被寄予厚望的儲能產(chǎn)業(yè)，能否承擔起推動(dòng)能源行業(yè)清潔、高效、安全和可持續發(fā)展的重任？在技術(shù)尚不成熟之際，行業(yè)發(fā)展如何在技術(shù)、市場(chǎng)和政策之間取得平衡？未來(lái)儲能產(chǎn)業(yè)會(huì )怎樣顛覆現有產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式？為此，本刊采訪(fǎng)了中國工程院院士、英國皇家工程院院士、世界電動(dòng)車(chē)協(xié)會(huì )創(chuàng )始主席陳清泉，他認為，在應對氣候變化和可持續能源發(fā)展壓力下，儲能作為一種電力資源，應成為優(yōu)化耦合不同能源的標準配置，具體技術(shù)路線(xiàn)需結合應用場(chǎng)景因地制宜。全球能源互聯(lián)網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)無(wú)疑是發(fā)展儲能最便利的入口，能源產(chǎn)業(yè)、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的深度融合，將催生出能源優(yōu)化耦合的標配。

記者：在清潔能源之后，儲能已被視為能源領(lǐng)域的下一個(gè)風(fēng)口。儲能到底有多重要？
陳清泉：近年來(lái)，中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院輪流召開(kāi)論壇，討論全球重大挑戰問(wèn)題，其中，氣候變化與可持續能源首當其沖。
從長(cháng)遠來(lái)看，人類(lèi)必將從化石能源走向非化石能源，這個(gè)過(guò)程需要依靠技術(shù)創(chuàng )新實(shí)現兩手抓：一是傳統的化石能源的清潔化，一是新能源能夠大規模有效地經(jīng)濟穩定運行。
發(fā)展新能源就要克服其隨機性、間歇性對電網(wǎng)帶來(lái)的巨大挑戰。100多年來(lái)，電網(wǎng)發(fā)展從直流到交流和現代直流，從低電壓到高電壓，直至特高壓，其供需瞬時(shí)平衡的特點(diǎn)要求發(fā)電可控、需求都了解?，F在是“老革命遇到新問(wèn)題”——供給側的風(fēng)電、光伏等新能源出力不可控，需求側又增加了電動(dòng)汽車(chē)、分布式能源等隨機性的負荷。發(fā)電側和需求側如何平衡？一定要有儲能。
記者：這意味著(zhù)儲能是發(fā)展新能源的標配？
陳清泉：儲能已經(jīng)成為一種電力資源。國家電網(wǎng)公司提出的全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰略構想表明，新能源分布的地區、時(shí)間差異很大，供需不匹配就需要能源互聯(lián)。但儲能的作用還不僅限于此，可以從更廣泛層面，通過(guò)對不同類(lèi)型的能源耦合進(jìn)行優(yōu)化配置，比將如電力、氫氣、天然氣、化工能源等進(jìn)行轉換、有機融合，目的是節能減排，實(shí)現方式就是電力電子+儲能技術(shù)。能源互聯(lián)要求能源一定要通過(guò)電力電子技術(shù)，實(shí)現雙向流動(dòng)，比如可以通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)充放電與電網(wǎng)互動(dòng)，參與電網(wǎng)負荷峰谷調節，對能源進(jìn)行優(yōu)化配置和耦合。
記者：這種能源耦合的應用范圍是在工業(yè)領(lǐng)域，還是可以具體到社區、家庭范圍？
陳清泉：儲能的范圍很廣，大到電網(wǎng)的百萬(wàn)千瓦、小到納米網(wǎng)幾千瓦，可以在不同層面實(shí)施這種多能耦合策略。在工業(yè)領(lǐng)域就是通過(guò)大力推動(dòng)工業(yè)主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)，發(fā)展電力與化工能源相結合的分布式能源，建設工業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)。在社區家庭層面，可以發(fā)展基于納米結構的能源互聯(lián)網(wǎng)，當然，這種結構不是物質(zhì)上的納米顆粒的實(shí)體大小，是為了區別于一般意義上的微網(wǎng)，表明其由于量變引起質(zhì)變，帶來(lái)系統活力的變化。通過(guò)充分調動(dòng)每一個(gè)社會(huì )細胞——家庭的積極性，充分利用小區內的交直流、氫氣、天然氣等基礎設施，借助電力電子技術(shù)和儲能設備，來(lái)優(yōu)化配置能源。在我看來(lái)，人的行為、能源和信息要互相平衡。要找出能源和信息的關(guān)系，才能更有效利用能源，對能源進(jìn)行優(yōu)化配置需要儲能。
技術(shù)路線(xiàn)應百花齊放
記者：據測算，儲能價(jià)格目前已經(jīng)達到0.7元/千瓦時(shí)，2018年被視為儲能市場(chǎng)的爆發(fā)點(diǎn)。您如何評價(jià)未來(lái)市場(chǎng)的前景？
陳清泉：儲能市場(chǎng)的爆發(fā)來(lái)自多方面，一是分布式儲能的電動(dòng)汽車(chē)快速發(fā)展，二是大規模儲能的能源互聯(lián)網(wǎng)，需要優(yōu)化配置耦合不同類(lèi)型能源。從長(cháng)期來(lái)看，基于各種應用需求和技術(shù)潛力，市場(chǎng)肯定會(huì )有爆發(fā)，但在什么時(shí)候爆發(fā)，要看市場(chǎng)與技術(shù)，政策和企業(yè)間如何交互。對企業(yè)而言，最重要的是不忘初心，聚焦于產(chǎn)品和技術(shù)，不能只靠忽悠而忽視了核心競爭力的培育。
記者：鑒于大多儲能技術(shù)尚不成熟、成本較高，有觀(guān)點(diǎn)認為，當下發(fā)展儲能更多是一種出于環(huán)?？剂康纳鐣?huì )壓力，您認為，儲能發(fā)展是技術(shù)問(wèn)題、經(jīng)濟問(wèn)題還是社會(huì )問(wèn)題？
陳清泉：發(fā)展儲能是出于多方面因素考慮的結果，最為重要的原因就是，人類(lèi)的能源結構將發(fā)生變化。具體推進(jìn)需要通盤(pán)考慮技術(shù)、經(jīng)濟和政策等方面的因素，從技術(shù)層面，應對多種路線(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)綜合利用，并不斷研發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品；在政策上，需要合理補貼，更需要政策市場(chǎng)雙輪驅動(dòng)；對行業(yè)而言，要高度自律，不要低級重復和惡性競爭。
記者：從人類(lèi)存儲技術(shù)發(fā)展的歷史上看，目前所有成熟的存儲技術(shù)，包抽水蓄能、LNG、LPG，都是不改變物質(zhì)特性的物理儲能，您認為，物理儲能、電化學(xué)儲能哪種技術(shù)路線(xiàn)更有發(fā)展空間？
陳清泉：在現有儲能技術(shù)中，抽水蓄能占比很高、很成熟，但也有局限性，比如對資源、落差要求較高，難以廣泛應用。蓄電池技術(shù)基于電化學(xué)原理，有兩個(gè)致命缺點(diǎn)：一是化學(xué)反應需要充放電時(shí)間，即使快充也要20多分鐘，比加油的幾分鐘要慢很多。二是安全性問(wèn)題比物理儲能要差，此外還有環(huán)境影響等。
因此，目前的儲能技術(shù)雖然有很多，但每一種都有其優(yōu)缺點(diǎn)，可以發(fā)揮自身優(yōu)勢，應用在不同場(chǎng)合，沒(méi)有一種技術(shù)可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術(shù)，要鼓勵百花齊放。政府通過(guò)建立公平公正公開(kāi)的體制機制，進(jìn)行監管，最終讓市場(chǎng)來(lái)檢驗各種儲能技術(shù)的實(shí)踐。
因此，目前的儲能技術(shù)雖然有很多，但每一種都有其優(yōu)缺點(diǎn)，可以發(fā)揮自身優(yōu)勢，應用在不同場(chǎng)合，沒(méi)有一種技術(shù)可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術(shù)，要鼓勵百花齊放。政府通過(guò)建立公平公正公開(kāi)的體制機制，進(jìn)行監管，最終讓市場(chǎng)來(lái)檢驗各種儲能技術(shù)的實(shí)踐。
記者：您對當下的主力軍和未來(lái)儲能電池的突破如何期待？
陳清泉：儲能技術(shù)的共性基礎科學(xué)問(wèn)題研究包括儲能新原理、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、失效機制、關(guān)鍵材料匹配等。目前在應用于大電網(wǎng)儲能的電池技術(shù)方面，鈦酸鋰電池采用鈦酸鋰負極取代普通的碳負極，在高低溫和高倍率放點(diǎn)時(shí)，不會(huì )產(chǎn)生安全隱患，具有反應快、可以快速充電的優(yōu)勢，在一定程度上，可以與超級電容比拼，目前國內外都有企業(yè)在進(jìn)行研發(fā)推廣，也開(kāi)始小規模商業(yè)化運作。
面向未來(lái)，業(yè)界應以開(kāi)創(chuàng )思維，突破開(kāi)發(fā)新型電池，比如基于量子技術(shù)的物理儲能電池等，從基礎理論和材料領(lǐng)域，謀求更高能量密度、功率密度，更長(cháng)壽命、安全環(huán)保、經(jīng)濟可靠等方面的突破。
鋰電儲能要嚴懲騙補
記者：但也有專(zhuān)家認為，電化學(xué)儲能不適宜應用于大規模儲能，只適合當下的中短途交通環(huán)境，您認為，以鋰電池為代表的電池儲能，未來(lái)有多大空間？
陳清泉：市場(chǎng)需求來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一是國家對電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展規劃，已經(jīng)明確了具體數量，二是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。有數據顯示2015年，全球鋰電池規模達到100.75吉瓦，從不同應用領(lǐng)域來(lái)看，小型電池占比已經(jīng)下降到66.28%。在我國，受益于新能源汽車(chē)快速增長(cháng)，2015年動(dòng)力電池增長(cháng)迅速，市場(chǎng)占比已上升28.26%。預計2016年，中國新能源汽車(chē)產(chǎn)量將達到67萬(wàn)輛，汽車(chē)電池產(chǎn)量將達到31.64吉瓦。
記者：這是否表明，鋰電池儲能市場(chǎng)充滿(mǎn)活力？
陳清泉：NavigantResearch針對全球市場(chǎng)發(fā)布的數據顯示，到2024年，分布式儲能裝機將達到12147.3兆瓦，收入達1650億美元。電網(wǎng)級輔助服務(wù)市場(chǎng)裝機容量將達20.8吉瓦，收入達685億美元。
中國的儲能市場(chǎng)也是世界最大的。從政策環(huán)境來(lái)看，中國在微網(wǎng)、電力需求側和市場(chǎng)化改革、新能源汽車(chē)推廣應用方面的政策組合拳，也將推動(dòng)儲能商業(yè)模式確立，帶動(dòng)儲能和新能源汽車(chē)較快增長(cháng)。
記者：過(guò)去3年，鋰電儲能成本下降了50%。我國鋰電池產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上是否也因此而得到了提升？
陳清泉：我國電池企業(yè)全世界最多，但很多是低水平重復、惡性循環(huán)，騙補問(wèn)題突出。
比較中韓的區別，就在于，韓國明確了蓄電池路線(xiàn)圖后，通過(guò)扶植幾個(gè)大企業(yè)，重點(diǎn)攻關(guān)材料技術(shù)，培養領(lǐng)軍人才，實(shí)現了高性?xún)r(jià)比基礎上的量產(chǎn)。而我國眾多電池企業(yè)中，真正有實(shí)力的也就十來(lái)家，很多企業(yè)把注意力放在了騙取國家補貼上，沒(méi)有集中力量去攻克材料、工藝和人才。一個(gè)巨大的反差就是，韓國三星、LG等公司的電池廠(chǎng)車(chē)間人員很少，都是機器生產(chǎn)，而其科研機構卻聚集了眾多研發(fā)人才；反觀(guān)我們的電池廠(chǎng)，生產(chǎn)車(chē)間很多工人進(jìn)行低水平組裝，研發(fā)機構的人員卻形單影孤。
記者：對于質(zhì)量不合格的電池，以及騙補的企業(yè)，您有何具體對策建議？
陳清泉：針對電池質(zhì)量問(wèn)題，可以通過(guò)多網(wǎng)融合實(shí)現實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測電池狀況，一旦發(fā)現問(wèn)題就立刻停止使用，也可以防止騙補事件的發(fā)生。中國工程院院士楊裕生更是提出，如果新能源汽車(chē)騙補構成犯罪，應由人民法院依法用法律來(lái)懲處，而不應止步于工信部等四部委的行政處罰。
電動(dòng)汽車(chē)迎來(lái)跨界融合時(shí)代
記者：曾被視為電動(dòng)汽車(chē)與儲能關(guān)聯(lián)的電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)V2G(Vehicle-to-grid)技術(shù)，似乎進(jìn)展并不理想，您認為原因何在？
陳清泉：過(guò)去有個(gè)判斷認為，換電模式適合發(fā)展V2G技術(shù)，現在看，不一定要拘泥于換電模式，充電模式也可以實(shí)現很好地支撐，關(guān)鍵要從產(chǎn)品、基礎設施、商業(yè)模式三個(gè)層面推進(jìn)。
一個(gè)需要明確的認識就是，電動(dòng)汽車(chē)充電是個(gè)復雜的系統，涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、產(chǎn)業(yè)、資本、商業(yè)模式等方面。其聯(lián)網(wǎng)特性不同于加油站和輸油管線(xiàn)隔離，當充電接口連接到電網(wǎng)系統之時(shí)，因其具備的動(dòng)態(tài)、互動(dòng)等特性，決定了必須要將充電和智能電網(wǎng)集成起來(lái)，這就意味著(zhù)，能源和信息的有機融合將成為發(fā)展基礎設施的成敗關(guān)鍵。這一系統化轉型需要不同利益相關(guān)方的協(xié)同行動(dòng)與合作。
在這些領(lǐng)域，雖然很多核心技術(shù)和高端人才都在發(fā)達國家，但面臨挑戰最大的主戰場(chǎng)在中國，因此中國必須要產(chǎn)生一流的科學(xué)家、工程師和經(jīng)濟學(xué)家。
記者：聚焦當下和未來(lái)，支撐電動(dòng)汽車(chē)儲能發(fā)展的支點(diǎn)在哪里？
陳清泉：由系統化集成與優(yōu)化帶來(lái)的共享、互聯(lián)、智能、自動(dòng)這些趨勢，會(huì )讓電動(dòng)汽車(chē)成為移動(dòng)的分布式儲能器，未來(lái)的挑戰一個(gè)是運營(yíng)后臺，一個(gè)是頂層設計。因此，要有好的設計、規劃和和標準，還要有智能化的能源管理，這是一個(gè)系統工程。在目前的形勢下，需求響應的輔助服務(wù)、動(dòng)力電池梯次利用等領(lǐng)域，是電動(dòng)汽車(chē)與儲能比較好的結合點(diǎn)。
記者：對于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，您曾希望汽車(chē)公司和電力公司聯(lián)手共進(jìn)，日前特斯拉進(jìn)軍新能源、漢能造車(chē)，這種汽車(chē)能源一肩挑的做法，是否意味著(zhù)跨界融合有了新的可能？
陳清泉：跨界融合是大趨勢。能順潮流者才有競爭性，反對潮流者將被淘汰，跨界融合應包括四網(wǎng)：交通、能源、信息和人文網(wǎng)合一。為此，需要三個(gè)C：連接(Connect)，協(xié)調(Coordinate)，合作(Collaborate)。未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)將會(huì )成為裝滿(mǎn)了互聯(lián)網(wǎng)傳感器節點(diǎn)的移動(dòng)儲能終端，制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現深度融合。