中国储能网讯：11月24-26日，由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办，100余家机构共同支持的湖南（长沙）电池博览会暨第二届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新能源、新机遇、新高度”。

会议期间，组委会邀请了上海电气储能科技有限公司总经理/总工程师杨霖霖分享主题报告《面向新型电力系统的高安全、长时液流电池储能技术及应用》。以下是发言主要内容：

杨霖霖：各位专家，大家上午好！我是上海电气的杨霖霖，我们上海电气在钒电池领域其实也是从业了超过10年的历程，今天非常高兴能够得到主办方的邀请来这里分享我们电气在钒电池领域所做的一些工作，电气储能公司整体的定位是做储能装备的研发、制造和销售，同时为合作伙伴提供综合性的能源解决方案。

我今天的分享主要分为以下三个层面：首先简要分享一下在当前的背景下新型电力市场下储能的格局，第二部分，因为上海电气作为一家国有企业，相对来讲是宣传比较少，所以我还是重点分享一下，上海电气在钒电池领域所做的工作，以及发展的展望。

储能的格局，前面两位专家也都有提到，在当前“双碳”的目标下，“减碳”已经成为全球的共识，根据我们国家整体的规划目标，在这三个阶段，储能都有不同的发展阶段定位。在“十四五”期间，储能会成为风光发展的标配，或者说当前储能已经成为风光发展的刚需了。在第二个阶段，随着政策的推进，还有新能源在整个能源结构中占比的提高，新能源逐步会逐步增量替代火电，电网这个时候会大量需要储能，光储将会实现全面的平价。在碳中和阶段，储能将在电网侧存量替代火电，承担电网调峰调频的职责，也就是说未来的电网整体的格局会从源、网、荷三个主体变成源、网、荷、储四个主体，储能将担负着重要的使命和职责。

在“双碳”的目标下，储能已经呈现出广阔的市场前景，主要是在发电侧、电网侧，还有些典型的用户侧。在发电侧通过储能与风光的联合调频调峰，能够提高新能源发电质量，达到并网的标准要求，通过调峰提高整个电场的发电量还有收益率，这是在新能源领域。在传统的火电领域，其实也可以通过储能做二次调频，做调峰，从而能够通过灵活性改造降低整体的碳指标。在电网侧可以通过储能的增值服务为电网提供整体的价值，保障电网的安全和稳定，并且现在储能从商业模式的角度来讲，在发电侧基本上还是风光配储的刚需，这样一种应用模式。这两年在储能的商业模式上，很多项目开发方都在开发独立储能电站，或者叫虚拟电场这样一个商业模式，这个模式主要还是定位在网侧。通过在网侧的共享储能电站模式的开发来提高储能整体的应用价值，从而保障项目的收益率，只有具有商业的逻辑，储能才能规模化应用起来。还有在一些典型的用户侧，主要是通过谷电峰用，为用户用电的保障性提供增值服务和价值。我记得去年在浙江用电保障性有出现过一个阶段性的问题，如果有储能就能够保障很多工商业企业正常的生产。通过储能与用户侧的结合，可以提高用户用电的保障性，也可以通过谷电峰用降低用户的用电成本。

根据整体的预测，按照当前的市场发展格局，我们预测的数据也是结合很多第三方的调研，我们也有自己的分析和判断，当然我们可能有些分析和判断相对来说还是比较保守一点。我们预计新型储能整体的“十四五”装机容量，按照小时数，我们认为有望可以突破200GWh，市场规模在“十四五”期间就可以达到千亿以上的规模。在这样的背景下，我们认为随着新能源的发展，未来对于储能的需求，在细分上来讲，我们认为长时储能的需求会更加迫切，在长时储能细分的格局下我们认为钒电池的竞争优势会更加凸显。首先在全球的范畴之内，其实对于长时储能的定义按照天为单位的，不仅仅是一个小时，或者两个小时的储电时长的概念。我们也结合中国电力交易机制的基本国情，把长时储能定义为大于4个小时的储能时长。在这样的储能时长下，基于钒电池整体的技术上优势和产业上的优势做了对标分析，对标下来我们认为钒电池在长时储能领域优势是比较凸显的。

