風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的清潔能源對儲能技術(shù)的依賴(lài)促進(jìn)了這一行業(yè)的發(fā)展，但就在最近，被寄予厚望的阿奎恩能源公司（AquionEnergy）申請破產(chǎn)，顯示出儲能領(lǐng)域仍然面臨著(zhù)巨大挑戰。
“明星”隕落，儲能行業(yè)哀嚎遍野
無(wú)論從何種意義上講，阿奎恩能源公司似乎都注定會(huì )成功。
這家向可再生能源項目和電網(wǎng)出售大容量?jì)δ茈姵氐男屡d初創(chuàng )公司是由杰˙惠特克雷（JayWhitacre）于2007年創(chuàng )辦，他是卡內基梅隆大學(xué)的一位材料科學(xué)教授，曾經(jīng)為美國航天局的火星車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)電池。阿奎恩能源公司從包括比爾˙蓋茨，凱鵬華盈（KleinerPerkins）和殼牌的風(fēng)險投資家等諸多知名投資者手里籌集到了近2億美元。也許最重要的是，公司在進(jìn)入市場(chǎng)之初，就清醒敏銳的意識到之前電池類(lèi)項目創(chuàng )業(yè)公司最大的問(wèn)題——很難避免使用稀有材料。有了前車(chē)之鑒，阿奎恩能源公司更多地依賴(lài)于已經(jīng)改變了原始用途的生產(chǎn)設備，并且確定了可能的市場(chǎng)盈利方向。
然而，在3月8日阿奎恩能源公司未能籌集更多的資金之后，公司提起了破產(chǎn)保護，裁掉了80%的員工，不再繼續生產(chǎn)制造。這是儲能設備創(chuàng )業(yè)投資公司最近又一次遭遇的重創(chuàng )。此前，生產(chǎn)開(kāi)發(fā)所謂液流電池的EnerVault公司，在2015年沒(méi)能找到更多的投資者之后，將公司掛牌出售了。同年晚些時(shí)候，生產(chǎn)液態(tài)金屬電池的創(chuàng )業(yè)公司Ambri裁員四分之一。大約在同一時(shí)間，努力開(kāi)發(fā)新技術(shù)，致力于將能量以壓縮空氣的方式儲存在碳纖維儲能罐中的LightSailEnergy公司，將自己的容器產(chǎn)品轉頭賣(mài)給了天然氣供應商?？偠灾?，種種掙扎已經(jīng)讓人們對價(jià)格合適，功能實(shí)用的電網(wǎng)存儲設備在近期的到來(lái)已經(jīng)降低了期望。
這是個(gè)大問(wèn)題。如果沒(méi)有廉價(jià)的方式去儲存類(lèi)似風(fēng)能或者太陽(yáng)能這類(lèi)間歇能源產(chǎn)生的多余能量，那這些可再生能源對整個(gè)電網(wǎng)的電力供應將產(chǎn)生諸多限制。進(jìn)一步講，它對減緩由碳排放引發(fā)的溫室效應的作用也就有待商榷。加利福尼亞的太陽(yáng)能農場(chǎng)在此前已經(jīng)關(guān)閉過(guò)幾天了，因為他們在特定時(shí)間產(chǎn)生的電力超出了電網(wǎng)的使用量。然而，當太陽(yáng)被云層遮擋的時(shí)候，該系統需要啟動(dòng)備用設備，燃燒足夠的化石燃料以滿(mǎn)足實(shí)際需求。
一年前，阿奎恩能源還在《麻省理工科技評論雜志》（MITTechnologyReview）評選出的50家最聰明企業(yè)排行榜上排名第五?，F在已經(jīng)很難弄清楚具體是哪里出了問(wèn)題，因為破產(chǎn)申請中提供的額外細節有限，而惠特克雷也拒絕在拍賣(mài)完成前做出發(fā)言，但他明確表示，希望公司或者技術(shù)在此后能以某種形式延續下去。
鋰離子電池成本一路走低
2012年，當《麻省理工科技評論雜志》首次報道阿奎恩公司的時(shí)候，該公司提到，他們希望能制造每千瓦時(shí)容量成本低于300美元的電池產(chǎn)品。該技術(shù)利用鹽水電解質(zhì)，錳氧化物陰極和基于碳元素的陽(yáng)極組合成電池。該款產(chǎn)品價(jià)格定位是介于低端鉛酸電池和更為昂貴的鋰離子技術(shù)之間。但是主打點(diǎn)是電池能持續使用更長(cháng)時(shí)間，在電網(wǎng)充放電循環(huán)中表現更好。這就可能能使系統的終身費用降到更低。
