風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠產(chǎn)生的清潔能源對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的依賴促進(jìn)了這一行業(yè)的發(fā)展，但就在最近，被寄予厚望的阿奎恩能源公司（AquionEnergy）申請(qǐng)破產(chǎn)，顯示出儲(chǔ)能領(lǐng)域仍然面臨著巨大挑戰(zhàn)。
“明星”隕落，儲(chǔ)能行業(yè)哀嚎遍野
無(wú)論從何種意義上講，阿奎恩能源公司似乎都注定會(huì)成功。
這家向可再生能源項(xiàng)目和電網(wǎng)出售大容量?jī)?chǔ)能電池的新興初創(chuàng)公司是由杰˙惠特克雷（JayWhitacre）于2007年創(chuàng)辦，他是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一位材料科學(xué)教授，曾經(jīng)為美國(guó)航天局的火星車開發(fā)過(guò)電池。阿奎恩能源公司從包括比爾˙蓋茨，凱鵬華盈（KleinerPerkins）和殼牌的風(fēng)險(xiǎn)投資家等諸多知名投資者手里籌集到了近2億美元。也許最重要的是，公司在進(jìn)入市場(chǎng)之初，就清醒敏銳的意識(shí)到之前電池類項(xiàng)目創(chuàng)業(yè)公司最大的問(wèn)題——很難避免使用稀有材料。有了前車之鑒，阿奎恩能源公司更多地依賴于已經(jīng)改變了原始用途的生產(chǎn)設(shè)備，并且確定了可能的市場(chǎng)盈利方向。
然而，在3月8日阿奎恩能源公司未能籌集更多的資金之后，公司提起了破產(chǎn)保護(hù)，裁掉了80%的員工，不再繼續(xù)生產(chǎn)制造。這是儲(chǔ)能設(shè)備創(chuàng)業(yè)投資公司最近又一次遭遇的重創(chuàng)。此前，生產(chǎn)開發(fā)所謂液流電池的EnerVault公司，在2015年沒(méi)能找到更多的投資者之后，將公司掛牌出售了。同年晚些時(shí)候，生產(chǎn)液態(tài)金屬電池的創(chuàng)業(yè)公司Ambri裁員四分之一。大約在同一時(shí)間，努力開發(fā)新技術(shù)，致力于將能量以壓縮空氣的方式儲(chǔ)存在碳纖維儲(chǔ)能罐中的LightSailEnergy公司，將自己的容器產(chǎn)品轉(zhuǎn)頭賣給了天然氣供應(yīng)商?？偠灾?，種種掙扎已經(jīng)讓人們對(duì)價(jià)格合適，功能實(shí)用的電網(wǎng)存儲(chǔ)設(shè)備在近期的到來(lái)已經(jīng)降低了期望。
這是個(gè)大問(wèn)題。如果沒(méi)有廉價(jià)的方式去儲(chǔ)存類似風(fēng)能或者太陽(yáng)能這類間歇能源產(chǎn)生的多余能量，那這些可再生能源對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的電力供應(yīng)將產(chǎn)生諸多限制。進(jìn)一步講，它對(duì)減緩由碳排放引發(fā)的溫室效應(yīng)的作用也就有待商榷。加利福尼亞的太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)在此前已經(jīng)關(guān)閉過(guò)幾天了，因?yàn)樗麄冊(cè)谔囟〞r(shí)間產(chǎn)生的電力超出了電網(wǎng)的使用量。然而，當(dāng)太陽(yáng)被云層遮擋的時(shí)候，該系統(tǒng)需要啟動(dòng)備用設(shè)備，燃燒足夠的化石燃料以滿足實(shí)際需求。
一年前，阿奎恩能源還在《麻省理工科技評(píng)論雜志》（MITTechnologyReview）評(píng)選出的50家最聰明企業(yè)排行榜上排名第五?，F(xiàn)在已經(jīng)很難弄清楚具體是哪里出了問(wèn)題，因?yàn)槠飘a(chǎn)申請(qǐng)中提供的額外細(xì)節(jié)有限，而惠特克雷也拒絕在拍賣完成前做出發(fā)言，但他明確表示，希望公司或者技術(shù)在此后能以某種形式延續(xù)下去。
鋰離子電池成本一路走低
2012年，當(dāng)《麻省理工科技評(píng)論雜志》首次報(bào)道阿奎恩公司的時(shí)候，該公司提到，他們希望能制造每千瓦時(shí)容量成本低于300美元的電池產(chǎn)品。該技術(shù)利用鹽水電解質(zhì)，錳氧化物陰極和基于碳元素的陽(yáng)極組合成電池。該款產(chǎn)品價(jià)格定位是介于低端鉛酸電池和更為昂貴的鋰離子技術(shù)之間。但是主打點(diǎn)是電池能持續(xù)使用更長(zhǎng)時(shí)間，在電網(wǎng)充放電循環(huán)中表現(xiàn)更好。這就可能能使系統(tǒng)的終身費(fèi)用降到更低。
