氫燃料發(fā)電設(shè)施和鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)哪個(gè)更具成本效益？這個(gè)問(wèn)題相信大家都有疑惑。根據(jù)麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)研究，氫燃料發(fā)電設(shè)施將與鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在季節(jié)性儲(chǔ)能應(yīng)用方面展開(kāi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其成本競(jìng)爭(zhēng)力將取決于它們可能取代的天然氣發(fā)電廠熱效率。

那么，全球燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀如何呢？

目前，燃料電池根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)景不同可大體分為交通運(yùn)輸用、固定式、便攜式燃料電池，近年來(lái)需求量均呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。2020年度全球燃料電池出貨量達(dá)1,319兆瓦，2016年-2020年復(fù)合增長(zhǎng)率約26%。其中，交通運(yùn)輸領(lǐng)域需求上升尤為顯著，年復(fù)合增長(zhǎng)率約34%。

截至2020年底，全球氫燃料電池汽車(chē)保有量超過(guò)3萬(wàn)輛，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模超1.2萬(wàn)億元。韓國(guó)成為首個(gè)氫燃料電池汽車(chē)保有量超過(guò)萬(wàn)輛級(jí)的國(guó)家。我國(guó)保有量為7352輛，約占全球規(guī)模的24%。當(dāng)前燃料電池整體應(yīng)用領(lǐng)域由清潔電站、輔助電源為應(yīng)用場(chǎng)景的固定式電源向交通運(yùn)輸為應(yīng)用場(chǎng)景的車(chē)用電源轉(zhuǎn)變。據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)的預(yù)測(cè)，到2050年全球氫能源消費(fèi)將占全球總能源需求的18%，將為氫燃料電池及設(shè)備創(chuàng)造近20萬(wàn)億元人民幣的市場(chǎng)價(jià)值。

至于鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前已有超50家電池企業(yè)布局

當(dāng)前，儲(chǔ)能已經(jīng)成為新能源汽車(chē)之外鋰電池企業(yè)的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能鋰電池企業(yè)已超過(guò)50家，幾乎所有動(dòng)力電池企業(yè)都在儲(chǔ)能領(lǐng)域有動(dòng)作。以下為主要企業(yè)儲(chǔ)能布局情況（排名不分先后）：

寧德時(shí)代

寧德時(shí)代布局儲(chǔ)能時(shí)間較早，目前已與多方合作共建完整儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)體系。

在該領(lǐng)域，早在2018年，寧德時(shí)代就與福建投資開(kāi)發(fā)集團(tuán)和中國(guó)電建集團(tuán)下設(shè)公司合作，成立晉江閩投電力儲(chǔ)能科技有限公司。隨后寧德時(shí)代入股時(shí)代星云、與國(guó)網(wǎng)綜合能源成立兩家合資公司、牽手易事特、科士達(dá)成立合資公司。

2020年底，寧德時(shí)代2.21億元入股儲(chǔ)能領(lǐng)域上市公司永福股份，成為其第三大股東。今年雙方還合資成立了“時(shí)代永福”，探索“光伏+儲(chǔ)能”模式。

今年4月28日，寧德時(shí)代還發(fā)布公告稱，將聯(lián)合ATL設(shè)立合資公司，投資140億元開(kāi)發(fā)家用儲(chǔ)能、電動(dòng)兩輪車(chē)等領(lǐng)域。

6月3日寧德時(shí)代“100MWh級(jí)新型鋰電池規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目通過(guò)工信部驗(yàn)收。該項(xiàng)目攻克了12000次超長(zhǎng)循環(huán)壽命、高安全性儲(chǔ)能專用電池核心技術(shù),達(dá)到超長(zhǎng)壽命、高安全性的項(xiàng)目指標(biāo)。

根據(jù)寧德時(shí)代的2020年年報(bào)顯示，在儲(chǔ)能市場(chǎng)，2020年寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)銷(xiāo)售收入為19.43億元，同比增長(zhǎng)218.56%。

比亞迪

比亞迪專業(yè)從事電池儲(chǔ)能、微電網(wǎng)等新能源的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)已有13年，全方位覆蓋了小到家庭儲(chǔ)能產(chǎn)品、中到工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)和大到公用級(jí)別集裝箱系統(tǒng)的市場(chǎng)需求，業(yè)務(wù)范圍涉及全球50多個(gè)國(guó)家、300多個(gè)城市，到目前全球總銷(xiāo)量超過(guò)1.7GWh，為全球合作伙伴提供了近百個(gè)工業(yè)級(jí)儲(chǔ)能解決方案，創(chuàng)造了全球多個(gè)第一。