我们分享一下上海电气对于未来储能需求的判断。

我们认为储能在电力市场的格局下，首先要具备高安全性，这是一个门槛性的要素条件，这是一个“yes”和“no”的问题，只有你具备高安全性的门槛要素，在门槛范围之内我们再去考察储能装备它的功能性和经济性，只有这样的逻辑判断，我们认为才是符合客观的储能市场需求的。失去了安全性的保障，去谈经济性，去谈功能性都没有意义。在这样的逻辑判断下，我们认为水系的液流电池是具备高安全性的门槛要素特点，在门槛之内我们再看各种功能性，功能涉及到终端的应用场景对于储能功能性的需求，主要涉及到储能响应速度、储能转化效率，还有储电的时长等因素，从这些因素对标角度来讲，基于液流电池本身功率和容量是独立设计的，功率和容量是解耦的，解耦的特点意味着储电时长越长，算到单位度电的初装成本造价就会越低，因此判断未来它在长时储能领域是非常具有经济性的优势特点的，同时液流电池是设备的形态，不受选址的限制，具有选址灵活的优势。上海电气在十年前选择钒电池的赛道，我们其实是跟抽水蓄能做对标的，就像刚才我听刘素琴老师的分享，我们不得不有时候会跟锂电池做对标，但其实从我们做钒电池的角度，尤其是对于上海电气而言，我们在十年前选择钒电池的技术赛道，我们的对标对象不是锂电池，我们的对标对象其实是抽水蓄能。跟抽蓄相比，因为它是工程性的物理储能方式，它的建造周期要5年，选址有一定的局限性，并且响应速度达不到风光作调频的要求的。我们认为钒电池是设备化的形态，选址灵活，不受地理条件的限制。还有长寿命，能够跟风光的发电设备做到同生命周期，尤其是在调峰领域，钒电池的认可度是比较高的，但我今天还是要重点分享一下调频领域，它对于设备或者对于储能装备的要求，首先是高安全性，二是响应速度，还有循环寿命，从这三个指标来讲，钒电池都对标下来，都是非常具有竞争优势的。当然钒电池作为新型储能，新的方向性，在调频领域目前还没有太多的应用。我们电气因为在传统的火电领域有比较多的合作基础，我们也跟一些电场正在探索，通过钒电池做火电的二次调频应用场景，我们认为钒电池在调频层面上也是非常具有应用价值的。还有资源，因为技术路线能够走多远，还是跟资源有关系的，从这个角度上来讲，我们认为钒的资源不管是从中国的储量还是从全球的储量上来讲，它的储量都是非常丰富的，也就是说它具备一个基本盘，这是从资源的角度上来讲。第二，从钒电池的角度来讲它是产业循环经济，是可以循环使用的。比如按照中国的钒储量，如果有10%流入到钒电池电解液的通道领域就可以做到400GWh，20年以后还可以再做400GWh，而且还是中国仅仅10%的储量。我们认为钒电池基于资源的基本盘是非常丰富的，在钒电池产业里面是可以循环使用的，未来从发展的角度上来说是没有资源瓶颈的限制的。

从市场规模上，根据国外第三方的预测，十年内的液流电池装机容量是有望能突破100GWh的，我讲的这个其实是能落地的规模，并不仅仅就是我们做一个项目开发前期的信息就统计上去了，我们讲的是能够落地的规模。（图）这是相关的政策，前面两位专家都分享了，我就过掉了。我想谈一下通过这个政策所反应出来的信号，其中我们能够看得出来，钒电池也好，液流电池也好，在国家相关的部委出台的政策里面，从2016年开始都有重点被点名。从战略高度上来讲，从国家的政策导向及各个省市出台的政策里都有具体的引导政策。我们认为钒电池政策的信号已经是非常明确了，也感觉到市场的热度及资本的关注度。接下来我们认为钒电池将会进入到爆发的快速发展阶段。

