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長時儲能,何以是未來?——專訪緯景儲能聯合創始人、董事長葛群

新華財經客戶端發布時間:2025-02-10 15:32:18

  從廣袤沙漠中排列整齊的太陽能光伏板,到海風勁吹下緩緩轉動的巨型風力發電機,新能源以其清潔、可持續的特性,成為了人類應對氣候變化、實現能源轉型的“希望之光”。然而,在新能源蓬勃發展的背后,一個關鍵問題逐漸浮出水面——低碳卻不穩定的新能源,何以實現安全且穩定的電力供應?

  “新能源+長時儲能,才是同時解決能源供需與碳排放問題的最佳方案。”緯景儲能科技有限公司創始人、董事長葛群給到這樣一個答案。作為一家聚焦于鋅鐵液流電池這一長時儲能技術路線企業的“掌舵者”,他認為,儲能,尤其是能夠支撐數小時甚至更長時間穩定輸出的長時儲能,將成為未來能源體系中必不可少的關鍵“拼圖”。

  刨根:從根上找用電的解法

  “電其實和空氣一樣,無感是常態,但一旦出現波動短缺,就會產生‘窒息感’。”葛群說。

  2020年,中國正式提出2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標。對這樣一個經濟總量巨大、工業化與城鎮化進程尚未完成的國家而言,需要保證經濟持續增長的同時,又要有效控制溫室氣體排放。既是機遇,也是巨大挑戰。人工智能、大數據等技術迅猛發展,電力消耗急劇上升。中國信息通信研究院預測,到2025年,數據中心能耗占全社會總能耗的比例將從當時的2%升至5%,年耗電量約4000億千瓦時。若繼續依賴傳統火電供能,不僅會加重碳排放,還會在碳配額等限制下困難重重。

  與此同時,國際能源署的數據顯示,近年來,全球風電和光伏裝機容量持續飆升,尤其中國作為新能源發展的主力軍,更是成績斐然。但快速增長的背后,新能源發電的隨機性、間歇性和波動性問題日益凸顯。

  在光照充足的白天,太陽能光伏電站全力發電,可一旦夜幕降臨,發電量便驟減;風力發電也同樣“看天吃飯”,風力不穩定時,電力供應時有時無。這種不穩定性給電網的穩定安全運行帶來了巨大挑戰,“棄風棄光”現象屢見不鮮。據不完全統計,每年因無法有效消納而被浪費的風電和光電電量超過百億千瓦時,這不僅是資源的巨大浪費,也嚴重制約了新能源產業的進一步發展。

  作為深耕芯片行業25年的“老兵”,葛群親歷了數字科技從萌芽到全面賦能諸多行業的蛻變過程。無論是人工智能、大數據還是云計算,其巨大潛能只有在穩定電力支持下才能更好地釋放,他逐漸意識到,如果電力供應無法同步升級,數字經濟的擴展一定會遭遇瓶頸。

  用電困局何解?又為何是長時儲能?面對這些問題,葛群告訴記者,他喜歡“從根上找解法”。

  葛群主張通過“控碳不控能”來平衡雙碳目標和經濟發展的要求。他認為,中國減碳政策的核心不在于盲目壓縮能源使用總量,而在于通過大力發展清潔能源、配備成熟的長時儲能技術來實現經濟發展與碳排放控制的雙贏。

  “就好比給新能源配上一個‘能量儲蓄罐’,在能源生產過剩時儲存起來,在能源供應不足時釋放,以此來平衡能源的供需矛盾。而長時儲能,更是能夠提供數小時甚至更長時間的穩定電力輸出,成為解決新能源消納難題的關鍵所在。”葛群說。

  儲能路線中,葛群堅定選擇了長時儲能,長時儲能的技術路徑中,他又果斷看中了鋅鐵液流電池。在新興領域創業,抬頭看路比埋頭苦干有時候更為重要。這一步步“鎖定”路線的過程,葛群也是憑著一股子“刨根問底”的勁頭找答案。

