2024年度行業(yè)創(chuàng)新
他是一位長時儲能新技術(shù)的開拓者,嘗試用鋅鐵液流技術(shù)去打開一個儲能電池發(fā)展的新方向。他也是一位跨界創(chuàng)業(yè)者,從軟件行業(yè)進(jìn)入能源行業(yè),帶領(lǐng)企業(yè)推動新型儲能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用,為利用普通資源,降低儲能成本開拓新路,面向新能源電力體系發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題,助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
根據(jù)國際能源署(IEA)的數(shù)據(jù),2023年全球儲能市場規(guī)模已達(dá)200億美元,預(yù)計到2030年將增長至1000億美元,年復(fù)合增長率超過20%。而中國作為全球最大的儲能市場,其發(fā)展速度更是引人矚目。
作為緯景儲能的掌舵人,葛群其實是一位“跨界者”。在職業(yè)生涯的大半時間里,他深耕芯片行業(yè),始終致力于突破技術(shù)壁壘。在芯片行業(yè)“長跑”了25年后,長時儲能是葛群找到的另一件“有意思”的事情。
談及為何涉足能源領(lǐng)域,葛群坦言,正是源于他在前沿科技領(lǐng)域的洞察:“人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展,正深刻重塑各行各業(yè)。然而,隨著數(shù)字力量的不斷增強(qiáng),其電力消耗也在急劇上升?!睋?jù)中國信通院數(shù)據(jù)預(yù)測,我國數(shù)據(jù)中心能耗占全社會能耗的比例,將從當(dāng)前的2%逐步攀升至2025年的5%。
中國于2020年提出,力爭在2030年前實現(xiàn)碳排放達(dá)峰,并努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。作為世界上最大的發(fā)展中國家,中國要在克服經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展諸多挑戰(zhàn)的同時,滿足日益增長的電力需求。
葛群意識到,若不解決能源問題,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的宏偉藍(lán)圖將難以全面實現(xiàn)。他在2021年就提出主張通過“控碳不控能”的策略,平衡“雙碳”目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重需求。
自2021年國家發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》以來,中國能源轉(zhuǎn)型步伐加快,風(fēng)能、太陽能等可再生能源迅猛發(fā)展。在《2030年前碳達(dá)峰行動方案》中設(shè)定的2030年風(fēng)電、光伏裝機(jī)量超12億千瓦的目標(biāo),更是提前六年在2024年完成。
然而,隨著風(fēng)電光伏而來的新能源消納問題隨之出現(xiàn)。大量新能源發(fā)電因無法有效并網(wǎng)而遭遇“棄風(fēng)棄光”的尷尬。同時,電網(wǎng)調(diào)度難度驟增,穩(wěn)定性與安全性面臨前所未有的考驗,供電不足或停電風(fēng)險上升。更為嚴(yán)重的是,新能源企業(yè)的投資回報因此受阻,發(fā)展積極性受挫,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)程遭遇遲滯,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性正面臨挑戰(zhàn)。
儲能作為平衡能源供需、保障電力可靠供應(yīng)的關(guān)鍵支撐技術(shù),成為各方矚目的焦點。從傳統(tǒng)的抽水蓄能,到近年興起的以鋰電池為代表的新型儲能,市場仍在急切探尋更契合多樣化需求的儲能方案。在各類儲能技術(shù)中,緯景儲能聚焦的鋅鐵液流電池相對顯得“小眾”。但在葛群眼中,液流電池卻是長時儲能的最優(yōu)“解法”。