第二部分，我分享一下我们上海电气在钒电池整体的产业布局。

电气在钒电池领域布局还是比较早的，应该说最早始于2011年，我本人早期是在电气中央研究院，在2011年我们开始做钒电池的研发。当时我们在电气中央研究院的平台下主要做关键技术的研发还有产品的开发，因为我们电气的中央研究院还是要服务于产业的，是要通过研发来产生产业价值的，所以我们其实是以产品开发为导向来布局整体的研发。我们在研发路径上来讲，主要是开发电堆、电池的管理控制系统，还有终端产品的设计。从2013年开始就作出第一台10千瓦的样机，当时也用于上海市科委重点支持的分布式微电网项目示范应用当中。后来我们逐步在原来研发的基础上开发出25千瓦、32千瓦、50千瓦的钒电池电堆。在2016年我们就开始做集装箱式的工程样机，2016年我们做的250KW/1MWh的工程样机其实采用双层集装箱式的，我近期看到我们行业内也有在做双层的，或者说是有一些“品”字型的类似的产品设计，其实我们在2016年的时候，当时我们做的集装箱式的产品就是采用了双层的设计理念。2018年，上海电气经过系统性的研判，基于技术及产品的成熟度的技术性论证，从产业的角度上来讲，我们也感受到了有明确的政策信号的指引，判断储能市场的窗口期即将到来，决定了做钒电池的产业化，把原来在电气中央研究院的研发队伍孵化成立储能公司，开始做钒电池产业化。电气储能公司是有员工持股的混改性国有控股公司的属性，既能发挥国有平台的优势，也能通过员工持股的方式，把多元的元素都植入到这家公司的治理机制当中来激活这家公司发展的创造性。

2019年12月份成立公司，公司真正运营的时间是从2020年开始，这三年也是赶上疫情，投产是2020年的10月份，投产到现在真正运营的时间就是两年多的历程。两年多的历程当中电气储能公司发展的速度还是比较快的，也是得益于行业合作伙伴的支持，还有产业协同，对应的在产业链，在关键材料、在电解液、在钒矿层面，也是得益于行业内的合作伙伴支持，以及在下游市场得益于发电集团，还有电网层面长期合作伙伴的支持。同时在海外的典型市场上已经获得了初步的认可。接下来随着整个产业的发展，整体的发展速度会进入“快车道”。2021年公司完成了Pre-A轮的融资，今年正在进行A轮融资，我们将全面纵深推进产业化。

这是我们储能公司的情况，上海电气储能公司是由电气集团一级出资成立的二级储能平台公司，我们的定位是为合作伙伴提供储能装备以及综合性的能源解决方案。目前在液流电池的电堆以及系统层面都有核心的自主知识产权，目前我们的布局主要是以上海和合肥两个基地为主，上海是我们的销售中心和研发中心，合肥是我们的生产基地，这是我们生产基地内外貌的图片。我简要分享一下我们在钒电池领域的核心优势，首先我重点分享我们在技术层面上的优势，技术层面上主要是在核心的电堆，还有电解液的应用，电解液我今天想分享它的应用工况，以及如何提高它的有效利用率，从做产品的角度上来讲这是非常关键的两个点，还有整个系统化、功能化的设计。因为对于用户而言，不管你是什么体系的，它关注的是各种功能性还有体验感，从这个角度上来讲，电气作为有120年装备制造经验电力装备制造集团，我们对于电力市场对于储能的理解及对各种功能化的要求，我们是有自己的理解和优势的。

