中文 | English
新闻中心
新闻中心 最新动态
首页 > 新闻中心
一场能源革命已在中国爆发世界格局或将“大洗牌”

发布时间:2021-11-28 11:02:24

来源:bwin地址

  上周四,宁德时代发布新一代的钠离子电池技术。漆黑的会场,巨幅精美的PPT, 不知道的人还以为又是哪一家“性感”的消费科技公司。

  会场上没有精神领袖乔布斯,没有马斯克跳热舞、贾老板为梦想窒息的一幕幕,但全球的目光还是被紧紧牵引。

  硅随着信息革命、电子技术而壮大,处于人类经济活动的后端,通过各类终端产品深刻影响整台社会大机器的方方面面。

  碳氢化合物就不用说了,西方最早大规模地运用煤炭和石油,率先完成了工业革命。中国不仅迟到了,还是现在全球最大的石油进口国和煤炭消费国。几代人的聪明才智和心血都耗在了保卫能源安全上。

  数字时代到来之前,唯有小小的U盘,是二十年来极少属于中国人的原创性发明专利成果。几乎所有底层技术都是欧美日的发明。

  像华为明明是5G规则的引领者,其发布的P50手机,因为芯片仍然受限,暂时只能主要供货4G版本,被硬生生压制在4G时代。

  尽管我们非常努力,上海微电子的28纳米工艺的沉浸式光刻机,马上就能交付了。中芯国际的14纳米芯片良品率已经达到95%……但未来还有远路要走。

  就像这次宁德时代推出的新一代钠离子电池,让中国少有的站在了全球领先的位置,把元素周期表引到了另一个新的战场。

  在钠离子电池之前,人类为了开发新能源,寻找过各类载体,氢、核能等。后来锁定了最轻的金属元素——锂,由锂离子电池作为全球新能源事业的核心。

  在二战时期,锂被添加在战斗机的润滑油里;在冷战时期,锂作为核武器制造要用到的材料被美苏大量生产。

  冷战结束后,锂才由军转民,进入寻常百姓家。1991年,日本索尼公司接棒欧洲人,率先将锂电池技术商业化,并应用到其录像机等电子产品上。

  2019年的诺贝尔化学奖,颁给了美国科学家约翰·古德纳夫、斯坦利·惠廷厄姆,以及日本科学家吉野彰,认可他们在上世纪70、80年代共同完成了锂离子电池的研发。

  诺贝尔奖评选委员会称,正是锂离子电池在手机、电脑、汽车、储能等领域的使用,证明了无化石燃料社会的可能性。

  锂取代碳,是清洁能源对化石能源的取代,也是一种更高级的能源利用方式,是对粗放能源利用方式的取代。

  因此,锂仍然是今后的时代主题,不可替代。不过,由钠所开辟出的新战场,仍然具有极其重大的意义。未来钠锂技术很可能会共存互补,共同支撑起庞大的电池市场:

  锂电池通常会添加钴、镍、锰、铁等其他元素改善性能,比如说三元锂电池,只有加入钴后才能发挥电池的最大效用。

  其主要产出国是刚果(金),一国占到约70%的产量。而非洲国家最大的特点,就是政治容易不稳定。

  1978年,苏联支持的安哥拉反抗者夺取了刚果(金)的钴储量重地加丹加省,接下来的战争迟滞了全球的钴工业。

  全球的武器制造商和航空业经营者坐立不安,因为钴合金对于喷气式飞机引擎和其他军用器械来说必不可少,但是他们又找不到替代品。

  这也是为什么,直到今天马斯克就算抢到了钴订单,还是会一手推动特斯拉的“含钴量”下降。就是不想被卡脖子。现在,一辆Model3所需要的钴已经从11kg降到了4.5kg。

  所以,宁德时代推出的新一代钠离子电池,其实就是一条全新的技术路线,可以为不同的客户提供多功能、多元化的选择,进而维护产业链的安全。

  在新能源革命的大树上,需要多元化赛道的根系,不可能只依赖单一路径,而大树的树干,永远是科技的创新。

  7月30日的政治局会议,首次明确指出了“支持新能源汽车加快发展”。毫无疑问,如今全球的技术焦点就是新能源汽车。

  2020年,中国新能源汽车在销量占比达到了5.8%,这被业内视作走向质变、拐点信号,也是这5-10年新能源技术集中爆发的结果。

  2021年1-5月,动力电池的装车量达到88.4GWh(百万千瓦时),同比上升了223.9%。行业前10的龙头中,中国占到5家,韩国3家,日本2家。

  这是一个令无数人垂涎三尺的市场,而单一技术路径是不可能支撑起这么庞大的市场规模的,它一定会要求多元化发展,需要不同层次的产品来一起托住。

  宁德时代推出的钠离子电池能量密度为160Wh/kg,正在研发的下一代钠电池能量密度为200Wh/kg,而现在的三元锂电池能量密度在200-300Wh/kg,顶尖公司在往350-400这个能级探索。

