實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中國(guó)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)如何迎頭趕上

文/楊駿飛 盧藝丹 何藝辰 侯巧云 丁綺薇 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，以及人民生活水平的提高，負(fù)荷曲線呈現(xiàn)的峰谷差越來越大，這也造成了電力系統(tǒng)供需不平衡現(xiàn)象。此外，隨著全球能源供應(yīng)的緊張和全球氣候的變化以及環(huán)境的污染，越來越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到新能源發(fā)展的必要性。在“雙碳”目標(biāo)背景下，中國(guó)積極發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，其中儲(chǔ)能電池因其應(yīng)用廣泛、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、綠色能源快速發(fā)展和能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深化，我國(guó)的儲(chǔ)能發(fā)展需求正在日益擴(kuò)張，推進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為必然。

我國(guó)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

儲(chǔ)能電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈剖析。我國(guó)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游原材料及設(shè)備、中游儲(chǔ)能系統(tǒng)及集成、下游電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用。儲(chǔ)能電池上游的原材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及結(jié)構(gòu)件等；上游的集成系統(tǒng)設(shè)備主要包括涂布機(jī)、攪拌機(jī)等。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成與制造，產(chǎn)業(yè)鏈下游的應(yīng)用場(chǎng)景主要為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的電力系統(tǒng)儲(chǔ)能。

儲(chǔ)能電池主要以鋰電池的形態(tài)存在，其上游原材料主要是鋰電池上游的參與者，其中，杉杉股份是上游原材料的重要參與者；儲(chǔ)能電池中游的儲(chǔ)能系統(tǒng)及集成主要參與者分別為電池公司和軟件公司，主要企業(yè)有比亞迪、寧德時(shí)代；儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)鏈下游電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的發(fā)電側(cè)主要由五大發(fā)電集團(tuán)完成；在電網(wǎng)側(cè)主要企業(yè)有國(guó)網(wǎng)江蘇、許繼集團(tuán)、平高集團(tuán)等。

儲(chǔ)能電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。在供給端，中國(guó)、美國(guó)和歐洲占據(jù)了全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，三者合計(jì)占全球2020年新增投運(yùn)總規(guī)模的86%。其中，中國(guó)的新增投運(yùn)項(xiàng)目占比最大，占總規(guī)模約三分之一。在新能源汽車不斷推廣以及電池技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展迅速。目前，電化學(xué)儲(chǔ)能主要以鋰電池為主，市場(chǎng)份額約為90%。在政策支持力度加大、電力市場(chǎng)機(jī)制建立、電池成本持續(xù)下降等因素推動(dòng)下，未來儲(chǔ)能電池出貨量有希望繼續(xù)上升。

在需求端，儲(chǔ)能電池下游應(yīng)用主要包括電力系統(tǒng)儲(chǔ)能。近年來，電化學(xué)儲(chǔ)能快速發(fā)展，截至2020年底，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)累積裝機(jī)功率規(guī)模為3269.2MW，同比增長(zhǎng)91.2%，新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率規(guī)模達(dá)到1.56GW，首次突破1GW。隨著需求的增長(zhǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)電池技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，其能量密度、安全性和效率進(jìn)一步提高，未來行業(yè)仍將保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代下的數(shù)字技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是指以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體，以信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、全要素?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型為重要推動(dòng)力，促進(jìn)公平與效率更加統(tǒng)一的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。進(jìn)入信息時(shí)代以來，伴隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用和飛速發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已成為各國(guó)推動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。近幾年，世界各國(guó)相繼出臺(tái)中長(zhǎng)期數(shù)字發(fā)展戰(zhàn)略，以自身信息、科技等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，構(gòu)建以數(shù)字驅(qū)動(dòng)為主體的經(jīng)濟(jì)體系。

數(shù)字技術(shù)新時(shí)代下的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字技術(shù)又稱為數(shù)字控制技術(shù)，是一門與電子計(jì)算機(jī)相伴而生的科學(xué)技術(shù)。在技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展中，數(shù)字技術(shù)已成為創(chuàng)新要素最多、應(yīng)用最廣、輻射效應(yīng)最大的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)技術(shù)，數(shù)字技術(shù)的功能更為全面與準(zhǔn)確，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

提高數(shù)據(jù)處理效率。數(shù)據(jù)作為一種新的生產(chǎn)要素，與傳統(tǒng)要素有著本質(zhì)區(qū)別，它表現(xiàn)出邊際報(bào)酬遞增的趨勢(shì)，數(shù)據(jù)規(guī)模越大，數(shù)據(jù)的價(jià)值也會(huì)越高。在信息時(shí)代，數(shù)據(jù)資源呈指數(shù)型增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理已無法滿足社會(huì)的要求。相比之下，大數(shù)據(jù)技術(shù)針對(duì)數(shù)量龐大、種類繁多、具有真實(shí)性的數(shù)據(jù)，能夠進(jìn)行快速處理和存儲(chǔ)，企業(yè)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，可以大大提高企業(yè)運(yùn)行效率，推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)發(fā)展。