  “儲能首先需要做到本質安全,其次還要有成本優勢,最后還必須要能夠短時間內在中國實現大規模部署。”葛群說,“這樣一路追問下去,鋅鐵液流電池成為不二解法。”

  據了解,在安全性方面,鋅鐵液流電池作為水系電池,天生就具備不燃不爆的特性,極大地降低了安全隱患;在循環壽命方面,鋅鐵液流電池表現同樣出色,充放電過程更平穩,堆棧部件能夠實現上萬次乃至十萬次的循環使用,這也意味著長期使用下成本更低、經濟效益顯著;在資源易得性方面,鋅、鐵資源在地球上儲量豐富,價格相對穩定,不像一些稀有金屬那樣容易受到資源限制和價格波動的影響,從源頭上杜絕了“卡脖子”風險,為大規模產業化發展提供了堅實保障。

  葛群以SpaceX的“不銹鋼火箭”比喻鋅鐵液流電池這一技術路線。他認為,鋅鐵液流電池在初期階段確實要面對類似SpaceX火箭焊接、密封等技術難題,但正如SpaceX解決關鍵環節后實現了降本增效般,只要把鋅鐵液流電池核心難點逐一突破,就能顯著削減液流電池的材料、制造、維護和運營費用,為大規模商業應用鋪平道路。

  放大:把“從0到1”的路鑿出來

  2018年,當液流電池技術還鮮為人知,大多數資本和企業都扎堆在熱門的新能源汽車、鋰電回收領域時,葛群帶領團隊踏入這片“待墾地”,創立了緯景儲能。與鋰電池行業的高度分工不同,整個液流電池產業起步晚,投入強度不夠、上下游廠商尚未形成成熟的“分工協作”生態鏈,要想在大規模商用領域真正取得突破,需要打通較長的產業鏈條。

  起步首先就要找人。葛群充分利用在芯片行業積累的技術創新和產業化經驗,精心打造了一支跨領域的精英團隊。在團隊構建上十分大膽,公司內部已細分超過200個崗位,從材料科學家、電力工程師、化學工程師、結構設計師、自動化專家、AI專家等,形成了一個跨領域、跨學科的人才矩陣。他們各有所長,有專注于材料研發的科學家,致力于尋找性能更優的電池材料;有電力工程師,精心設計高效穩定的電力系統;自動化和機器人專家,為實現大規模智能制造提供技術支持……

  “不僅僅是創立一家公司,更是拓開一個行業。”葛群說,“我們做的就是一個‘從0到1’的實驗室技術產業化的放大過程。”

  從實驗室的技術研發,到小試、中試,再到大規模生產,每一步都充滿挑戰。葛群介紹道,從一個小小的零件來看,它既需要和我們的設計相匹配,也需要保證供應商能夠提供這樣品質的產品,還需要在投產后能讓工廠生產達到工藝要求。

  “而這樣的零件不計其數,彎路、教訓更是數不勝數,最初創業的幾年,我們就是這樣靠腦力、靠體力把產業化的路徑一點點鑿出來。”葛群說,“為了讓大規模生產出的產品符合最初的設計要求,這個放大的過程,技術含量不比做科研來得簡單。”葛群并不掩飾其中的難度,“但我希望做難而正確的事情,走到技術的前沿并同時推動整個生態的發展。”

  放大效應已然初見成果。2023年10月緯景儲能珠海“超G工廠”投產,這也是全球首個投產的吉瓦級液流電池工廠,珠海工廠目前產能已經達到設計產能的三分之一。緯景儲能通過自動化產線、數字化智造平臺和AI數字工廠,實現了精確操作、提質降本。雖然這些基地也面臨工藝磨合、新招聘工人培訓、設備測試等多重挑戰,“但隨著珠海‘超G工廠’初步達產并成功交付百兆瓦級產量,即將交付的臨沂工廠、宜昌工廠陸續投產,鋅鐵液流電池商業化落地的可行性已得到市場初步認可。”葛群說。

  自2021年以來,各級政府密集出臺支持儲能的政策:國家有關部門發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》、中央政治局會議也明確指出當前“長時儲能”是制約風電、光伏等新能源發展的瓶頸。對于葛群和他的團隊而言,這無疑是對多年來初心堅持、潛心創新與產業化探索努力和信念最好的肯定和鼓勵。