我們不知道在阿奎恩公司申請破產(chǎn)的時(shí)候，他們產(chǎn)品的成本究竟幾何，但是根據彭博新能源財經(jīng)（BloombergNewEnergyFinance）的報道，鋰離子電池在去年已經(jīng)低于每千瓦時(shí)300美元這一成本的門(mén)檻。特別是，這一價(jià)格在短短兩年內就降低了一半，在2016年達到僅273美元。這是因為為了滿(mǎn)足日益增長(cháng)的手機、電動(dòng)車(chē)和太陽(yáng)能電力備份系統的需求，全球鋰電池的產(chǎn)量逐漸加大。且鋰離子電池的價(jià)格仍有可能會(huì )繼續下滑，彭博預測說(shuō)2025年可能會(huì )降到每千瓦時(shí)109美元，而到2030年達到每千瓦時(shí)僅73美元。
麻省理工學(xué)院（MIT）的材料科學(xué)家，Ambri公司的聯(lián)合創(chuàng )始人唐納德˙薩多維（Sadoway）對此表示懷疑，他認為這樣的估算僅僅表現出鋰電池儲能技術(shù)在電網(wǎng)級別下的總成本。他還認為，彭博新能源財經(jīng)對于未來(lái)的預測是不現實(shí)的，2030年的預估似乎會(huì )低于原材料的成本價(jià)格。但無(wú)論如何，價(jià)格的突然下跌已經(jīng)對儲能電池市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大的連帶效應。他說(shuō)：“當鋰離子電池帶著(zhù)這些大膽驚人的推測上場(chǎng)的時(shí)候，投資者就會(huì )停下來(lái)看看，然后說(shuō)，哇，你們這些（研究其他電池的）家伙都要完蛋了。”
與此同時(shí)，能考慮構建價(jià)值數百萬(wàn)美元儲能系統的大客戶(hù)們幾乎沒(méi)有動(dòng)力將寶壓在新興的風(fēng)險更高的技術(shù)上。“鋰離子電池已經(jīng)滿(mǎn)足了大型公用事業(yè)客戶(hù)的許多特定需求，他們能從穩定供應商那里獲得可靠的產(chǎn)品，”AES公司儲能部門(mén)總監約翰˙扎胡蘭奇（JohnZahurancik）如此評論到。AES公司是一家電力項目開(kāi)發(fā)商，進(jìn)來(lái)越發(fā)專(zhuān)注于電池系統。在2015年加利福尼亞公用事業(yè)公司天然氣泄漏之后，他們緊急訂購了3個(gè)獨立的鋰離子系統來(lái)替換天然氣設備，這些電池就是由AES和特斯拉公司組裝的。“我們認為鋰電池技術(shù)更適用于此時(shí)此刻，且能隨時(shí)待命。”
鋰離子電池還能用上幾十年
很明顯的是，盡管人們迫切需要更好的電網(wǎng)儲能技術(shù)，但任何（此類(lèi)）創(chuàng )業(yè)公司都面臨著(zhù)以下幾個(gè)令人生畏的現實(shí)問(wèn)題：首先，先進(jìn)電網(wǎng)電能儲存技術(shù)的市場(chǎng)并不大，且發(fā)展緩慢，部分原因是技術(shù)不成熟，成本高。其次，也是更為重要的原因是，短期內，類(lèi)似鋰電池一類(lèi)的現有技術(shù)價(jià)格急劇下降，壓縮了類(lèi)似阿奎恩一類(lèi)新能源公司所承諾的新技術(shù)帶來(lái)的利潤空間。
能源企業(yè)家“回旋加速路計劃”基金領(lǐng)導人伊蘭˙古爾（IlanGur）說(shuō)，“別對鋰離子電池之后的時(shí)代報以希望，”他曾經(jīng)參與合資組建了一家電池公司，后來(lái)被博世公司收購了。“我們估計還得再傾向于用鋰電池用上幾十年。”
到現在這都是清潔能源領(lǐng)域一個(gè)普遍的現象。企業(yè)必須進(jìn)行大規模的先期投資，用以開(kāi)發(fā)新的硬件，擴大生產(chǎn)制造規模，同時(shí)還要在推動(dòng)價(jià)格和業(yè)績(jì)目標的前提下，改進(jìn)現有技術(shù)。面對這樣的挑戰，成功者著(zhù)實(shí)寥寥。
在這種情況下，危險在于，就很多觀(guān)察人士看來(lái)，鋰離子電池技術(shù)并不適合大規模的基底負載電網(wǎng)儲能，因為這技術(shù)并沒(méi)有那么便宜，而且還有持久性問(wèn)題。然而，鋰離子電池的成功使得投資市場(chǎng)中那些今天看起來(lái)好處有限，但是有可能在未來(lái)給能源系統帶來(lái)巨大變革的技術(shù)持續遭遇寒冬。
