8 天前,馬斯克宣布了他雄心勃勃的能源計劃——在澳洲建全球最大鋰電池儲能系統(tǒng),“ 100 天內(nèi)無法完成不收費”。而令人擔心的是,在馬斯克能源帝國真正擴張起來之前,清潔能源市場早已尸骨累累。
有一家公司,曾在 2016 年入選《麻省理工科技評論》“全球 50 家最聰明公司”,從“叫好又叫座”的榜單第 5 名到宣布破產(chǎn),只用不到一年的時間,其戲劇性的謝幕折射出整個清潔能源行業(yè)目前的危機。
2016 年,Aquion Energy 還名列《麻省理工科技評論》最聰明公司第五名,如今已經(jīng)宣布破產(chǎn)
未成巨人,就已落幕
其實,無論從哪方面來看,Aquion Energy 都不應該走到這一步。在 2007 年,硅谷風投公司 Kleiner Perkins Caufield & Byers (以下簡稱KPCB)發(fā)起了一場淘汰鋰離子電池的聲勢浩大的運動,他們關(guān)注這么一個簡單的問題:究竟什么樣的電池才是理想的電池呢?
為了尋找這個問題的答案,這家以挖掘網(wǎng)景和谷歌等知名科技公司而著稱的風投公司來到卡內(nèi)基梅隆大學,找到了當時正在研究電池特性的 Jay Whitacre 教授——這位教授曾在 NASA 從事火星探測器用電池的開發(fā)工作。
圖丨Jay Whitacre
“能擊敗鋰離子電池的技術(shù)屈指可數(shù),Jay Whitacre 是唯一一個自稱可以做到這一點的人,但我一開始并不相信他的話”,KPCB 合伙人 Ray Lane 說。
也就是那一年,Jay Whitacre 創(chuàng)辦了Aquion Energy,旨在為可再生能源項目和電網(wǎng)提供大型電池。他從知名投資者處融資近兩億美元,其中包括比爾蓋茨、殼牌以及他的伯樂KPCB。
自創(chuàng)立之初,專注于生產(chǎn)鈉電池的 Aquion 就對電池公司的市場前景抱有清晰的認識:它避開在市場上與強大的競爭對手發(fā)生正面沖突,竭盡全力避免使用稀有材料,并利用改裝的制造設備,以期在市場上站穩(wěn)腳跟。
圖丨Jay Whitacre(左)出席EmTech峰會
當《麻省理工科技評論》在 2012 年第一次報道 Aquion 時,這家公司表示,他們的目標是希望以每千瓦時不到 300 美元的價格生產(chǎn)鈉電池——該電池利用鹽水為電解質(zhì),并配以氧化錳陰極和碳基陽極,產(chǎn)品定價介于低端的鉛酸電池和昂貴的鋰離子電池之間。
該公司所開發(fā)的電池,既非酸性亦非堿性,不易燃易爆,還沒有腐蝕性,適用于自行車、住宅用太陽能、離網(wǎng)和微電網(wǎng)、能源管理和電網(wǎng)規(guī)模服務等。
除此之外,Aquion 的一個重要使命,那就是提高電池的續(xù)航能力,這會讓其在電網(wǎng)固有的大流量充放電周期中表現(xiàn)更好,而這一承諾則意味著蓄電系統(tǒng)的總成本將要下降。
總之,這項技術(shù)在當時獲得了資本市場的青睞。2013 年 4 月,這家初創(chuàng)公司獲得了比爾·蓋茨領投的 D 輪 3500 萬美元融資。2014 年 1 月,該公司宣布,蓋茨又與部分股東將 D 輪融資金額上調(diào)至 5500 萬美元。
然而,今年 3 月 8 日,由于未能獲得進一步的融資,Aquion 裁員 80%,工廠停產(chǎn),并申請了破產(chǎn)保護。由于公布的破產(chǎn)申請沒有提供更多細節(jié),我們很難判斷這家曾經(jīng)的能源先鋒究竟哪個環(huán)節(jié)出了問題。創(chuàng)始人Whitacre 拒絕在公司拍賣結(jié)束前發(fā)言,但他表示,希望該公司或技術(shù)能夠在之后以某種形式繼續(xù)下去。
直到申請破產(chǎn),Aquion的電池售價仍是未知,但據(jù)彭博新能源財經(jīng)的報道,鋰離子電池的價格在去年就已跌破 300 美元/千瓦時。為了滿足手機、電動汽車和太陽能備份系統(tǒng)的需求,全球鋰離子電池的產(chǎn)量不斷增長,其價格在兩年內(nèi)下降了將近一半,并在2016年達到了273美元/千瓦時,未來鋰電池的價格很有可能會繼續(xù)下降。據(jù)彭博新能源財經(jīng)預測,2025年和2030年鋰離子電池價格將分別下降到109美元/千瓦時和73美元/千瓦時。
可以說,鋰電池成本的不斷降低蠶食了這家新興公司最后一絲生存的空間。
都是鋰電池惹的禍?
“不要過于期待鋰電池的替代品——未來十幾年里我們可能還是要靠它降低成本”,Cyclotron Road項目的創(chuàng)始人 Ilan Gur 說,他曾是一家電池公司的合伙創(chuàng)始人,該公司后來被Bosch收購。
到目前為止,這是清潔能源領域中常見的現(xiàn)象。公司必須進行大量的前期投資,用以開發(fā)新設備并擴大制造規(guī)模。同時,隨著技術(shù)的更新,公司還必須不斷地調(diào)整價格,提高產(chǎn)品性能——面對這樣的挑戰(zhàn),幾乎無人成功。
在眾多新能源創(chuàng)業(yè)公司中,Aquion也并非第一起風投支持儲能公司創(chuàng)業(yè)失敗的案例:2015 年,液流電池公司 EnerVault 在融資失敗后被迫出售。同年,液態(tài)金屬電池公司 Ambri 裁員25%;與此同時,一家致力于研發(fā)另一種儲能系統(tǒng)(將空氣壓縮到碳纖維容器并儲存)的公司 LightSail Energy,迫于后續(xù)資金不足,不得不將碳纖維存儲罐出售給天然氣供應商??傊l發(fā)的壞消息讓人們產(chǎn)生疑問:物美價廉的能源存儲方式將在何時到來?
在這種情況下,仍有許多觀望者認為,鋰離子電池在成本和技術(shù)持久性方面似乎仍有限制性,因此鋰電池不適合用來做基荷電網(wǎng)的存儲中介?,F(xiàn)階段鋰離子電池的暫時性成功讓冷卻的投資市場產(chǎn)生了泡沫,雖然從長遠來看,能源系統(tǒng)有可能會有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
比如說,風能和太陽能同屬于間歇性能源,除非能以低成本儲存制造的多余能量,否則這些可再生能源參與電網(wǎng)發(fā)電就會受到限制。此前,加利福尼亞的太陽能發(fā)電廠就曾因其產(chǎn)生的電量遠高于電網(wǎng)在特定時間使用的電量而被迫關(guān)閉。為了保持陰天時電網(wǎng)穩(wěn)定供電,許多使用化石燃料的備用發(fā)電廠也要參與發(fā)電來滿足總的電量需求。
然而,盡管電網(wǎng)存儲技術(shù)的改善迫在眉睫,但創(chuàng)業(yè)公司們首先需要面對慘淡的現(xiàn)實:由技術(shù)不成熟,造成了電網(wǎng)存儲市場發(fā)展緩慢,而更為重要的是,在短期內(nèi)現(xiàn)有的儲能技術(shù)即鋰離子電池價格下降的速度超過了預期,這就削弱了像Aquion這類新能源公司的競爭力。
那么,新能源這個今人植樹、后人乘涼的產(chǎn)業(yè)怎樣才能堅持到成功的那天呢?
一往無前
盡管鋰離子電池在電網(wǎng)中的存儲成本不斷降低的消息一直層出不窮,但也有人對此持質(zhì)疑態(tài)度。麻省理工學院材料學家、Ambri的聯(lián)合創(chuàng)始人Donald Sadoway就是其中的一位。這位該領域的著名學者指出,彭博新能源財經(jīng)估算的 2030 年鋰離子電池價格似乎已經(jīng)低于原材料的價格,這種預測是不切實際的。
相反,麻省理工學院能源研究系的副教授 Jessika Trancik 則認為,盡管價格已經(jīng)走低,但鋰離子電池仍不夠便宜,無法在電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用,該技術(shù)未來是否能達到要求仍不清楚。
而且,價格也不能單單用千瓦時的產(chǎn)量來衡量。因為每個手機用戶都知道,鋰電池失效快,這使得它們不能承受間歇能源供電時基荷電網(wǎng)的負載。所以,更有說服力的指標應該是每千瓦時循環(huán)的成本,這個數(shù)字反映了整個系統(tǒng)的壽命成本。
但無論如何,鋰離子電池價格突然下跌已經(jīng)對市場產(chǎn)生了“巨大的連鎖反應”,這一點從 Aquion 身上就能得到證明。Sadoway則表示:“當鋰離子電池生產(chǎn)商夸夸其談時,投資者會對新能源喪失信心,他們會覺得這些新能源開發(fā)者都要完蛋了。”
圖 | Ambri聯(lián)合創(chuàng)始人Donald Sadoway(右)
在投資數(shù)百萬美元的存儲系統(tǒng)時,買方幾乎沒有動力押注于一種新興的、風險更高的技術(shù)。對此,AES儲能部總裁 John Zahurancik 表示,對于許多大型產(chǎn)業(yè)客戶來說,鋰離子電池已經(jīng)夠用了且表現(xiàn)穩(wěn)定。
2015 年,加州的天然氣儲能系統(tǒng)發(fā)生重大泄漏,之后該州的公用事業(yè)被迫更換一個新的天然氣儲存場所,最終他們選擇了由AES和特斯拉組裝完成的三個獨立的鋰離子電池系。“在當時,鋰離子技術(shù)被認為是現(xiàn)成的、完善的”,Zahurancik 說。
那么,具體哪種(或哪幾種)存儲技術(shù),最終能夠取代鋰電池呢?除了更先進的電池,還有飛輪、壓縮空氣、氫燃料電池、汽車電瓶對電網(wǎng)銜接系統(tǒng),甚至蓄能空調(diào)等可供選擇(抽水上山,并讓它流下來仍然是迄今為止使用規(guī)模最大的存儲技術(shù))。但是,所有這些技術(shù)都存在明顯缺陷,仍需要持續(xù)投資開發(fā),來測試它們是否切實可行,并且具有成本競爭力。
好消息是,隨著越來越多的風能和太陽能項目建成,大型儲能系統(tǒng)的市場正在擴大,同時工廠也在力求做到高峰時段削減成本。伯克利大學能源經(jīng)濟學家 Severin Borenstein 認為,在化石能源枯竭、新型能源涌現(xiàn)的今日,儲存電網(wǎng)中多余的電能可以帶來更大的經(jīng)濟效益。他表示:“隨著更多的可再生、間歇性能源的推出,儲存變得更重要了。”
然而,想要提高儲能效率、抑制溫室效應,單靠市場機制恐怕是不夠的——合理的政府公共政策能夠加速能源轉(zhuǎn)型。除了稅收優(yōu)惠等措施,政府也有更直接的方式來支持這個行業(yè),例如,美加州要求公有設施須在十年內(nèi)增加至少 1.3 千兆瓦的存儲系統(tǒng),或者政府也可為有前途的初創(chuàng)公司提供撥款和貸款項目。
歸根結(jié)底,新興儲能技術(shù)是隱藏在資本社會核心深處的戰(zhàn)斗力量。要想打破舊秩序,往往需要激進的措施,而在能源業(yè),這種進步不會經(jīng)常出現(xiàn)。
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本文標題: 哪種儲能技最終能取代鋰電池?
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