“當(dāng)下,人們幾乎習(xí)慣性地將儲能與鋰電池直接畫上等號,可實際上儲能涵蓋的范疇極為廣闊。”葛群希望糾正大眾對于儲能狹隘的認(rèn)知,他試圖告訴人們,不同的儲能技術(shù)有著各自的專長,能夠匹配不同時長的儲能需求?!耙欢ㄒ趦δ苤凹由锨‘?dāng)?shù)南薅ㄔ~?!彼忉尩?,有些應(yīng)用場景對儲能時長的要求僅僅只有幾十秒,這種情況下,飛輪儲能無疑是最為適配的技術(shù)路徑。而當(dāng)儲能時長延伸至2個小時或更長時間,便步入了長時儲能領(lǐng)域,這恰恰是當(dāng)下能源市場亟待填補(bǔ)的關(guān)鍵空白。
長時儲能之所以備受關(guān)注,是因為它被視作助力電力系統(tǒng)馴服新能源間歇性、不穩(wěn)定性的關(guān)鍵。“中國的資源稟賦決定光伏每天的有效發(fā)電時間是4至5個小時,這意味著需要配套長時儲能?!卑凑崭鹑旱墓浪?,2025年,中國用電量預(yù)計超過10萬億度,2030年,用電量預(yù)計超過15萬億度。鑒于新能源裝機(jī)量仍在上升,預(yù)計需要200GW—300GW儲能配套。
“尋找一項技術(shù),最重要的是手中的‘尺子’,也就是標(biāo)準(zhǔn)要清晰。”葛群認(rèn)為長時儲能技術(shù)需要滿足八方面要求:第一是安全,這是一切的基石;第二是成本,關(guān)乎項目的經(jīng)濟(jì)可行性;第三是具備足夠的儲能時長;第四是量產(chǎn)能力,確保技術(shù)能夠大規(guī)模落地應(yīng)用;第五是環(huán)保,契合可持續(xù)發(fā)展理念;第六是選址靈活,擺脫地理條件的嚴(yán)苛束縛;第七是建設(shè)周期短,能快速響應(yīng)能源市場需求;第八是儲能的使用壽命也能匹配發(fā)電的風(fēng)電、光伏使用年限。
那么,哪項技術(shù)可以滿足這些要求?葛群向記者詳細(xì)羅列了當(dāng)前各項儲能技術(shù)在每項要求維度上的實際表現(xiàn)。在我國“雙碳”政策緊迫推進(jìn)的背景下,他堅信,能夠為長時儲能領(lǐng)域注入強(qiáng)大動力、做出突出貢獻(xiàn)的技術(shù)路線非液流電池莫屬?!敖?jīng)過三四年的行業(yè)‘論戰(zhàn)’,政策終于開始聚焦液流電池等技術(shù)路線。”葛群提到,長時儲能技術(shù)瓶頸仍是制約新能源發(fā)展的一大“短板”,而包括液流電池在內(nèi)的多種長時儲能技術(shù)路徑,頻繁出現(xiàn)在各級政府的政策問答與文件之中。
葛群希望用這種方式更多改變?nèi)藗儗τ陂L時儲能的認(rèn)知。
將技術(shù)路線聚焦至液流電池,僅僅是邁出了第一步。當(dāng)下,液流電池領(lǐng)域呈現(xiàn)出多條技術(shù)路線相互競爭的局面,像全釩電池、鐵鉻電池等,緯景儲能聚焦的鋅鐵電池也位列其中?!鞍踩冀K是首要考量因素?!备鹑旱莱隽司暰皟δ茏龀鲞@一選擇的緣由。化學(xué)品的生產(chǎn)與運(yùn)輸伴隨著諸多風(fēng)險,需要遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),安全的范疇不僅涵蓋環(huán)境材料無毒無害,更涉及整個流程的風(fēng)險把控。
從技術(shù)路線角度出發(fā),要挑選不存在“卡脖子”隱患的技術(shù),以及所需資源供應(yīng)相對充裕的技術(shù),以此豐富市場現(xiàn)有的技術(shù)路徑,滿足更大規(guī)模的市場需求。“做產(chǎn)業(yè)與做研究不同,一旦資源供應(yīng)出現(xiàn)缺口,產(chǎn)業(yè)發(fā)展必將受阻?!备鹑赫f。
