实现电池能量存储的方式有哪些？

没有人怀疑储能的未来前景，但现在却少有人愿意为它买单，最重要的原因之一贵！北京百能汇通科技有限公司总经理陆克直截了当地说。

如果不是几年前选择回国创业，从哈佛大学肯尼迪政府学院毕业的陆克，可能还在美国纽约联合国总部做着一份稳定的顾问工作，然而他却选择了另一条道路。在联合国，你一眼就能看到20年后的自己，陆克笑着说，但我是一个理想主义者。

这个1975年出生的海归创业者身上的确渗透着些许理想主义的气质。他会讲述2004年前中国国家主席胡锦涛与前联合国秘书长安南会面时讨论新能源问题的热烈场景；也会引用《第三次工业革命》作者里夫金（JeremyRifkin）中对储能的展望：未来通用目的的储能技术很快会改变我们的历史。

但陆克同时强调：储能是世界难题，而我们在挑战世界难题。话语中既有对坚持的认可，也暗含着隐约的不确定性。

储能行业的现实并不如理想中的美妙。据中关村储能产业技术联盟项目库的不完全统计，全球储能项目在电力系统的装机总量截至2013年10月仅仅约为726.7MWH（不包含抽水蓄能、压缩空气储能及储热），美国占比45%。相比之下，中国仅在2013年新增的光伏装机就达到12GW，新增风能装机则达到约16GW。毫无疑问，在全球范围来说，这是个刚刚开始萌芽的市场。

从公司角度看，尽管从本世纪初开始，进入储能行业发展的创业公司前赴后继，但却多数维持着惨淡经营，或者半途而终。

就在今年1月下旬，美国得州一家专注储能设备提供和清洁能源管理的创业公司极限能源（XtremePower）宣布因资金链断裂而申请破产保护。据媒体报道，该公司账面上仅剩3.4万美元现金，负债1,000万美元，而此前它已经完成12个清洁能源相关的储能项目，累计装机容量达60MWH。

在陆克看来，高成本是横在储能产业发展面前的一座大山。毫无疑问，需求存在：2012年中国由于电网容量等问题直接浪费的风力发电电量就达200亿度；美国的峰值电价是谷值电价的30倍以上，中国的峰值电价是谷值电价的3-4倍，通过储能来进行峰谷价差的交易，其市场空间广阔。

然而，目前化学储能的平均充放电成本在1.5元/千瓦时/次高出电网的峰值电价，因而，这种原本雪中送炭的需求变成了锦上添花的东西成为没有对应支付能力的、无意义的需求，陆克说，而这正是百能突破的核心。

2008年2月，百能汇通的前身汇能公司成立，陆克作为创始人之一加入。百能汇通是专注锌溴电池研发、制造的公司，它与业内另外一家名声更大的液流电池供应商普能有着深厚的渊源。2007年成立的普能同时在全钒电池和锌溴电池两个方向研发，并得到天使投资人江南春300万美元的资助。

在公司准备进一步融资前夕，为了让融资金额最大化，普能和汇能分别独立融资发展，普能专注全钒电池，汇能聚焦锌溴电池。

实现能量存储的方式很多。从技术角度分类，储能技术可以分为物理储能（如抽水储能、压缩空气储能）、化学储能和电磁储能3大类，其中化学储能是近年来发展最快的领域。化学储能同样是个庞大的家族，包括钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池、超级电容器等等。中国电池网，最具价值的电池行业垂直门户，www.itdcw.com。

然而，根据各自的特点，它们适用的领域也各不相同。例如，超级电容、锂离子电池偏动力型，更适用于按分钟进行短周期充放电的应用领域；而液流电池则是涓涓细流型，更适用于按小时进行长时间充放电的较大型储能项目，比如电网的调峰调谷、风能、太阳能稳定上网的配套缓存、微电网等。

全钒电池和锌溴电池都属于化学储能中的液流电池。从2012年9月美国能源局与美国电科院联合发布的储能项目比较数据来看，全矾电池与锌溴电池的性能指标相当。但从度电成本上来看，锌溴电池更具优势这主要源于锌溴电池在原材料成本方面的优势。

但事实的发展却并非如此，短短几年，中国的钒电池厂商已经快速发展到10多家。这主要是因为钒电池的产业链条比较成熟，进入电池集成领域较为容易；而锌溴电池从材料研发到工艺的技术门槛都很高，所以进入者较少。百能汇通总工程师孟琳说，他是公司的创始团队成员之一。