  但是这个水平,已经超越了铅酸电池,并且与磷酸铁锂电池180Wh/kg的水准相差无几。因此,钠离子电池的应用前景仍然非常广阔。

  像国内最热销的电动车五菱宏光Mini EV,用到的电池能量密度只有110Wh/kg左右,钠离子电池完全能够满足。

  而从这一刻开始,作为锂离子制造研发公司的宁德时代也就不存在了,它变成了一个能提供不同解决方案的新能源创新科技公司。

  地壳中含量最丰富的元素,钠可以排到前八位。由于储量丰富,其价格远低于稀有金属,能够满足人类不断膨胀的需求。

  兴许,现在集成电路还只能投入到卫星、航空母舰等军事领域,以及只有富人阶层才玩得起,普通家庭很少机会消遣。

  宁德时代的钠离子电池在量产之后,理论上价格会更具优势,加之能够实现15分钟快充80%,在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率,未来在很多方面都能大展身手。

  当前,我们建设的储能站运用的都是锂电池,但截至2020年底累计装机规模只有区区的290万KW。

  广州一年的用电量996.72亿KW。全国的锂电池储能站全部放电,只够广州用十天半,更不用说供应给其他大城市了。

  而在光能、风能丰富的偏远地区,比如青海,全年日照时间在2500-3650小时,理论上每年可转化的太阳能发电超30万亿千瓦。但这类“日光城”因为储能、输送、并网等配套的不便,每年都会造成大量电能空耗和资源未开发,十分可惜。

  广东这样的经济大省,一年用电接近7000亿千瓦时,且存在明显的用电波峰。如果储能可以跟上,就能在关键节点进行充放电调解,维持经济正常运转。

  第一,风、水、光伏发电后,会并入国家级电网输送。但过去由于调度的问题,并网不畅,各地弃光限电,阻碍了新能源发电事业。甘肃、新疆、宁夏等地的新能源电站,每天都在拼命发电,但当地根本消耗不掉,急需便宜的储能方式。

  第二,现在的大城市动不动就一两千万人口的规模。能源多靠外地供给,一旦某个链条中断就会陷入混乱。像2008年的南方雪灾,2021年的郑州洪水,都反映了独立储能、安全储能的重要性。

  第三,在寒冷地区,尤其是边疆地带,有许多涉及国防安全的重地,能源保障至关重要,稳定的储能模式成为支撑长城铁哨的一种刚需。

  钠离子电池储能站能够满足上述要求。一旦大规模投入使用,无疑会改变很多地方的生态,甚至影响地缘政治。

  之前有人曾议论,电池的化学体系已经很难创新了,只能在物理结构上做些改进。但实际上, “电化学的世界就像能量魔方未知远远大于已知”。

  像计算机之父冯诺依曼就曾预测,全世界只要有4台计算机就足够全世界使用。结果,在电子管时代切换成晶体管时代后,全世界每个角落都在发出0和1.

  它对人类社会的颠覆性作用,可能远比我们想象中还要高。就如前文所述,锂、钠元素的终极使命,是对作为能源的碳元素的替代。

  过去,煤炭、石油都是远古植物/生物死亡后埋藏在地下,经过千百万年的反应形成,这些化石能源都是不可再生的。我们想要获取,基本上只能通过开采的手段(煤制油只是一种补充,而且也要先采煤)。

  如今,随着锂/钠离子电池的大规模商业运用,一幅崭新的画卷展现在中国面前:能源制造开始慢慢取代能源开采。

  通过在戈壁滩上铺设太阳能牧场,在近海岸建设潮汐电站,在丘陵山坡铺排大片风机,能源已不再像以前那样靠天吃饭了,而是可以如同流水一般被生产和转化出来。

  去年7月,新能源成为国家电网第二大电源,预计到2030年煤炭在能源消费比例会降到44%。这些能源注入电池而不是内燃机,驱动着汽车行驶,工厂运转,电视直播,手机通信……

  与石油烧完就没了不同,锂/钠在电池里面仅起到充放电作用,本身不会消失可以重复使用,成为能量转化、储存的关键中介物质。正是锂/钠电池技术的商业化,才让能源制造时代的来临成为可能。

  因为在能源开采时代,中国900多万平方公里疆域上,有啥就只能开采啥,其余的依靠进口,相当被动。但是在能源制造方面,我们作为全球产业链最全的制造业大国,就极具优势。

  以光伏为例。从上游的硅片、银浆、PET基膜,到中下游的电池片、光伏玻璃、背板,产业链上每一个环节都有无数中国玩家涌入。

  上下游的紧密配套,以及规模集群效益,让中国牢牢占据全球光伏产业链龙头地位。早在2019 年,中国硅料、硅片、电池片、组件就分别占全球产量 67%、98%、83%和 77%。生产成本的下滑,让光伏发电经济性愈发凸显。

  在今天这个新能源革命即将爆发的时代,对中国这样的制造大国来说,突破资源困局的契机已经走到面前。

  纵观全球,绝大部分资源型国家都深陷“资源诅咒”。就是因为他们开发元素的技术还停留在“上古时期”。


上一篇:新能源动力油加盟都是骗局这些加盟的公司都是骗人的自己不做卖配方而且买来的配方都是
下一篇:整治地铁“咸猪手” 杭州警方依法拘留19人