傳輸抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)能通過特定的編碼與解調(diào)方式應(yīng)對(duì)干擾，在傳輸過程中遇到受干擾的情況能夠還原成原本信號(hào)。例如，可以采用數(shù)字編碼技術(shù)，將一些基本信息和簡(jiǎn)單信號(hào)進(jìn)行編碼處理后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效率傳輸，同時(shí)在傳播過程中不會(huì)受到其他因素的干擾。這些干擾包括，衰減造成的低電平經(jīng)過放大后連帶本底噪聲一起放大的干擾、不同的信號(hào)源發(fā)射的同一個(gè)頻率的信號(hào)造成的同頻干擾、其他線路狀況造成的干擾等等。

降低業(yè)務(wù)成本。數(shù)字技術(shù)極大地減少了金融業(yè)務(wù)的成本。在數(shù)字技術(shù)出現(xiàn)前，金融業(yè)務(wù)普遍性成本高，不是簡(jiǎn)單的由于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行人工調(diào)查等大量生產(chǎn)要素的投入，還有因技術(shù)和人工之間不匹配、不均衡發(fā)展等問題存在。此外，在互聯(lián)網(wǎng)信貸、互聯(lián)網(wǎng)理財(cái)業(yè)務(wù)等方面，當(dāng)下數(shù)字技術(shù)能將傳統(tǒng)金融業(yè)務(wù)通過信息化技術(shù)處理信貸、支付、理財(cái)，從而將其成本進(jìn)一步降低。大量事實(shí)證明，互聯(lián)網(wǎng)借貸利率要比傳統(tǒng)金融利率高得多，我們需要通過其他方式和渠道的回報(bào)來覆蓋成本。

如何利用數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)助力儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展

規(guī)避儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)劣勢(shì)。

在儲(chǔ)能電池研發(fā)眾多技術(shù)中，最主要的技術(shù)是電化學(xué)儲(chǔ)能。這一技術(shù)的原理在于，將原本儲(chǔ)存在電池里的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成可用于電池輸出的電能，從而滿足供給端對(duì)電量的需求。然而，目前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)并不能滿足人們的日常需求，主要存在以下問題：首先，它存在固有問題。例如，現(xiàn)有的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)能夠支持的儲(chǔ)能時(shí)間較短，遇到極寒天氣，電量會(huì)快速釋放等。其次，電池原材料資源有限。2020年，據(jù)世界銀行估計(jì)，到2050年，電池原材料如鋰的產(chǎn)量，要增加500%才能滿足人類需求。

根據(jù)國(guó)外現(xiàn)有市場(chǎng)機(jī)制的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，中國(guó)電力市場(chǎng)在制定適合于電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)制時(shí)，必須始終堅(jiān)持三個(gè)基本原則：一是，確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)準(zhǔn)入條件；二是要因地制宜、循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)市場(chǎng)機(jī)制；三是儲(chǔ)能市場(chǎng)的參與機(jī)制要按照系統(tǒng)的需求來規(guī)劃和綜合資源，并在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)揮儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

積極擁抱新能源革命。在碳中和驅(qū)動(dòng)下，光伏建筑、綠色電力供應(yīng)、智慧能源與市政網(wǎng)絡(luò)等市場(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)景都會(huì)隨之而來。未來的綠色電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)兩種形態(tài)的組合：一種是集中型的超級(jí)電網(wǎng)，這需要國(guó)家政府協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮光照和風(fēng)能充裕地區(qū)潛能，解決大型生產(chǎn)、生活和社會(huì)公共服務(wù)的用能需求；另一種是分散型智能電網(wǎng)，是將分布式光伏、儲(chǔ)能電池、物聯(lián)網(wǎng)、新能源智能終端充分連接的局域電網(wǎng)，要解決日常生活及出行需求。這兩種模式的組合在不同區(qū)域、不同階段可能會(huì)稍有不同，但無論哪種綠色電力系統(tǒng)都離不開能源互聯(lián)。

積極擁抱數(shù)字化革命。在接下來的全面電力化社會(huì)中，人類的用能形態(tài)將變得趨同并以電力為主，我們的生產(chǎn)與應(yīng)用模式也會(huì)變得趨同。而此時(shí)，我們更加需要數(shù)字化的精細(xì)管理，在降低用電成本的同時(shí)滿足需求側(cè)多樣性。當(dāng)我們步入全面電力、全面數(shù)字化社會(huì)后，光伏的連接屬性與數(shù)字化的智能屬性將得到充分發(fā)揮，萬物連接真正成為可能。隨著全球碳中和、智能革命大勢(shì)的持續(xù)發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)與消費(fèi)體系被接入，各環(huán)節(jié)將連成一個(gè)整體。第三次工業(yè)革命將成就一場(chǎng)史無前例的萬物融合與超越，鑄就人類歷史上最大的舞臺(tái)。

構(gòu)建一體化大數(shù)據(jù)中心。隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加快，數(shù)據(jù)資源儲(chǔ)存、計(jì)算能力提升推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心的合理布局。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展需要較高的能耗，因此對(duì)節(jié)能能源的要求越來越高。儲(chǔ)能電池是推動(dòng)主體能源由不可再生能源向清潔能源轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)用儲(chǔ)能電池，建立100%清潔能源供電的新型“零碳”大數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)能效標(biāo)準(zhǔn)的提升以及數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建，為體系化推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及融合互補(bǔ)發(fā)展，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。