专注全钒电池的普能就走了一条电池集成的道路。2009年初，普能以极低的价格蛇吞象式地收购了因资金链断裂而破产的全球最大矾电池生产商加拿大VRB公司（VRBPower），此后陆续引入包括多家著名投资机构累计3,200万美元的融资，并由此在全球液流电池领域占据了一席之地。

百能汇通成立伊始也曾考虑过做锌溴电池集成，但很快转变了方向。一方面集成出来的电池成本太高；另一方面锌溴电池的核心隔膜材料技术为日本旭化成公司（AsahiKaseiCorp.）独家掌控，他们拒绝为中国公司供货。陆克回忆说，百能汇通是被逼上了自主创新的道路。然而，从配方到工艺流程，再到工艺设备，这一彻底自我研发道路的选择意味着5年多时间的漫长投入。

北京通州中关村科技园里的一幢独立3层办公楼是百能汇通现在的生产基地、研发中心和办公场所。在人数最多时，北京百能仅研发人员就达到了100多人。锌溴电池的研发是一个跨越7大学科的复杂体系，每个方向都需要一些经验丰富的带头人。陆克解释说。

这是百能内部一场挑战极大的锌溴电池成本瘦身运动。从电池隔膜、极板、电解液，到设备生产线、电池管理系统等等，要降低成本到极致，就不能放过任何一个可能增加成本的环节。我们不仅要做基础研究，还要做产业化；我们不是在做一个作品，而是要做出可以规模化生产的产品，并且成本要降低到以往的1/3。陆克说。

隔膜是锌溴电池中最核心的部件之一。目前全球第一大锌溴电池生产商ZBB能源公司（ZBBEnergyCorporation，NYSE:ZBB）生产的锌溴电池中，隔膜的成本大约占电池总成本的40%，而他们的隔膜正是采购于旭化成公司。要研发出自己的隔膜，必须从材料配方开始。这不像写一段程序那样轻松，可以直接通过运行检验哪里有问题，这是一项耗费时间、精力的基础研究，必须反复尝试和探索，在千万次测试中找出最合适的配方。陆克说。

最终百能做出了自己的电池隔膜。经第三方权威机构检测，性能指标与旭化成公司不相上下，某些指标甚至更加出色。最为关键的是，隔膜成本降低到外界采购的1/3到1/4。

电解液是电池成本中另一个重要构成。以往锌溴电池生产商基本通过以色列化工采购，每吨的价格需要1万多美元。通过自己研发配方，百能将电解液成本节约了一半。我们的设备生产线全部是自己设计的。孟琳颇为骄傲地说。通过工艺改进和优化，百能的电池部件生产不仅简化了生产步骤，降低了成本，还确保产品规模化生产时的高度均一性。

经过5年多研发，去年第三季度，百能汇通终于打通整个锌溴电池产业链条上的所有环节完全掌握自主知识产权，将产品成本做到了不到竞争对手的1/2。如果不付出这样的时间和代价，我们永远不知道如何大幅度降低成本，而我们的竞争对手们仍然在走着高成本的集成道路。陆克强调。

不过，陆克并不满足。根据美国电力研究院的数据，利用均化能源成本（levelizedcostofenergy，LCOE）的方法计算，储能产品的价格只有在300美元/千万时以内才具备商业价值这与当前储能产品的价格相差甚远，全矾电池的市场售价目前超过7,000元/千瓦时，而ZBB锌溴电池在中国建立的合资企业的售价则在6,000元/千瓦时。

这一高昂的成本和价格让储能厂商处于发展的尴尬境地。在纽约证交所上市的ZBB公司，长期处于亏损的状态，目前股价已经跌入1美元以下；而更多的储能公司为了抢占市场，不惜长期亏本扩张，其风险是一旦资金链条断裂，则陷入破产的边缘。

与竞争对手不同，因为突破了产业链上的所有技术瓶颈，我们完全可以利用规模优势来进一步大幅降低电池成本，预计到2015年，我们的电池成本将达到300美元/千瓦时以下的目标。根据我们的估算，在电池的整个生命周期里，分摊后的度电成本将可以达到0.46元/千瓦时。陆克说。

显然，从分摊成本的角度来看，电池的稳定性是另一个核心技术要素。目前，百能汇通的满负荷年产能为10MW。一旦市场需要，我们具备快速扩产的能力。陆克表示。

然而，如何唤醒储能市场可能是摆在陆克面前的最大挑战而这并不是一两家公司可以应对的问题。截止到目前，中国政府并没有任何针对储能领域的补贴措施或形成文字的支持政策，储能的发展仍然处于项目试点的阶段。