我們不知道在阿奎恩公司申請(qǐng)破產(chǎn)的時(shí)候，他們產(chǎn)品的成本究竟幾何，但是根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)（BloombergNewEnergyFinance）的報(bào)道，鋰離子電池在去年已經(jīng)低于每千瓦時(shí)300美元這一成本的門檻。特別是，這一價(jià)格在短短兩年內(nèi)就降低了一半，在2016年達(dá)到僅273美元。這是因?yàn)闉榱藵M足日益增長(zhǎng)的手機(jī)、電動(dòng)車和太陽(yáng)能電力備份系統(tǒng)的需求，全球鋰電池的產(chǎn)量逐漸加大。且鋰離子電池的價(jià)格仍有可能會(huì)繼續(xù)下滑，彭博預(yù)測(cè)說(shuō)2025年可能會(huì)降到每千瓦時(shí)109美元，而到2030年達(dá)到每千瓦時(shí)僅73美元。
麻省理工學(xué)院（MIT）的材料科學(xué)家，Ambri公司的聯(lián)合創(chuàng)始人唐納德˙薩多維（Sadoway）對(duì)此表示懷疑，他認(rèn)為這樣的估算僅僅表現(xiàn)出鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)級(jí)別下的總成本。他還認(rèn)為，彭博新能源財(cái)經(jīng)對(duì)于未來(lái)的預(yù)測(cè)是不現(xiàn)實(shí)的，2030年的預(yù)估似乎會(huì)低于原材料的成本價(jià)格。但無(wú)論如何，價(jià)格的突然下跌已經(jīng)對(duì)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大的連帶效應(yīng)。他說(shuō)：“當(dāng)鋰離子電池帶著這些大膽驚人的推測(cè)上場(chǎng)的時(shí)候，投資者就會(huì)停下來(lái)看看，然后說(shuō)，哇，你們這些（研究其他電池的）家伙都要完蛋了。”
與此同時(shí)，能考慮構(gòu)建價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元儲(chǔ)能系統(tǒng)的大客戶們幾乎沒(méi)有動(dòng)力將寶壓在新興的風(fēng)險(xiǎn)更高的技術(shù)上。“鋰離子電池已經(jīng)滿足了大型公用事業(yè)客戶的許多特定需求，他們能從穩(wěn)定供應(yīng)商那里獲得可靠的產(chǎn)品，”AES公司儲(chǔ)能部門總監(jiān)約翰˙扎胡蘭奇（JohnZahurancik）如此評(píng)論到。AES公司是一家電力項(xiàng)目開發(fā)商，進(jìn)來(lái)越發(fā)專注于電池系統(tǒng)。在2015年加利福尼亞公用事業(yè)公司天然氣泄漏之后，他們緊急訂購(gòu)了3個(gè)獨(dú)立的鋰離子系統(tǒng)來(lái)替換天然氣設(shè)備，這些電池就是由AES和特斯拉公司組裝的。“我們認(rèn)為鋰電池技術(shù)更適用于此時(shí)此刻，且能隨時(shí)待命。”
鋰離子電池還能用上幾十年
很明顯的是，盡管人們迫切需要更好的電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)，但任何（此類）創(chuàng)業(yè)公司都面臨著以下幾個(gè)令人生畏的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：首先，先進(jìn)電網(wǎng)電能儲(chǔ)存技術(shù)的市場(chǎng)并不大，且發(fā)展緩慢，部分原因是技術(shù)不成熟，成本高。其次，也是更為重要的原因是，短期內(nèi)，類似鋰電池一類的現(xiàn)有技術(shù)價(jià)格急劇下降，壓縮了類似阿奎恩一類新能源公司所承諾的新技術(shù)帶來(lái)的利潤(rùn)空間。
能源企業(yè)家“回旋加速路計(jì)劃”基金領(lǐng)導(dǎo)人伊蘭˙古爾（IlanGur）說(shuō)，“別對(duì)鋰離子電池之后的時(shí)代報(bào)以希望，”他曾經(jīng)參與合資組建了一家電池公司，后來(lái)被博世公司收購(gòu)了。“我們估計(jì)還得再傾向于用鋰電池用上幾十年。”
到現(xiàn)在這都是清潔能源領(lǐng)域一個(gè)普遍的現(xiàn)象。企業(yè)必須進(jìn)行大規(guī)模的先期投資，用以開發(fā)新的硬件，擴(kuò)大生產(chǎn)制造規(guī)模，同時(shí)還要在推動(dòng)價(jià)格和業(yè)績(jī)目標(biāo)的前提下，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)。面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，成功者著實(shí)寥寥。
在這種情況下，危險(xiǎn)在于，就很多觀察人士看來(lái)，鋰離子電池技術(shù)并不適合大規(guī)模的基底負(fù)載電網(wǎng)儲(chǔ)能，因?yàn)檫@技術(shù)并沒(méi)有那么便宜，而且還有持久性問(wèn)題。然而，鋰離子電池的成功使得投資市場(chǎng)中那些今天看起來(lái)好處有限，但是有可能在未來(lái)給能源系統(tǒng)帶來(lái)巨大變革的技術(shù)持續(xù)遭遇寒冬。