億緯鋰能

億緯鋰能很早就開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)能布局，從2016年開(kāi)始策劃，2017年的研發(fā)籌備再到2018年量產(chǎn)，已經(jīng)陸續(xù)推出多款儲(chǔ)能專用電芯產(chǎn)品，應(yīng)用到火電聯(lián)合調(diào)頻、電網(wǎng)側(cè)集中式儲(chǔ)能、用戶側(cè)儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域。在不同的應(yīng)用場(chǎng)景，億緯鋰能的產(chǎn)品都能達(dá)到很好的性價(jià)比和安全性能。

目前億緯鋰能在通訊儲(chǔ)能、電力儲(chǔ)能、風(fēng)光儲(chǔ)能、分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域均有布局。數(shù)據(jù)顯示，2020年億緯鋰能電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量超300MWh，全國(guó)排名第四，實(shí)力領(lǐng)先。

此前，億緯鋰能中標(biāo)中國(guó)移動(dòng)2020年通信用磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品集中采購(gòu)項(xiàng)目；參股儲(chǔ)能系統(tǒng)公司沃太能源，并供應(yīng)儲(chǔ)能電芯；供應(yīng)華為3GWh儲(chǔ)能產(chǎn)能今年將投產(chǎn)并開(kāi)始交付。

今年，億緯鋰能牽手林洋能源成立合資公司，其中億緯動(dòng)力出資6500萬(wàn)元，占合資公司65%的股份。6月30日，合資公司億緯林洋10GWh儲(chǔ)能專用電池項(xiàng)目開(kāi)工。

派能科技

派能科技是國(guó)內(nèi)首家上市的鋰電儲(chǔ)能企業(yè)，公司堅(jiān)持磷酸鐵鋰軟包路線，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)包括以海外家用儲(chǔ)能為主的國(guó)際業(yè)務(wù)及背靠中興體系的通信儲(chǔ)能備電業(yè)務(wù)兩大塊，其中海外家用儲(chǔ)能業(yè)務(wù)占比逐年提升，2020年占比已超8成。

截至2020年底，公司已形成年產(chǎn)1GWh電芯產(chǎn)能和年產(chǎn)1.15GWh電池系統(tǒng)產(chǎn)能。2019年，公司啟動(dòng)擴(kuò)建了年產(chǎn)0.5GWh電芯生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2021年達(dá)產(chǎn)。此外還規(guī)劃新增4GWh鋰離子電芯產(chǎn)能和5GWh儲(chǔ)能鋰電池系統(tǒng)產(chǎn)能。

國(guó)軒高科

國(guó)軒高科儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的三個(gè)方向?yàn)榇笮蛢?chǔ)能電站系統(tǒng)、家庭小型儲(chǔ)能系統(tǒng)和備電電源。主打產(chǎn)品有集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)，48V通信基站系列電源，5KWH/10KWH戶用儲(chǔ)能電源等。儲(chǔ)能市場(chǎng)是公司未來(lái)重點(diǎn)拓展領(lǐng)域之一，目前已經(jīng)與華為、中國(guó)鐵塔、國(guó)家電網(wǎng)、中電投等企業(yè)達(dá)成合作。

中天科技

中天科技組建了“光伏產(chǎn)業(yè)”和“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)”雙鏈條，其中儲(chǔ)能領(lǐng)域主要立足大型儲(chǔ)能市場(chǎng)、后備電源市場(chǎng)向國(guó)內(nèi)外全面發(fā)展。儲(chǔ)能系統(tǒng)方面以大型儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)為核心競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)力電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)及電源側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用，并承接了多項(xiàng)重大工程項(xiàng)目，累計(jì)達(dá)500余MWh。

還陸續(xù)中標(biāo)多項(xiàng)如湖南龍山大靈山等電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)及EPC總包項(xiàng)目，裝機(jī)量超103MWh。后備電源方面中天科技為5G基站集中供應(yīng)配套后備電源系統(tǒng)，2020年度曾在中國(guó)移動(dòng)磷酸電池集采中以中標(biāo)；另有鐵塔多個(gè)省、市級(jí)招標(biāo)項(xiàng)目中標(biāo)，全年累計(jì)中標(biāo)逾800MWh。

欣旺達(dá)