綜合各方因素,緯景儲能判定鋅鐵電池有望成為最具前景的液流電池技術(shù)路線。不過,任何技術(shù)都會面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn),但是隨著材料科學(xué)、電化學(xué)基礎(chǔ)理論的深入研究和技術(shù)的不斷創(chuàng)新突破,產(chǎn)品效率在不斷地提升。同時,不同鋅基液流電池技術(shù)之間也存在著相互促進(jìn)、共同發(fā)展的可能。“如同SpaceX試圖采用不銹鋼打造火箭以削減成本,卻不得不解決焊接等一連串難題。鋅鐵電池的處境與之類似,只要突破瓶頸,就能有效降低液流電池的成本。”葛群如此表示。
葛群成長于一個具有深厚技術(shù)底蘊(yùn)的家庭,他談道:“我的父親把一腔熱血和聰明才智都獻(xiàn)給了國家的國防科研。在這種家庭環(huán)境下,自己慢慢對科技產(chǎn)生濃厚興趣,希望以后能為國家的科技事業(yè)出一份力。”
葛群投身于儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的事業(yè),帶領(lǐng)一批在科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域深耕多年的同伴,創(chuàng)立緯景儲能科技有限公司。他們從成熟的智能制造企業(yè)取經(jīng),組建起一支50人左右的整建制核心團(tuán)隊,迅速利用完備且強(qiáng)大的供應(yīng)鏈體系和高效的生產(chǎn)制造能力讓鋅鐵電池落地,同時在江西推動小型示范項目。
時間回到2018年,當(dāng)時大家還沒有意識到隨著新能源在能源結(jié)構(gòu)中占比上升所帶來的挑戰(zhàn),更沒有意識到液流電池會成為長時儲能的主要技術(shù)路線。在葛群看來,做好液流電池可能比鋰電池更難?!颁囯姵禺a(chǎn)業(yè)已經(jīng)高度分工,比如寧德時代只是電芯生產(chǎn)商,但是對于緯景儲能而言,從電芯到系統(tǒng)都要涉足,對于人才的需求相比鋰電池廠商更為復(fù)雜多元?!?/p>
“一家液流電池廠商,需要來自電力、裝備、智能制造等行業(yè)的人才,只是完善公司的人才圖譜就已經(jīng)不易?!备鹑焊嬖V記者,作為一家創(chuàng)業(yè)公司,如何找到合適的人才,這是最困難的事。
“對于一家創(chuàng)業(yè)公司而言,需要核心骨干在擁有技術(shù)能力的同時具備創(chuàng)業(yè)精神。作為拓荒者,他可能每天都要在多條前路中選擇,如果選擇錯誤,意味著時間、資金等成本沒有回報。焦慮很大程度來自在未知的情況下不得不去做決定?!备鹑合蛴浾哒故玖司暰皟δ艿牟糠謲徫辉O(shè)置情況,公司內(nèi)部有超過200個崗位定義,讓每個人明白需要做什么,以及彼此如何合作,最終實現(xiàn)鋅鐵電池大規(guī)模交付。
最初,他希望參照汽車行業(yè)組建團(tuán)隊,因為汽車行業(yè)涉及的材料、工藝等同樣復(fù)雜,再慢慢將缺少創(chuàng)業(yè)精神、冗余的人員優(yōu)化。“直到2023年才對公司的團(tuán)隊建設(shè)滿意,目前再難找到第二家像緯景儲能這樣人才布局完善的液流電池企業(yè)。”
“我希望做難而正確的事情,無論從事哪個行業(yè)都是如此?!备鹑赫f。
緯景儲能也確實憑借不懈的努力獲得了市場的認(rèn)可,憑借技術(shù)創(chuàng)新能力、智能制造實力以及行業(yè)影響力,公司榮獲“國家級高新技術(shù)企業(yè)”、國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、上海市“專精特新中小企業(yè)”等殊榮,并被認(rèn)定為“上海市企業(yè)技術(shù)中心”。
2023年10月,緯景儲能的“鋅鐵液流電池”正式被列入國家能源局《第三批能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備(項目)名單》;2024年4月,緯景儲能躋身胡潤研究院“2024全球獨(dú)角獸榜”以及“2024年上海市重點服務(wù)獨(dú)角獸企業(yè)”榜單;6月,鋅鐵液流電池入圍《全國工業(yè)領(lǐng)域電力需求側(cè)管理第六批參考產(chǎn)品(技術(shù))目錄》;12月,鋅鐵液流電池納入國家發(fā)展改革委《綠色技術(shù)推廣目錄(2024年版)技術(shù)清單》。
