储能概念股夯?行内人揭真相

绿色带路人的心底话


(Photo by:工商时报

  股市频创新高,全民疯股票,许多媒体顺势提出什么几大明星产业、什么什么概念股,日前我朋友因为知道我在储能产业里工作,来跟我打听哪支股票可以买,我才赫然发现储能概念股已经名列投资建议榜首!

  储能概念股夯,但真相是,你根本就不太懂储能,也不太懂储能系统的上中下游供应链,你在买储能的什么商机都不知道,就随便拿自己的钱开玩笑。

  我在人生的精华岁月躬逢其盛遇到这几年储能系统商业应用爆发期,参与建置台湾第一套大型电网级储能系统,算是少数有资格替储能说话的。因此,我将从实务经验的角度,为你建构系统性的储能系统知识框架,协助你正确判断商机的落点,助攻所有不在储能产业、但想要透过投资分享红利的你。除了投资之外,这篇文章对想要采购储能系统的公司也会非常有帮助,可以协助正确决策,大幅减少你探索及试错的时间、金钱等成本。

  大型储能系统像是水库居中做个「削峰填谷」调节,水库是一套复杂系统,储能自然也不例外。储能系统从原材料到系统可以分为七层,有些会拆分成更少或更多,我建议不需要花时间纠结在分几层上,这种纠结拿来搞学术可以取得相当的成就,但这里主要是为了让你方便理解。我们将专注在最广泛应用的锂电池储能系统,如果你想要了解更多其他种类的储能电池,你可以回头看绿学院的系列文章

  我们现在立刻来替储能系统开箱!请先花一分钟看下面这张图:


(图一)储能系统
资料来源:盛齐绿能

储能系统第一层:原材料及电池材料

  储能系统需要电池作为基础。原材料主要是矿区,电池材料指的是正极、负极、电解液、隔膜,图一没有显示出来,倒是在《如何判断电池技术大突破是世纪大骗局还是真革命?》一文有各种材料与原理的完整说明。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。

储能系统第二层:电池芯(Cell)

  把这些电池材料组合在一起,就成为电池芯。虽然每个设计差异很大,不过为了简单理解,一个1MW储能系统大约会有14,000颗电池(以20安时为例),大概是十台特斯拉电动车80,000颗电池的容量,只不过储能系统用的电池比电动车的大很多。

  目前电网与电动车的应用场景中,锂电池的正级材料大体上可以分成三大类:钴酸锂(LCO)、磷酸铁锂(LFP)与三元材料(NMC)。台湾及中国大陆因为追求CP值,以磷酸铁锂、俗称锂铁电池为主;日本Panasonic与韩国LG/Samsung则是三元材料、俗称锂三元,这让他们在电动车市场很吃香。除材料分类不同之外,同厂牌的电池又会区分不同规格、等级,适应不同的应用场景,如果不是行内人,一定眼花撩乱。

  很多人喜欢幻想台湾能出现一家世界级的电池芯厂,这是不实际的。台湾市场小,研发出来也没什么市场,而电池需要大量的订单才有试错和调整的机会,再加上大陆电池芯竞争已经非常激烈,想要弯道超车已经太迟了。

储能系统第三层:电池模组(Pack)

  每个电池芯就像是军中的单兵,不可能靠著单兵就可以行动,不过可以把很多电池芯串并组合在一起成为模组,一个电池模组通常至少有100颗电池,这样管理比较方便。

  模组厂就是负责这段的组装技术,他们在制作模组时,会建立第一层小型电池管理系统,并将消防防护机制也设计在内,以防止电池芯之间的延烧,这部分同时也是通过国际安全认证如IEC、UL重要的一环。这里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。

储能系统第四层:电池机柜及电池管理系统(Rack and BMS)

  把14~21串电池模组像抽屉一样收起来,就是电池机柜,为了要管理电池芯和模组,需要更高一阶的电池管理系统,给电池命令,他才知道要怎么行动,电池管理系统也会时时检查每颗电池芯的状态,并尽量维持电池芯之间的平衡。大部分生产到电池机柜等级的公司,都会附上电池管理系统当成是服务的一部份,购买者不需要自己开发,以免你拿去乱用不小心烧起来,为了赔偿问题大家吵不完。

储能系统第五层:功率调节器(PCS)

  功率调节器是连接电池机柜与电网应用的关键,它可以双向转换,放电就是将电池的直流电转换成一般电力公司的交流电,充电则是把一般电力公司的交流电转换成电池的直流电储存起来。需要跟电网沟通的机器设备都需要双向转换的功能,只是看是用什么方式做,例如电动车就是靠著充电桩,可以把交流电转直流电,或是反向直流转交流。

  功率调节器需要连接电池管理系统和下面会提到的能源管理系统间的各种通讯,资料采集和传输量的复杂度相当高。台湾只有少数公司销售功率调节器,国外则有很多成熟的品牌可以选择,相对来说机会较小。

储能系统第六层:能源管理系统(EMS)

  不管是节能、创能、储能、智慧系统整合,只要牵涉到许多用电设备、发电设备、储能设备等之间的整合工作,都需要一个能源管理系统,储能系统自然也不例外。

  在储能系统中,能源管理系统是涵盖控制器的整套监控系统,除管理功率调节器何时充放电,还包含监视电池储存的环境温溼度、消防系统、门禁系统等,相当于储能系统的大脑。能源管理系统要能跟电池管理系统、功率调节器对话,若调度地不好,就可能出现安全设计上的漏洞,这也是韩国储能电池起火事故的原因之一。

  各种应用场景需要不同的能源管理系统,很少有电池厂或模组厂能把手伸这么长,因此能源管理系统算是较有商机的一块了。要注意的是,有时我们会看到一些标题类似「EMS厂抢进商机」的新闻,这时要小心分辨它指的是电动车EMS还是储能EMS,电动车EMS厂做的是车用电子零组件,像是车上的仪表板、触控面板等,这跟储能EMS做跟电网沟通的工作是有差异的。

储能系统第七层:储能系统及系统整合(SI)

  买储能系统不像是买电动车,更多时候你需要的是客制化设计,毕竟每个需要储能系统的应用场景都不同。因此你需要选择一个系统整合商来替你把整套储能系统组装起来。系统整合商通常会开发能源管理系统,以确保它采购来的各式零件,能达成优秀的执行品质。

  恭喜你,你已经完全理解储能系统了!下一篇,我们来分享如何成功说服老板买储能系统。

储能

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