麻省理工研究表明:锂离子电池可能“技术锁定”储能市场

作者: | 发布日期: 2018 年 05 月 10 日 14:55 | 分类: 产业资讯

近日,麻省理工学院能源倡议组织提交的一份新研究报告警示说,储能行业有可能面临过早地建立主导技术的风险;其作者之一,麻省理工学院华盛顿办公室前主任William Bonvillian更是公开表示,技术锁定将存在一定风险,可能导致放弃或错过更加适合公用事业规模储能应用的储能技术。

Bonvillian表示,其所担心的正是锂离子电池目前在市场中的主导地位。2017年第四季度锂离子电池在美国储能市场的份额为98.8%,这意味着该技术连续第13个季度成为市场领导者。业内预测按照目前的形势,到2022年存储系统价格将以每年8%的速度下降。

麻省理工的这份报告指出,锂离子电池适用于电动汽车和电子产品,但不一定是电网的理想选择,锂离子电池的市场锁定使得替代储能技术的生产商难以在市场上生存,更不用说继续创新和规模化发展。这可能会阻止放电时间更持久、循环寿命更长的更加优化的替代储能技术进入市场。

现状是,当锂离子电池这种主导储能设计推出可执行相同功能的备选方案时,就会发生技术锁定的情况。这可能是有益的,因为它加速了创新过程,并降低了主导储能技术的成本,从而扩大了采用;然而,在另一方面,这同样可能会阻碍放电更长时间的储能技术进入市场,一些能够改善储能的技术研究可能会因此搁浅。

技术锁定的另一个风险则是市场过度集中,而这又进一步导致了那个更令人担忧的风险——可能会改善储能主导设计的技术创新将陷入困境,甚至从未完全成熟。

目前,大量的资金投入到扩大生产锂离子电池的项目中,这已经增加了其他竞争者仅靠价格竞争的压力。锂离子成本曲线几乎是其他各种应用的技术的总和,但目前其主要用于电动车辆和电子产品,而液流电池制造商Ambri公司的联合创始人兼商业化高级副总裁、首席技术官David Bradwell表示,公用事业规模的锂离子电池的成本具有一些独特的特性,并未在现在许多锂离子成本曲线预测中得到充分反映,它不能准确反映用于实际应用的锂离子电池的成本。

同时,Bradwell指出,锂离子电池也容易受到原材料风险的影响,因为它们使用金属钴,最近钴的价格翻了一番;镍也可以用作一种替代品,但这种折衷将减少锂离子电池循环寿命,这对电动汽车的应用来说没有问题,但不适用于电网应用。

David Hart是信息技术与创新基金会的高级研究员,也是这个调查报告的作者之一。他指出,目前已经出现了两种迹象:锂离子电池的优势已经使替代储能技术难以进入实施阶段;全球规模的公司正在扩大锂离子电池的生产。

报告中表明,全球五大锂离子电池生产商计划到2020年实现产量增长到三倍。Hart同时表示,一些国家的锂离子电池制造能力快速提升已经存在一些问题,美国的竞争对手并不按照相同的规则行事,而目前美国在这方面做得并不好,这使企业竞争处于劣势。

过去太阳能电池也有类似的发展模式。太阳能发电产品生产商加大了光伏板的生产力度,也为替代太阳能技术的制造商带来了压力,甚至迫使它们退出市场。

2017年4月,两家美国太阳能产品生产商Suniva公司和SolarWorld公司向美国国际贸易委员会(ITC)投诉这样的贸易行为。今年 1月该委员会宣布对外国光伏板征收30%的关税。

在诸多类型的拥有竞争力的储能技术中,目前液流电池技术被视为锂离子电池的主要竞争对手。液流电池通过电解质的交换来存储和产生电流。与锂离子电池不同,液流电池可以实现几乎无限地充放电循环。通过调节容纳电解质的容器的大小,液流电池电池能够比锂离子电池更容易地扩展和缩减以满足放电需求。

然而,与锂离子电池不同,各种液流电池仍在进行激烈的技术竞争。液流电池的回程效率比锂离子电池的回程效率低很多,原因是在电解槽之间移动电解质所需的泵的寄生负载。然而,液流电池的主要优势在于它们能够通过放大电解质储存池,来提供较长的放电持续时间。目前,液流电池仍然难以在市场上获得广泛认可。

液流电池生产商Primus Power公司的业务开发经理Paul Ferrera表示,锂离子电池可以持续放电四个小时,这正在适应电网规模的应用;而且液流电池最大的优势是原材料成本低。

他同时表示,液流电池不会降低使用率,并减少了更换电池成本的需要,也不会降低项目的建设成本,从而降低了储能项目的生命周期成本。对于很多应用来说(比如变电站切换或从太阳能发电峰值到傍晚升高的能量转换),液流电池是一个更加可行的选择。

而Hart表示,创建一个利基市场可以创造一个增长平台,就像过去创建太阳能利基市场一样。几年前,风电曾是占市场主导地位的可再生能源技术。为了鼓励太阳能的发展,美国许多州都部署了太阳能开发项目,而以类似的方式,美国各州可以为成熟的储能技术开辟一个新的领域,而不是任由已经成熟的技术占领市场。

 

原文来源:中国储能网

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