从这个层面上来讲，我们能够抓住用户对于储能装备各种功能化的需求，我们钒电池站在这样的基础上去植入终端产品的设计。涉及到的电池方面，目前单堆的功率在推50千瓦，更大的功率也可以做，只是我们从产品的角度，我们不能一味的去追求单功率，比如说做到100KW还是做到更大，其实没有太大的意义，因为从技术层面都是可以实现的，我们还是要考虑产品在安装、运维方面的综合因素，我们会走综合考虑安装运维等综合面去推出产品的设计规格。目前单堆功率是推50千瓦，单模块有500千瓦，我们有系列化的产品可以满足不同项目的需求。我们目前主要是在高性能的电堆，还有系统的容量在线恢复、智能运维层面上来讲是几个核心优势。在容量在线恢复方面我要重点分享一下，因为对于电化学电池而言，随着使用可能会产生副反应，容量表现出来的叫表征现象就是容量会衰减。液流电池也会面临这样的一些问题。但是它有个优势，就是它的功率和容量是解耦的，它的电解液是存在电池的外面的。我们是可以通过系统解决手段对于电解液的价态进行在线监测、计算和校正，从而保障它的容量处于出厂前的水平，可以实现容量的在线恢复，或者说容量基本不衰竭。这其实对于投资方是非常重要的指标，直接影响到投资方在整个项目周期内的收益率是否有保障性。

我们在这个层面上来讲，做产品开发的时候我们就在关注功能设计，并且目前在线恢复的功能在产品当中已经投入使用了。还有我们对于产品可靠性的保障，今年也是我们上海电气120周年的司庆，电气集团在装备制造领域，我们是有百年的装备制造经验的，对于产品的品控还有“一体化”场站式、电站级别的工程化经验设计来讲，我们具有整体的优势。（图）这是我们在研发层面上的基本情况，我们电气储能公司是一家科技型的储能公司，所以我们公司对于技术，对于研发的重视度是非常之高的，我们研发的团队占整个公司人员的比例超过50%，目前我们已经建立起一支集材料、电化学、机械、电力电子、控制多学科交融的综合性研发队伍，我们是具备产品研发迭代的能力。在知识产权层面来讲，目前我们的知识产权已经有60多项，行业标准也参加了10多项。

这是我们在产品层面上的优势，主要涉及到在电堆、电解液，还有循环系统、BMS以及集成技术层面，在五大核心技术层面来讲，我们都已经形成了竞争力。这里我就不展开了，技术层面我就不展开了，我主要是分享一下对产业的理解。

对于电堆的理解，我们认为材料的性能非常的关键，其实对于电堆整体的结构设计，也是非常重要的核心技术，在这个层面上来讲，对于电堆的耦合设计，其实经过数十年的研发，测试机理再去修正。目前在高性能电堆方面，我们是站在已有行业材料的基础上去优化整体的结构，来保障电堆的高性能。

这是我们在循环系统方面，我们对应的密封技术，还有密封的工艺，还有对于电池流量的管理、温度的管理，还有容量的在线恢复方面，我们从用户的体验感和用户使用的智能化和便捷性上去做产品的设计。我们的产品能够保障耐环境温度，负30到50度，可以保障比较宽的温度窗口的使用，同时对于电解液的流量我们是采用闭环去做管理的，可以降能耗，从而提高综合性的能效，还有就是容量的在线恢复功能，这是从功能性上。（图）这里是电池BMS的研发技术，电气我们在做产品开发的时候，我们就是从终端产品的设计、功能化上做整体研发的布局，BMS我们是采用分级管理，通过整体的设计来保障电池智能化的管理控制，并且能够与BMS、PCS、EMS之间的通讯、协同控制做成一体，我们是拥有3S的协同管理技术，这个3S就是指从EMS、PCS到BMS整体的协同控制。（图）这是我们目前的系列化产品，目前系列化的产品主要有大的三个类别，一种就是非标的，是基于不同项目的需求去做了非标的产品定制。还有标准的集装箱式，目前覆盖到从标准的10尺到标准的40尺，还有一体场站式整体的设计，可以满足合作伙伴不同项目端的需求。

