中日2強爭奪可再生能源設施蓄電市場
2022/08/22
在對可再生能源普及發揮關鍵作用的發電設施用蓄電池領域,中國和日本的2大廠商展開了競爭。大連融科儲能技術發展有限公司將在2023年底把産能提高到3倍以上,住友電氣工業公司則通過開發小型産品來擴大需求範圍。蓄電池用於把多餘的電力靈活地儲存和釋放出來,使電力供需趨於穩定。如果競爭使得蓄電池的價格降低、性能提高,將有望為政府和企業脫碳提供助力。
蓄電池行業內的各廠商將強化生産體制和開發的是以壽命長、安全性高為優勢的「氧化還原液流(Redox Flow,RF)」型電池。6月,在中國大連電力企業的設施中,大連融科面向風力發電等用途生産的大型電池投入運作。
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該設施的蓄電系統擁有世界最大級RF電池容量(7月,遼寧省大連市) |
蓄電容量共計達到40萬千瓦時。在一個施工項目中,規模為全球最大級別,電力企業等的總投資額達到19億元人民幣。
氧化還原液流電池的工作原理是,利用泵使儲存在罐體中的電解液迴圈,由稀有金屬釩的離子進行蓄電和放電。也就是所謂的「全液體型」電池。最大的優點是耐用年限長,達到20年以上,而純電動汽車(EV)等使用的主流鋰電池被認為只能使用10年左右。
截至8月,大連融科的實際交付量約為56萬千瓦時。今後將對在大連運作的設備進行擴建,增加40萬千瓦時。
中國大陸市場的佔比達到6成
大連融科在大連擁有年産能達到120萬千瓦時的電池工廠。總經理王曉麗在接受日本經濟新聞(中文版:日經中文網)的採訪時表示,到2023年底年産能將至少擴大到400萬千瓦時。
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大連融科成立於2008年,由在電池領域擁有優勢的國營研究機構的關聯公司出資約2成。調查公司彭博新能源財經(Bloomberg NEF)的統計顯示,在全球已安裝的RF電池中,按容量計算,中國市場的佔比約為60%(截至2020年)。大連融科的目標是到2025年維持過半份額,希望穩坐全球第一大企業的寶座。
另一方面,2001年在氧化還原液流電池的實用化方面先行一步的是日本住友電工。2022年3月,住友電工向北海道電力交付了5.1萬千瓦時的RF電池,容量為日本最大。住友電工還曾向美國、台灣、摩洛哥等國家和地區供應電池,總容量合計達到15.9萬千瓦時。
雖然住友電工並未公佈目前的氧化還原液流電池業務規模,但表示「爭取到2025年度實現100億日元的年銷售額」(能源系統事業開發部RF電池技術部長柴田俊和)。在氧化還原液流電池的使用場景不斷擴大的情況下,為了抓住需求,住友電工大力推進了電池的小型化。
容量為100千瓦時左右的小型款的開發已有眉目,住友電工計劃向小規模企業及工廠、便利店、養老院等供應,目前已開展營業活動。發電站用電池的底面邊長往往超過10米,需要專用建築和空間。小型款的具體尺寸和引進成本尚未確定,但會縮小到可放置在停車場等處的程度。
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氧化還原液流電池的課題是縮小尺寸(遼寧省大連市的蓄電系統,由大連融科生産,圖片由該公司提供) |
光伏和風力發電的輸出功率不穩定,並且供應比需求過多時,會引發地區大停電。由於適用於調整可再生能源的供求,氧化還原液流電池這種固定式蓄電池的全球市場穩步擴大。據富士經濟預測,市場規模到2035年將擴大到3.4460萬億日元,達到2021年的2.4倍。
據矢野經濟研究所預測,在2030年全球新一代電池市場上,氧化還原液流電池將佔到大約22%。僅次於有望用於EV的全固態鋰電池(45%)及不使用稀有金屬的有機可充式電池(24%)。
在氧化還原液流電池廠商中,容易確保主要原料釩的中國企業目前佔據優勢。據美國地質調查局統計,在2021年全球釩産量中,中國佔到66%。除了大連融科以外,新興企業格瑞帕洛孚儲能科技(遼寧省盤錦市)7月投資10億元著手建設RF電池工廠。北京普能世紀科技(北京市)也已供貨大約7萬千瓦時。
成本成為課題
中國企業憑藉生産規模和成本競爭力的優勢,在光伏面板及EV電池領域也排在世界前列。日本能源經濟研究所的研究主任吉田昌登提及RF電池廠商全球已達到50家~70家,並指出「也有很多中國企業參與,競爭越來越激烈」。
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氧化還原液流電池普及面臨的課題是電池尺寸和價格高。可以實現8小時左右長時間充放電的款型,每千瓦時的成本接近鋰電池。但正因為容量大,總價也高。可以設想到釩的供求也會緊張,這將成為成本上漲的因素。
新一代電池崛起,市場競爭激烈
瞄準可再生能源用蓄電池市場的不僅有氧化還原液流電池。鋰電池及新一代蓄電池也在加快開發。
主要材料採用樹脂的「全樹脂電池」的基本原理跟鋰電池相同,但不容易燃燒,安全性也高。正極採用吸附空氣中的氧氣的材料、負極使用金屬等的「空氣電池」也備受關注。電極材料價格便宜,預計有的款型製造成本不到鋰電池的十分之一。
據日本經濟産業省介紹,在固定式鋰電池領域,日本企業的全球份額截至2016年為27.4%,按2020年推測下跌至4.5%。市場已被南韓和中國企業搶走,日本企業被迫憑藉技術和成本競爭力補救。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)渡邊伸 大連、中村信平 大阪
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