欣旺達(dá)2020年全年儲(chǔ)能總裝機(jī)量超800MWh，儲(chǔ)能管理業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入1.8億元，電力儲(chǔ)能、家儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)能源業(yè)務(wù)均呈上升趨勢(shì)。電力儲(chǔ)能領(lǐng)域參與了國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電2MWh項(xiàng)目、上海綜合能源世博最佳實(shí)踐區(qū)東南亞2.45MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目、北美商儲(chǔ)晶科非洲1.2MWh項(xiàng)目等，還承接“多能互補(bǔ)集成優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)示范”的國(guó)家智能電網(wǎng)重大專項(xiàng)。

鵬輝能源

目前鵬輝能源已經(jīng)進(jìn)行了小型家儲(chǔ)、大型儲(chǔ)能（發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能）和通訊基站備電儲(chǔ)能等全方位的布局。今年一季度，鵬輝能源儲(chǔ)能產(chǎn)品收入增長(zhǎng)近一倍。其家庭儲(chǔ)能客戶有weco、古瑞瓦特等，大型集裝箱儲(chǔ)能的客戶有南方電網(wǎng)、陽(yáng)光電源、天合光能等。

通訊儲(chǔ)能方面在中國(guó)鐵塔的份額位居前三，同時(shí)，在去年8月還正式進(jìn)入中興無(wú)線通訊系統(tǒng)用鋰電池供應(yīng)鏈。光伏儲(chǔ)能方面，鵬輝能源2020年裝機(jī)量已突破30MWh，今年預(yù)計(jì)將突破100MWh，未來(lái)1-2年將進(jìn)入快速發(fā)展階段，與天合光能的合作公司經(jīng)營(yíng)如期開(kāi)展，首條生產(chǎn)線預(yù)計(jì)在一季度投入批量生產(chǎn)。

今年7月，鵬輝能源控股子公司鵬力通盛與華電重工簽署框架合作協(xié)議。雙方將圍繞國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)范圍內(nèi)的低壓配電設(shè)備、儲(chǔ)能系統(tǒng)及電池設(shè)備業(yè)務(wù)展開(kāi)合作。

南都電源

自2011年起，南都電源積極探索、拓展全球儲(chǔ)能市場(chǎng)，目前已經(jīng)具備了從研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、集成到運(yùn)維、服務(wù)、回收的儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期解決方案的提供能力，業(yè)務(wù)遍及全球40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模接近2GWh，在發(fā)、輸、配、變、用等電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)都積累了豐富的項(xiàng)目應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

遠(yuǎn)景能源

遠(yuǎn)景能源是全球領(lǐng)先的智能風(fēng)電和智慧儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)公司，創(chuàng)造了中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)的多項(xiàng)第一，2020年遠(yuǎn)景能源在央企風(fēng)電招標(biāo)項(xiàng)目中，中標(biāo)量第一。遠(yuǎn)景能源的智慧儲(chǔ)能系統(tǒng)具備全棧技術(shù)能力和解決方案，儲(chǔ)能電芯來(lái)源于遠(yuǎn)景AESC電池業(yè)務(wù)。截至2021年1月，遠(yuǎn)景儲(chǔ)能在手訂單已超過(guò)800MW。

中航鋰電

儲(chǔ)能電池領(lǐng)域，雖然中航鋰電市場(chǎng)占有率還不高，但座兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站，海拔最高的儲(chǔ)能電站，規(guī)模最大的電網(wǎng)側(cè)單體儲(chǔ)能電站，均由中航鋰電承建。國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)都是中航鋰電的牢固客戶。

據(jù)中航鋰電介紹，由于產(chǎn)能不足，利潤(rùn)相對(duì)較低的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)沒(méi)有大范圍開(kāi)拓，只是通過(guò)承建部分技術(shù)含量較高的項(xiàng)目來(lái)完成技術(shù)儲(chǔ)備和團(tuán)隊(duì)建設(shè)。產(chǎn)能規(guī)模提升之后，會(huì)加大力度開(kāi)拓儲(chǔ)能業(yè)務(wù)版圖。

昆宇新能源

昆宇新能源是一家通信儲(chǔ)能鋰電池生產(chǎn)商，專業(yè)從事鋰離子電池研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)。2019年底，昆宇新能源團(tuán)隊(duì)以MBO方式承接了光宇國(guó)際集團(tuán)科技旗下全部?jī)?chǔ)能業(yè)務(wù)。