我們又該如何做，才能支撐這些技術(shù)直達(dá)他們最終得以帶來(lái)應(yīng)有的變革呢？
繼續(xù)尋找新型儲(chǔ)能電池技術(shù)
麻省理工學(xué)院能源研究副教授杰西卡˙塔蘭奇（JessikaTrancik）說(shuō)，但我們也同樣有理由將寶壓到新型電池這邊。她表示，盡管價(jià)格下降，鋰離子電池仍然不足以在電網(wǎng)中發(fā)揮更大的作用。也沒(méi)人知道它們最終是否能發(fā)揮出更大的作用。
成本價(jià)格的制定也比單純的千瓦時(shí)單價(jià)更復(fù)雜。更有說(shuō)服力的指標(biāo)是每周期每千瓦時(shí)多少美元，這將能同時(shí)反映出系統(tǒng)的使用壽命。我們面對(duì)著鋰離子電池本身的一個(gè)巨大問(wèn)題：這些電池的容量很快就會(huì)打折扣，每個(gè)智能手機(jī)用戶都知道這一點(diǎn)。這就使得它們不太適合被用于儲(chǔ)存電網(wǎng)中類似風(fēng)能或太陽(yáng)能這類間歇能源旺季的富余電量，從而去平衡電網(wǎng)發(fā)電能力。
現(xiàn)在還沒(méi)人能說(shuō)清楚最終哪種電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)，或者哪種組合最終可能替代鋰離子電池。除了先進(jìn)的電池技術(shù)這種可能性，備選項(xiàng)還有飛輪，壓縮空氣，氫燃料電池，電動(dòng)車對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)，甚至儲(chǔ)能空調(diào)。（將水提到山上，再讓它傾瀉而下，依舊是目前最強(qiáng)大的儲(chǔ)能技術(shù)）。但是所有這些技術(shù)都有顯著的缺點(diǎn)，可能需要深入持續(xù)性的投資才能得到發(fā)展，才能測(cè)試它們是否真的有可行性，才能讓它們的價(jià)格更實(shí)惠具有競(jìng)爭(zhēng)力。
解決之道：市場(chǎng)+公眾政策
問(wèn)題是這樣的投資要來(lái)自哪里。根據(jù)布魯金斯學(xué)會(huì)近期的一份報(bào)告，特朗普政府已經(jīng)采取措施，取消了清潔能源創(chuàng)業(yè)公司的聯(lián)邦資助計(jì)劃。自2011年以來(lái)，這類計(jì)劃收到的風(fēng)投資金也從75億美元下降到近52億美元。
好消息是隨著更多風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目的建成，以及企業(yè)開始更注重在用電高峰時(shí)間成本的核算控制，大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的市場(chǎng)正在擴(kuò)大。加州大學(xué)伯克利分校的能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家塞維林˙波倫斯坦恩（SeverinBorenstein）評(píng)論說(shuō)，“隨著電網(wǎng)更傾向于采用額外的清潔能源作為補(bǔ)充，以及更多老舊的化石燃料發(fā)電廠的關(guān)閉，電網(wǎng)儲(chǔ)存技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性將變得越來(lái)越高。當(dāng)我們更多的采用間歇性可再生能源時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)就會(huì)變得更有價(jià)值。”
然而，令人恐懼的是，鑒于全世界為了應(yīng)對(duì)氣候變化這一巨大威脅而需要迅速削減碳排放量，單靠市場(chǎng)機(jī)制并不能跟上腳步。可以加速這種轉(zhuǎn)變的一個(gè)工具當(dāng)屬明智的公眾政策。加利福尼亞州，紐約州和其他幾個(gè)州的碳稅或總量管制與交易制度提高了使用化石燃料的發(fā)電廠的成本，并增加了向電網(wǎng)輸送更多可再生能源和儲(chǔ)能技術(shù)的動(dòng)力。政府也有更多的直接方法來(lái)支持該行業(yè)，例如加利福尼亞州要求國(guó)家公用事業(yè)公司在本十年底之前向電網(wǎng)增加1.3千兆瓦的存儲(chǔ)量，或?yàn)橛邢Ｍ膭?chuàng)業(yè)公司提供聯(lián)邦贈(zèng)款和貸款計(jì)劃。
但最終，新型儲(chǔ)能技術(shù)仍要對(duì)抗深埋于資本主義骨子里的戰(zhàn)斗力：市場(chǎng)將選擇并鞏固主導(dǎo)性技術(shù)和主導(dǎo)性公司。為了擺脫舊的秩序，需要采取根本性的改進(jìn)，但在能源領(lǐng)域，這并不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。相關(guān)新聞：儲(chǔ)能補(bǔ)貼進(jìn)入倒計(jì)時(shí) 產(chǎn)業(yè)迎“風(fēng)口期”