这是我们合肥的工厂内外貌的情况，目前的产能是1GWh，这是合肥现在的产能，同时在江苏盐城也正在做第二生产基地的投建，盐城的这个产能是3GWh。（图）这是我们当前已经完成的一些项目，目前公司成立两年以来，运营两年左右的历程当中已经完成了50余项千瓦到兆瓦级的项目，对于百兆瓦级的项目，我们目前储备的有几个大的百兆瓦项目正在开发当中，我们完成的项目覆盖到多个应用场景，从发电侧，到网侧，到典型的用户侧都有覆盖，并且产品也有出口，到日本、西班牙、澳洲。（图）这是我们做过的一些项目的分享，这是中标的国家电投黄河公司风储项目，这个项目是1兆瓦、5兆瓦时，使用的工况是非常恶劣的，是高海拔、多风沙、低温的恶劣工况。我们上海电气钒电池在这样的恶劣工况下，我们是能够经受住环境的考验，采用的是全集装箱式的设计。

这是我们在汕头风电工厂做的风光储智慧能源的项目，也是当地首个零碳产业园的项目。（图）这是我们的用户侧的谷电峰用项目。这个工厂是做精密加工制造的，对应的生产设备，对用电的保障性要求是比较高的，这个设备使用的价值为储备一体化，作为备用电源去保障关键设备的用电安全。同时，通过谷电峰用来获取一定的收益，虽然项目的体量不大，但是运用的价值点非常具有典型代表意义。

这是我们在盐城开发的光储综合能源项目，这里我就不展开了。（图）这是今年4月份中标的国家电投山东海阳的项目，这个项目目前已经完成了交付，9月份我们又中标了两个华润的项目，规格都是1兆瓦、2兆瓦时的。（图）这个是为通讯基站开发的光储集于一体的典型产品，这个产品可以输出48伏的直流，或者根据不同区域的电压要求和不同国家的电压要求，我们根据不同的场景需求去做一些定制化的设计。包括我们基于这款产品做的定制开发。产品可以光伏充电，也可以根据不同用户的各种需求去输出交直流，这款产品在国内的场景，比如说通讯基站，还有海外的区域都有很多的应用需求。

这是我们在日本做的光储微电网项目，是去年交付的，今年还有两个日本的项目也已经完成了交付。

这是当前我们已经完成的一些项目。

第三部分，作为企业而言我们讲讲产业。

从产业的角度上来讲，我们认为钒电池整个的产业链是非常长的，而且产业还没有做到细分，未来钒电池的蓬勃发展需要产业界共同努力去推动整个钒电池产业，不管是降本也好，还是提效也好，都是需要上中下游齐心协力，一起协同发展的。

从整体思路上来讲，需要通过技术的进步去做降本提效，在研发层面来讲，目前要重点推钒电池的产品。钒电池会推动电堆本体的研发，电解液有效利用率的提高，以及系统的优化设计去做降本提效。同时，我们也在开发新型体系，目前我们也在做铁基的体系开发。基于未来的发展，我们去做一些技术的储备，在新体系方面，我们也欢迎科研院所，或者说这个层面上想做一些产业布局的合作伙伴，共同的交流。我们认为在当前来讲，钒电池在液流电池领域是最具有商业应用价值的体系，也是最成熟的体系。未来，基于发展的需求我们会做新体系的研发和布局。

在核心产业链方面，目前我们也是基于液流电池的几大关键材料在做产业布局。电池主要涉及到三大主材，电极、双极板、隔膜，电解液层面涉及到矿产资源的布局。电气还是去做终端产品，就是做电堆及系统，涉及到产业链的布局，我们会采用股权合作形式，去布局我们认为有高附加值，值得去布局的产业链。基于未来钒电池产业发展的规划，我们会针对三大主材，还有电解液，以及矿产的冶炼层面，我们会做全产业链的布局。从发展的层面上来讲，作为电气的储能产业公司，我们会跟集团传统的产业板块做好协同的发展，电气储能公司也是站在电气传统的火电，还有电气风电，在新能源领域已有的项目开发渠道、资源平台的基础上，去拓展市场。

未来我们会牢牢把握住我们的定位，做好钒电池储能产品，为钒电池产业的发展贡献我们电气的一己之力，欢迎产业界的合作伙伴有机会来电气储能公司调研交流合作。

我的分享就这些，谢谢！