  在雙碳戰略和新能源儲能政策的多項利好下,中國儲能市場正處于“臨界點”。葛群估算,大約在2025年后,國內長時儲能市場將出現井噴式發展,規模或將達到200至300吉瓦時,天量的市場需求也需要有力的承接。

  “因此,我們這幾年都在抓緊規劃產能、建設工廠,希望能有效承接能源轉型和雙碳戰略下的市場剛需。”葛群說。

  回歸:讓儲能回歸到“儲”的本質

  近年來,在相關政策的推動下,儲能應用端市場空間急劇擴張,新型儲能產業迎來了大爆發。但隨之而來的,產能過剩、質量堪憂、配而不用等質疑聲音也不絕于耳。

  “我認為要破解這些疑問也并不復雜,其實就是要儲能回歸到‘儲’的本質上,讓儲能設備真正發揮提高電力系統穩定性和調度靈活性的作用。”葛群說。

  產品永遠是市場競爭力的核心。緯景儲能也憑借不懈的努力獲得了市場的認可,2023年10月,緯景儲能的“鋅鐵液流電池”正式列入國家能源局《第三批能源領域首臺(套)重大技術裝備(項目)名單》;2024年6月,鋅鐵液流電池入圍全國工業領域電力需求側管理第六批參考產品(技術)目錄;12月,鋅鐵液流電池納入國家發展改革委《綠色技術推廣目錄(2024年版)技術清單》。與此同時,緯景儲能還被評為“國家級高新技術企業”“國家級專精特新‘小巨人’企業”“上海市專精特新中小企業”等。

  談及產品的未來應用,葛群向記者細致描繪出一個源網荷儲協同發力的用電場景:

  在源側,長時儲能與風電、光伏等新能源發電項目配套使用,能夠有效平滑新能源發電的波動,提高發電的穩定性和可靠性。想象一下,在一片廣袤的風電場旁邊,配備了大規模的鋅鐵液流電池儲能系統,當風力不穩定時,儲能系統可以及時補充電力,確保向電網輸送穩定的電能,讓新能源真正成為可靠的電力來源。

  在網側,長時儲能可以作為共享式或集中式儲能電站,參與電網的調峰調頻。在用電高峰時期,釋放儲存的電能,緩解電網供電壓力;在用電低谷時期,儲存多余的電能,提高電網的能源利用效率。這就好比給電網安裝了一個“智能調節器”,讓電網運行更加平穩高效。

  在負荷側,長時儲能同樣潛力巨大。在城市中,建設大型安全儲能電站,可以滿足城市電力保供的需求。特別是在一些人口密集的大城市,如上海,對安全、大規模的儲能電站需求迫切。鋅鐵液流電池憑借其安全性和大容量優勢,成為理想選擇。此外,在社區、工廠等場所,長時儲能還可以與分布式能源系統相結合,實現能源的自給自足和優化利用,降低用戶的用電成本。

  “我簡單算過一筆賬,中國一年大概要用掉近10萬億度電,現在我們的用電成本是度電5毛錢。如果我們用新能源+長時儲能,未來就有可能把用電成本降到度電4毛錢,這就意味著全社會的用電成本減少了近1萬億元,這是利國利民利長遠的事情。”葛群把這個比喻成長時儲能行業的“摩爾定律”,根據他的預測,2028年,鋅鐵液流電池的度電成本將有機會降至2毛。

  中國將力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和,風電與光伏的占比還將繼續提高,與之相匹配的長時儲能需求也會越來越大。在這個歷史機遇縱橫且技術挑戰突出的交匯點,創業者群體需要堅韌的企業家精神去持續突破前沿技術。葛群說,“當前長時儲能仍面臨一些挑戰,但我們信心堅定、腳步堅實,期待長時儲能在新能源時代大放異彩,我們也期待和所有同行們一起,百花齊放迎新春,為人類創造一個更加清潔、高效、可持續的未來!”(新華財經客戶端記者 王默玲)



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