我們又該如何做，才能支撐這些技術(shù)直達他們最終得以帶來(lái)應有的變革呢？
繼續尋找新型儲能電池技術(shù)
麻省理工學(xué)院能源研究副教授杰西卡˙塔蘭奇（JessikaTrancik）說(shuō)，但我們也同樣有理由將寶壓到新型電池這邊。她表示，盡管價(jià)格下降，鋰離子電池仍然不足以在電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用。也沒(méi)人知道它們最終是否能發(fā)揮出更大的作用。
成本價(jià)格的制定也比單純的千瓦時(shí)單價(jià)更復雜。更有說(shuō)服力的指標是每周期每千瓦時(shí)多少美元，這將能同時(shí)反映出系統的使用壽命。我們面對著(zhù)鋰離子電池本身的一個(gè)巨大問(wèn)題：這些電池的容量很快就會(huì )打折扣，每個(gè)智能手機用戶(hù)都知道這一點(diǎn)。這就使得它們不太適合被用于儲存電網(wǎng)中類(lèi)似風(fēng)能或太陽(yáng)能這類(lèi)間歇能源旺季的富余電量，從而去平衡電網(wǎng)發(fā)電能力。
現在還沒(méi)人能說(shuō)清楚最終哪種電網(wǎng)儲能技術(shù)，或者哪種組合最終可能替代鋰離子電池。除了先進(jìn)的電池技術(shù)這種可能性，備選項還有飛輪，壓縮空氣，氫燃料電池，電動(dòng)車(chē)對電網(wǎng)系統，甚至儲能空調。（將水提到山上，再讓它傾瀉而下，依舊是目前最強大的儲能技術(shù)）。但是所有這些技術(shù)都有顯著(zhù)的缺點(diǎn)，可能需要深入持續性的投資才能得到發(fā)展，才能測試它們是否真的有可行性，才能讓它們的價(jià)格更實(shí)惠具有競爭力。
解決之道：市場(chǎng)+公眾政策
問(wèn)題是這樣的投資要來(lái)自哪里。根據布魯金斯學(xué)會(huì )近期的一份報告，特朗普政府已經(jīng)采取措施，取消了清潔能源創(chuàng )業(yè)公司的聯(lián)邦資助計劃。自2011年以來(lái)，這類(lèi)計劃收到的風(fēng)投資金也從75億美元下降到近52億美元。
好消息是隨著(zhù)更多風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏項目的建成，以及企業(yè)開(kāi)始更注重在用電高峰時(shí)間成本的核算控制，大型儲能系統的市場(chǎng)正在擴大。加州大學(xué)伯克利分校的能源經(jīng)濟學(xué)家塞維林˙波倫斯坦恩（SeverinBorenstein）評論說(shuō)，“隨著(zhù)電網(wǎng)更傾向于采用額外的清潔能源作為補充，以及更多老舊的化石燃料發(fā)電廠(chǎng)的關(guān)閉，電網(wǎng)儲存技術(shù)的經(jīng)濟性將變得越來(lái)越高。當我們更多的采用間歇性可再生能源時(shí)，儲能技術(shù)就會(huì )變得更有價(jià)值。”
然而，令人恐懼的是，鑒于全世界為了應對氣候變化這一巨大威脅而需要迅速削減碳排放量，單靠市場(chǎng)機制并不能跟上腳步?？梢约铀龠@種轉變的一個(gè)工具當屬明智的公眾政策。加利福尼亞州，紐約州和其他幾個(gè)州的碳稅或總量管制與交易制度提高了使用化石燃料的發(fā)電廠(chǎng)的成本，并增加了向電網(wǎng)輸送更多可再生能源和儲能技術(shù)的動(dòng)力。政府也有更多的直接方法來(lái)支持該行業(yè)，例如加利福尼亞州要求國家公用事業(yè)公司在本十年底之前向電網(wǎng)增加1.3千兆瓦的存儲量，或為有希望的創(chuàng )業(yè)公司提供聯(lián)邦贈款和貸款計劃。
但最終，新型儲能技術(shù)仍要對抗深埋于資本主義骨子里的戰斗力：市場(chǎng)將選擇并鞏固主導性技術(shù)和主導性公司。為了擺脫舊的秩序，需要采取根本性的改進(jìn)，但在能源領(lǐng)域，這并不會(huì )經(jīng)常出現。相關(guān)新聞：儲能補貼進(jìn)入倒計時(shí) 產(chǎn)業(yè)迎“風(fēng)口期”