去年12月8日，昆宇電源與常德經(jīng)開(kāi)區(qū)、常德財(cái)鑫金融合資投建的6GWh通信儲(chǔ)能電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目簽約，首期項(xiàng)目建成后，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)能1.5GWh。

光宇電源哈爾濱的三座工廠年產(chǎn)能達(dá)到8GWｈ，深圳工廠擁有0.5GWｈ，此外，光宇電源在建中的生產(chǎn)基地，規(guī)劃年產(chǎn)能6GWｈ。

拓邦股份

拓邦股份2006年成立鋰電事業(yè)部，在惠州建設(shè)了7萬(wàn)多平米生產(chǎn)基地，擁有電芯、BMS、Pack的鋰電池一站式生產(chǎn)能力。公司海外業(yè)務(wù)以家庭儲(chǔ)能為主，國(guó)內(nèi)主要涉足通信及電力儲(chǔ)能等。在通信儲(chǔ)能領(lǐng)域，目前積累了中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)鐵塔兩大頭部企業(yè)。

鑒于此，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行了分析，以評(píng)估氫燃料發(fā)電設(shè)施與鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在替代天然氣發(fā)電廠發(fā)揮作用之間的潛在競(jìng)爭(zhēng)，并發(fā)現(xiàn)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在成本方面可能是最有效的解決方案，盡管在某些情況下氫燃料發(fā)電設(shè)施是一種更加可行的替代方案。

他們?cè)诎l(fā)表的一篇名為《按季節(jié)平衡加州電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：氫氣與鋰離子電池》論文指出，采用氫氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)目前能夠以1,320美元/kW成本運(yùn)營(yíng)，將會(huì)取代天然氣發(fā)電廠，可以滿足季節(jié)性平衡電網(wǎng)的需求。論文中假設(shè)氫氣燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)的維護(hù)成本與天然氣發(fā)電廠的維護(hù)成本相同，每年約為13美元/kW，而氫氣的運(yùn)輸成本估計(jì)為0.6美元/kg到2美元/kg。

此外，根據(jù)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家的計(jì)算，目前綠氫的生產(chǎn)成本在3美元/kg到10美元/kg，具體取決于生產(chǎn)條件，而灰氫或藍(lán)氫的生產(chǎn)成本分別為1美元/kg和1.50美元/kg。他們?cè)谖恼轮兄赋觯凹僭O(shè)質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽的利用率為40%，輸入電力成本為10美元/MWh，綠氫的生產(chǎn)成本為5美元//kg，綠氫目前的成本顯然比灰氫或藍(lán)氫更昂貴，但隨著市場(chǎng)需求的增加，預(yù)計(jì)到2050年，綠氫生產(chǎn)成本將下降70%。”

至于鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本，100MW/400MWh電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的建造成本可能降到236.5美元/MWh。

麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在這兩種能源能夠滿足2019年加州天然氣發(fā)電設(shè)施實(shí)現(xiàn)的發(fā)電量的情況下，比較了氫氣燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)和大型鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的平準(zhǔn)化能源成本(LCOE)。并假設(shè)部署的這兩類項(xiàng)目工作壽命均為15年，貼現(xiàn)率都為10%。報(bào)告進(jìn)一步解釋說(shuō)，“我們將氫氣燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)的年燃料消耗量計(jì)算在購(gòu)買(mǎi)氫氣運(yùn)行設(shè)施相關(guān)的總成本之內(nèi)，而鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的年燃料消耗量等于儲(chǔ)能系統(tǒng)中存儲(chǔ)電力的總成本。”

分析表明，氫氣燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)的競(jìng)爭(zhēng)力主要取決于它們應(yīng)該替換的天然氣發(fā)電廠熱效率。而熱效率代表著發(fā)電廠的效率。研究人員聲稱，當(dāng)熱效率更高時(shí)，氫氣燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)比鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)更具競(jìng)爭(zhēng)力。此外，他們發(fā)現(xiàn)由二氧化碳捕獲產(chǎn)生的藍(lán)氫驅(qū)動(dòng)的氫燃?xì)廨啓C(jī)(HFGT)可能是天然氣發(fā)電廠更具成本競(jìng)爭(zhēng)力的替代品。研究人員在論文指出：“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)今市場(chǎng)的電價(jià)不足以證明對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的投資是合理的。但是，我們注意到隨著可變可再生能源發(fā)電量在市場(chǎng)中的份額不斷增長(zhǎng)，市場(chǎng)內(nèi)可能出現(xiàn)更極端的電價(jià)模式。”中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)，融資中國(guó)