏(li)可(ke)能(neng)不(bu)是(shi)最(zui)好(hao)的(de)方(fang)案(an)。因(yin)為(wei)液(ye)態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)裏(li)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)質(zhi)子(zi),這(zhe)個(ge)質(zhi)子(zi)很(hen)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)是(shi)富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)的(de)電(dian)壓(ya)衰(shuai)減(jian)的(de)重(zhong)要(yao)的(de)來(lai)源(yuan)之(zhi)一(yi)。一(yi)旦(dan)進(jin)去(qu),它(ta)可(ke)能(neng)會(hui)對(dui)內(nei)部(bu)造(zao)成(cheng)氧(yang)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)或(huo)者(zhe)是(shi)過(guo)渡(du)金(jin)屬(shu)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)。固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)不(bu)涉(she)及(ji)到(dao)質(zhi)子(zi)傳(chuan)導(dao),不(bu)涉(she)及(ji)到(dao)質(zhi)子(zi)的(de)產(chan)生(sheng)問(wen)題(ti)。如果我們能夠很好地把富鋰材料和固態電解質結合起來,同時能夠做到4.6伏的固態電解質滿足富鋰的工作條件,我認為這將極有可能產生非常重要的影響。

我(wo)感(gan)覺(jiao)富(fu)鋰(li)材(cai)料(liao)的(de)翻(fan)身(shen),某(mou)種(zhong)程(cheng)度(du)上(shang)是(shi)需(xu)要(yao)固(gu)態(tai)電(dian)解(jie)質(zhi)創(chuang)造(zao)這(zhe)個(ge)機(ji)會(hui)。當(dang)然(ran)它(ta)本(ben)身(shen)也(ye)存(cun)在(zai)丟(diu)氧(yang)的(de)問(wen)題(ti),因(yin)為(wei)電(dian)解(jie)液(ye)產(chan)生(sheng)的(de)質(zhi)子(zi)對(dui)它(ta)造(zao)成(cheng)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)影(ying)響(xiang)。我(wo)剛(gang)剛(gang)做(zuo)完(wan)的(de)一(yi)個(ge)工(gong)作(zuo)還(hai)在(zai)審(shen)的(de),發(fa)現(xian)鈉(na)電(dian)池(chi)裏(li)如(ru)果(guo)電(dian)解(jie)產(chan)生(sheng)質(zhi)子(zi)和(he)不(bu)產(chan)生(sheng)質(zhi)子(zi),對(dui)層(ceng)狀(zhuang)材(cai)料(liao),尤(you)其(qi)高(gao)壓(ya)穩(wen)定(ding)性(xing),影(ying)響(xiang)非(fei)常(chang)巨(ju)大(da)。高(gao)電(dian)壓(ya)下(xia)麵(mian)存(cun)在(zai)質(zhi)子(zi)和(he)鈉(na)的(de)互(hu)換(huan)過(guo)程(cheng),一(yi)旦(dan)質(zhi)子(zi)進(jin)去(qu)以(yi)後(hou),就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)結(jie)構(gou)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)。所(suo)以(yi)我(wo)感(gan)覺(jiao)不(bu)隻(zhi)是(shi)材(cai)料(liao)本(ben)身(shen),還(hai)要(yao)從(cong)電(dian)解(jie)質(zhi)是(shi)否(fou)耐(nai)高(gao)溫(wen)共(gong)同(tong)去(qu)做(zuo),才(cai)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)和(he)循(xun)環(huan)生(sheng)命(ming)。 


問題3: 我是在北美上學的博士生,主要研究電池材料,即將畢業了,想請教下幾位關於職業規劃的建議。 


劉超: 我wo個ge人ren覺jiao得de,一yi開kai始shi不bu要yao把ba職zhi業ye路lu線xian設she太tai死si板ban,遵zun從cong自zi己ji的de內nei心xin做zuo選xuan擇ze就jiu好hao。剛gang畢bi業ye的de年nian輕qing人ren,不bu管guan選xuan擇ze哪na個ge方fang向xiang,其qi實shi沒mei有you什shen麼me損sun失shi。我wo個ge人ren建jian議yi,有you機ji會hui還hai是shi先xian去qu工gong業ye界jie實shi習xi。我wo當dang年nian博bo士shi畢bi業ye時shi,對dui新xin能neng源yuan的de應ying用yong有you非fei常chang大da的de興xing趣qu,正zheng好hao那na時shi候hou殼ke牌pai有you職zhi位wei出chu來lai。到dao殼ke牌pai工gong作zuo之zhi後hou,我wo一yi直zhi從cong事shi新xin能neng源yuan方fang麵mian的de工gong作zuo,不bu光guang是shi技ji術shu研yan發fa,更geng多duo接jie觸chu了le項xiang目mu經jing濟ji性xing。做zuo研yan究jiu不bu完wan全quan是shi技ji術shu層ceng麵mian,必bi須xu得de考kao慮lv到dao經jing濟ji性xing。 


肖必威: woxuanzelegongzuolejinianhou,congmeiguohuilai。ruguobuhuiguo,doubuzhidaonadianchikeyizhemehuo。zhegeganjiaotebieqianglie,yinweizaimeiguodeshihou,henduoshihoujiushiguanmenzuozijideshiqing,genwaijiedejiechuqishibijiaoshao。wohuiguoyihou,zuidadeganchujiushigexinggeyedouzaifeichangreliedixianghutantao,baokuowomenjintiandehuodong,zaimeiguomeiyoude,yinweitamengenbenjiumeiyoudongjiquzuozhezhongshiqing。wojiaodehuiguoyihou,geiwodeganjiaojiushimeigerendoufeichangyoudongliquzuohenduodeshiqing,baokuoguojia、社會、資本,活力特別的強。 


問題4: woxianzaijiuzhiyujiaotongyinxing,zhenggeguojiadazhengfangzhenshiyaoqiujinrongfuwuyushitijingji。suoyi,xianzaiyinxingyeyezaitansuoruhegenghaodifuwuyuxinyetai。xiangyaoqingjiaoyixia,weilaiyidannadianzhezhongchunengkeyidaguimodiyingyongshenzhidaitilidian,xianyoudeEV或者充電的體係是否可以讓鈉電無縫地接入,或者發電、充電、用yong電dian這zhe些xie相xiang關guan的de行xing業ye是shi否fou需xu要yao根gen據ju鈉na電dian的de電dian池chi結jie構gou或huo者zhe特te性xing做zuo一yi些xie聯lian動dong化hua的de調tiao整zheng?新xin的de技ji術shu進jin來lai之zhi後hou,對dui於yu原yuan來lai的de基ji礎chu設she施shi會hui不bu會hui有you一yi些xie衝chong擊ji跟gen挑tiao戰zhan? 


劉超: 對電池產業鏈,包括負極、電解液、正極、電dian池chi組zu裝zhuang,影ying響xiang比bi較jiao大da,而er對dui於yu充chong電dian,我wo個ge人ren覺jiao得de影ying響xiang不bu是shi很hen大da。畢bi竟jing充chong電dian就jiu是shi提ti供gong一yi個ge動dong能neng,對dui電dian池chi體ti係xi是shi一yi個ge基ji礎chu,不bu管guan用yong什shen麼me樣yang的de電dian池chi體ti係xi都dou可ke以yi做zuo成cheng。包bao括kuo電dian車che的de電dian動dong係xi統tong、電控係統的影響也不是很大。 

 

分享到: