一键拿下你参与储能的供应链站位竞争分析

绿色带路人的心底话


(图片来源:DreamsTime.com) 

  其实我早就想写这篇文章了。

  前几年我为了打进锂电池储能市场,蹲点中国大陆好几年,缴了许多学费,不过也学了全身功夫,从上游电池原材料、中游电池芯、下游模组制造到各种应用场景,整条供应链基本上都被我吃透了。

  随著全球电动车、储能应用场景的大爆发,开发太阳能和风力发电厂成为昨日黄花,业界询问度最高的关键字已经换成储能。所有跟能源有关的公司和投资人都在研究如何切入储能市场,或是在想如何安插储能这个新角色,其中许多公司找上了我。我注意到,大部分的公司对储能抱持著错误的期待,更多的是一窝蜂的心态,哪里有商机哪里去当然是不变的真理,但这样对产业发展其实不一定是正面的。

  作为一个绿色带路人,我想藉由提供我对储能产业的观察,大幅减少你探索及试错的时间、金钱等成本。我们都需要用更大的视角,才能判断出哪个领域更适合投资你的时间和金钱。

  我的重点依然摆在锂电池,之前文章讲过全世界成长最迅速的储能系统是电化学储能,其中锂电池储能是目前高手擂台上最具冠军相的选手,不仅在实际的应用方面弹性较大,可以从大到MW级的货柜型储能系统到小至携带行动电源的储能系统都是锂电池的足迹,具有多种不同材料特性的锂电池,与各种不同的包装外壳,适合各种不同领域的应用需求,而且锂电池的能量密度、使用寿命与安全性,仍然不断被提升与改善,在储能系统中,最具有发展空间与机会。

  锁定锂电池,我将用两种角度拆解机会,其一是储能系统供应链的上中下游,其二是应用场景,挖掘其中潜在的机会,你就有机会和我一样,参与储能的大商机,找出你可能有的站位,以及为了要有更好的站位,我们接下来应该如何发展。

要在储能系统供应链中有好的站位,需要「大陆制造,台湾应用」结盟的气度

  全球储能系统供应链,中国大陆、日本、韩国、美国已经布局多年有成,尤其是大陆推动储能产业的方式,可以很明显看出其想要成为世界霸主的企图心,这领域的技术门槛高并需要大量的整合,其他人要弯道超车的机率很低。因此我们主要的机会在「大陆制造,台湾应用」。

  锂电池储能供应链可约略分为上中下游,首先是供应链上游:原材料及电池材料。原材料主要是矿区,电池材料指的是正极、负极、电解液、隔膜。这里基本上各家都已经有了各自的站位,竞争较不易,且上游的资本密集度很高,要在这里存活,口袋得很深。可能有的机会落点在电解液、隔膜这两块。

  再来是供应链中下游,包含电池芯、组装技术(pack)到系统整合,这块同样资本需求密集度高,因为这样才有经济规模与价格竞争力,而且你还得知道要卖到哪里去,否则累积大量库存,公司很容易周转不灵,到时候又要求政府出手相救,说什么我们不能没有储能产业,那就不太好看了。

  由于市场上要满足各种不同应用的需求,特别是锂电池的安全与可靠性的要求高,并不能沿用一般使用铅酸,镍镉,镍氢电池的经验。这里的机会落点在重新设计锂电池pack结构到整套系统的整合,若能有一个更简化、同时更安全与可靠的设计,特斯拉(Tesla)都会跑来跟你下单。

  在锂电池的pack设计到整套系统,有几个必须考量的重点:

  • 在结构设计与连接方面
  1. 动力线的连接:必须高强度,抗震能力,高可靠性与低内阻
  2. 绝缘与密封性:耐高压与足够的绝缘能力,密封性良好,预防环境温湿度与粉尘的影响
  3. 散热能力:防老化设计
  4. 自由组合满足不同空间需求
  5. 高可靠性与合适的成本竞争力
  • 控制系统
  1. 电池的热管理:冷却和加热系统,热均衡系统的设计
  2. 高压电安全设计:主动安全防护处理电压∕电流∕温度异常、碰撞信号、漏电信号等
  3. 采样与感测器:安全可靠,具备温度感测器
  4. 电池管理系统(BMS):对外的通信能力,系统的控制、防护、诊断能力

  这里面需要电池组装技术与电池管理系统等系统技术的整合,为什么需要电池管理系统呢?因为每个电池就像是军中的单兵,如果你没有给他命令,他不知道要怎么行动。就像军中的班长直接管每个单兵,班长再报告给排长,排长再报告给连长,电池管理系统就是军队的命令系统,这可是个高难度整合工作!

  供应链的下游就是模组设计与整套系统的整合,并连结到各种应用场景。这几年出现许多以前想像不到的应用场景,特别适合我们这种擅长打灵活的巷弄战、你追我就跑的中小型企业及绿色新创公司挑战,这也正是台湾独特的站位。若能辨识出这个关键,政府就不需要花大钱,也一样可以支持像样的储能产业,并在全球供应链中取得角色:

  1. 家用小型储能系统,因为许多国家并没有台湾这种稳定的电力系统,家庭需要储能系统帮助他们应付电力供应不稳的情境,目前在东南亚及东欧的家用市场有许多机会;
  2. 商用小型储能系统,上述同样的国家,除了家庭之外,工厂也会需要储能系统,不然电力供应不稳会影响生产制造活动,这些都有巨大的潜能。另外,一些传统上需要发电机供应临时用电的应用场景,例如选举造势晚会、演唱会、夜市、运动会、有机农夫市集、文创市集等,使用储能系统没有噪音,企业得到好的CSR形象,且减少碳排放;
  3. 在电动车之外,其他移动机械例如电动摩托车、电动脚踏车、农业机械、营建机械,甚至各种工具机都有巨大的潜能。我国在机械方面有许多隐形冠军,可以利用这个既有优势,直接与市场应用接轨,满足各种不同应用的需求,控制好品质与成本,还是会有很好的竞争力;
  4. 供电系统的应用上来看,再生能源发电的比率越来越高,储能系统更是不可缺,政府制定电力辅助服务的措施,可以带动储能系统产业的发展,建立产品及服务在市场应用上的实战经验,进而推广到海外的欧美日与东南亚市场。
锂电池 储能

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