“緯景儲能還率先在液流電池行業(yè)發(fā)布了《社會責(zé)任暨環(huán)境、社會與公司治理(ESG)報告》,近期已推出2024年版本。正因緯景儲能在做這樣一件正確且富有成果的事,所以我會不斷向大家推廣?!备鹑合M眠@種方式更多改變?nèi)藗儗τ陂L時儲能的認(rèn)知。
長時儲能的市場正處于爆發(fā)的前夜,而其最終規(guī)模取決于未來新能源的發(fā)展規(guī)模。根據(jù)葛群估算,2026年中國長時儲能市場需求將近150吉瓦時,液流電池將在其中扮演重要角色。
“‘為什么著急建工廠?’很多人對于緯景儲能有這樣的疑問?!备鹑悍磫?,如果不提前布局產(chǎn)能,如何有能力滿足市場需求?制造業(yè)的產(chǎn)能建設(shè)至少需要兩到三年的周期,而非看到風(fēng)口后再去布局。“如何評判一家公司是投資者還是創(chuàng)業(yè)者?一個重要的指標(biāo)就是當(dāng)所處賽道變得熱門,這家公司是剛剛成立,還是已經(jīng)成立許久?!?/p>
盡管長時儲能市場爆發(fā)的時點相比葛群此前預(yù)測略有推后,但是他相信市場會在2025年迎來井噴式發(fā)展?!暗綍r產(chǎn)能是最為關(guān)鍵的,這也是緯景儲能從2022年開始拿地建廠的原因,提升制造能力同樣需要時間?!?/p>
提升制造能力也是降低成本的關(guān)鍵。葛群希望通過鋅鐵電池讓能源的不可能三角成為可能,所謂能源的不可能三角指的是一種能源實現(xiàn)供應(yīng)安全、清潔低碳、價格可及。對于鋅鐵電池而言,挑戰(zhàn)“不可能三角”的難點在于“價格可及”。
“以中國的資源稟賦估算,同樣獲得1000瓦時的能量,使用石油需要花費(fèi)0.7元,使用天然氣要花費(fèi)1.2元,而使用煤炭只需0.4元。相比于有限的化石資源,風(fēng)、光資源無限,也足夠清潔低碳,但是價格仍然較高?!备鹑罕硎?,盡管光伏發(fā)電成本不斷降低,度電成本已經(jīng)低至0.15元,但是如果無法做到“隨用隨發(fā)”,這些電仍可能是“垃圾電”。因此在衡量新能源發(fā)電成本時一定要疊加儲能成本,目前儲能度電成本為0.5元—0.6元,因此新能源度電發(fā)電成本約為0.7元,仍然高于煤炭的發(fā)電成本。
液流電池技術(shù)邁向技術(shù)普惠最為關(guān)鍵的是降本,因為成本競爭力將決定其長期市場潛力。
“我們希望將光伏+儲能的度電成本降低到0.4元以下,其中儲能度電成本降低至0.2元左右。”降低國內(nèi)的度電成本,葛群笑稱這是自己給自己“畫的一張餅”,但是根據(jù)他的估算,2028年,緯景儲能鋅鐵液流電池的度電成本會降至0.15元。
緯景儲能目前仍然處在產(chǎn)能爬坡的過程中,公司在珠海的工廠目前產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能的三分之一。訓(xùn)練工人同樣需要時間,工人可能來自傳統(tǒng)制造行業(yè),可能并不理解精度的偏差對于電池性能的影響?!澳壳爸楹9S的狀況最好,臨沂工廠、宜昌工廠剛剛交付,未來也會經(jīng)歷產(chǎn)能爬坡過程。珠?!珿工廠’的產(chǎn)能今年已經(jīng)達(dá)到百兆瓦級產(chǎn)量,液流電池才具備商業(yè)化的基礎(chǔ),否則市場也不會認(rèn)可這項技術(shù)?!?/p>
市場仍然需要培育,不過轉(zhuǎn)變正在發(fā)生。葛群足夠樂觀,“觀念需要逐步改變,目前已經(jīng)有客戶意識到長時儲能的重要性,已經(jīng)有多家國企央企與緯景儲能合作,并給出不錯的商業(yè)條款”。
作為長時儲能的推廣者,葛群很有耐心,他表示公司會仔細(xì)挑選客戶,需要他們理解自己需要的是長時儲能的液流電池?!皬耐顿Y人,到供應(yīng)商,到員工,再到客戶,都需要認(rèn)可長時儲能的價值,這是前提。”
葛群
緯景儲能聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長。