利用时间差
钠盐电池技术是一项起源于1980年代的技术。当时正处石油危机,钠金属卤化物电池被寄望代替化石能源使用于交通工具;但后来石油价格大跌,还没等这项技术足够成熟,全世界就失去了寻找代替品的的兴趣。通用电气在本世纪初再次拾起这项技术,并最终在2007年收购了英国公司BetaR&D,这家公司在1980年代率先开发出了卤化钠电池。“我们的实验室通过仔细研究材料和对电池的设计进行了精细调整,改进了这个技术。”通用电气能源储存业务的技术领导者山卓·霍勒(SandorHollo)说。
钠盐电池以容易得到的盐和镍为主要原材料,和锂离子电池相比,更具成本优势。同时,得益于通用电气在电力电子管理上积累的成熟经验,Durathon电池独特的智能电池管理系统让其在复杂环境下也能呈现出稳定的表现性。再加之,作为制造业巨头,通用电气在设计先进的制造流程上经验充分。伊梅尔特说,“虽然其成分很简单,但从设计和科学的角度来看,非常先进。这项新电池技术包含了30项专利。”2011年秋,工厂开建;今年7月,在该工厂正式投入商业化量产的同时,通用电气又追加了7000万美元投资,至此,已经投入了1.7亿美元在该工厂;加之研发阶段投入的1.5亿美元,Durathon电池项目历时10年、耗费巨资,足以证明通用电气对Durathon电池的野心。
尽管颇具潜力,但阿奎昂能量和液态金属电池公司离商业化量产都还有相当地距离;并且,他们能否克服工程制造上的生疏,顺利实现从实验室研发到大规模生产的转化还是未知。A123公司的电池虽然早开始量产,但鉴于他们今年3月出现的“电池召回事件”以及刚刚破产——对如何开展电网和后备电力业务,他们还一无所知——其在对市场的敏锐判断、成熟的制造经验上还有相当长一段路要走。
与之相比,通用电气的Durathon电池已经度过了这些阶段。单从时间点上来说,它已经领先了对手许多。这个时间差是否足够Durathon电池在目标市场攻城略地?
MegatronFederal公司向通用电气购买的6000块电池将于2013年交付,它们将被装备在尼日利亚的一些电信发射塔上配合柴油发电机组使用。“柴油发电机单独使用时,能效并不高,所以,通常都需要安装多于实际使用量的柴油发电机组,而配合电池使用则可以使柴油发电机以最高的效率运行,可以节约20%~50%的燃料,从而更加经济和环保节。”格兰如此解释第一批电池的作用。“你在燃料上节约了53%,维修费上节约了45%,可节省60%的柴油发电机组更换费用”,MegatronFederal的电信部门经理布兰登·哈克斯(BrandonHarcus)说,“我们在尼日利亚的应用,节约的成本是巨大的,每个电话塔使用20年,大约节省130万美元。你使用的燃料少得多、产生的二氧化碳也少得多。”
但这样的使用模式以及效果目前依然只是估算,并且,是否具有可复制性,还有待考证。
通用电气的钠盐电池Durathon
最重要的是,不管是通信行业电源,还是电网级应用,其使用成本才是关键决定因素。“电信、电力企业并不是真的对价格敏感度低,相反,这是竞争非常激烈的市场,这块市场的客户的注意力集中在运营成本的改善。”通用电气的发言人说。
阿奎恩能源预计自己生产的电池的价格可以达到每千瓦时300美元以下,远低于目前锂离子电池的价格;并且,宣称其电池可充电5000次。约翰·米勒(JohnMiller)是电化学电容器专家,也是咨询公司JME公司总裁,他说,阿奎恩公司的电池可能是最便宜的,“阿奎恩公司的技术正在到达抽蓄电的成本范围,这非常有希望用于电网存储。”但阿奎恩公司的创始人惠特克认为,要真正用于并网,价格还需要降低——必须降到200美元/千瓦时,生产能力达到千兆瓦的规模,“我们离这个目标还很远。”
不管是300美元/千瓦时、还是200美元/千瓦时的价格,都远远低于Durathon电池的预估价格——据通用电气称,待到2015年,其工厂年产量达到1千兆瓦时,其电池的价格约为500美元/千瓦时。对于这个巨大的价格差异,格兰解释说,“我们的成本是系统整体方案的价格,而不是单独的电池的价格。”至于阿奎恩电池的5000次循环寿命,格兰认为,“实验室的测试情况和实际使用条件往往差别巨大,无法直接成正比,一般来说,都会选择最适合电池运行的环境做测试,但如果放到复杂环境、极低或者极高温度下,你会发现结果有天壤之别。而Durathon电池的优势在于:我们一开始就是为了对应复杂工作环境、大温差环境而设计电池的,所以,我们给出数值非常接近在真实应用中的情况”。
任何一项新技术都必须面临的挑战是:如何向客户证明自己是成熟、可靠的技术。
“这些技术还处于非常早期阶段的技术,我们不知道它能做什么,”卡玛斯说,“原则上说,它们看起来非常有前途,所以这个行业有很多人对此感到兴奋,但是,这些承诺是否能兑现,还有待观察。”只有真枪实弹的电网级测试才能向这些电力公司证明其价值。阿奎恩能源在去年就将自己的一个1000伏的模块会运送到荷兰电工材料协会(KEMA)进行电网级的测试。通用电气也将在今年的第四季度部署他们第一个兆瓦级电池储能系统。
虽然德奇证券(WunderlichSecurities)分析师西奥多·奥尼尔(TheodoreO’Neill)认为,电网的电池业务迄今只是一些一次性的示范项目,属于不可重复的业务,“其需求不会形成这么大的规模,满足公司现已建成的规模。”对此,通用电气的观点是,“这是一块新兴的市场,我们认为它已经通过了技术论证阶段。监管变化和技术发展(性能更优越、成本更低廉)的结合能让电池储能系统带来具有吸引力的投资回报。”
但至少有一点,是其他公司所不具备——客户需要与上游公司绑定多年,以履行零件的保修义务,像A123这样的公司,其不稳定的财务和表现可能会吓跑他们;但通用电气的巨大的体量和成熟的制造经验是给客户的定心丸。
并且,通用电气能为客户提供的是包括先进电池在内的能源储存整体解决方案。“在公共电力领域,我们能提供基于经过验证的部件的整套集成系统。通用电气在这个领域内已有的、各种活跃的商业合作都表现出了深厚的行业知识。”通用电气的发言人称。没错,他们不仅仅是卖电池的——这可能是其竞争对手最难以超越的一点。