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美克生能源魏琼:储能是新型电力系统的“心脏”,但“安全”仍是难题|双碳观察

2023-04-05
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摘要 在储能安全领域,预防问题永远比解决问题重要。

储能到底有多火爆?看看现在市场上有多少家企业在IPO,有多少新冒出的企业获得了资本投票,又有多少产能在建设投资,就能知道这个赛道已经到了“狂飙”的程度了。

3月29日,中国电力企业联合会发布的数据显示,2022年,新增投运电化学储能电站194座,总功率为3.68GW,总能量达到7.86GWh,同比增长175.81%。

今年以来,多地继续出台利好政策,支持新型储能产业发展。像浙江提出加快新型储能规模化应用,广东到2025年全省储能营业收入要达到6000亿元,天津则对在高新区实际投运的储能项目给予项目投资方资金补贴。

储能在站上“风口”的同时,一个更为急迫的问题也被推到了台前:如何保证大容量储能电池的本质安全。在近日2023博鳌亚洲论坛期间,钛媒体App与美克生能源创始人兼董事长魏琼沟通的过程中,她表示, “在储能安全领域,预防问题永远比解决问题重要。”

所谓预防,就是对锂电池内部结构、成分的变化进行监测,通过数据分析更早预警、更早预防安全问题的发生。魏琼说,这就类似给锂电池做“血液检测”,“以往我们像中医,从外部望闻问切了解情况仅能‘透表’无法‘及里’。现在我们可能更像西医、通过血液检测数据判断潜在病症,且精准对症下药直达痛点。”

然而,这种还未得病就花钱的“预防”认知一开始要建立并不容易。“做电池安全是乙方中的乙方,尤其是刚开始我们只有几个科学家,我们的技术非常好,但是很缺乏信任。”

从五年前建立,魏琼就带领团队,一路上通过拿下国家电网、浙江电网这样的标杆客户,一步步建立了行业的信任。现在,美克生的PSS系统已累计管理了超3.1GWh的储能资产。“我们管理的3.1GWh的电池到现在为止都没有发生过一次冒烟,这就是结果。”

魏琼希望,2030年美克生能够成为全球前三的能源互联网管理企业。而要成为全球化的企业,“出海”就是一个不得不提的话题。

美克生之前在英国落地的项目,主要是和国内的储能电站“组团”合作出海。对此,魏琼表示,央企和民企组团出海这是一个很好的方式,因为央企和民企承担了不同的社会责任,央企可能更多的是像大型的投资,而民营企业其实应该承担一个科技公司的责任,这样打配合是一个很好的方式。

在具体的项目里,“我们对于大型电站主要承担的其实是安全管理、运维运营这些责任,一些小的电站,我们自己也会持有,自己也会投资。”

对于更具体的出海计划,魏琼介绍称,现在主要是布局欧洲市场,今年在德国法国都有布局,未来可能会布局东南亚市场。

以下为采访实录,略经钛媒体App编辑:

钛媒体App:在公司介绍中提到美克生能源是一家专注于“血液级”电池安全预诊断技术的公司,怎么理解“血液级”这个词?

魏琼:血液级是我提的,为什么会把它称为血液级,因为很多人其实对储能不是很理解,所以我用了一个比较形象的方式。

因为我们传统的电力系统,它其实是通过线路来传输电,它其实非常简单,它没有内部的所谓的构造之类的,但储能不一样,储能它其实是个黑箱子,它里面其实是液体电解液隔膜,这一些东西它是一个材料级化学级的东西,但是我们可测量的元素只有电流电压。

所以如果通过电流电压来甄别储能的状态,它是非常不精准的,就像我们人体一样,我们人体其实内部血液有各种血型,血液里面有各种各样的材料,但体现出来的能够测量的,外部能测量的就是体温血压,其实它就是储能和人体非常接近。

它可测量的元素在我们没有发明抽血,没有发明x光之前,我们可测量的只有体温和血压这些非常基本的元素,它和储能的情况就像我们现在可测量的元素非常有限,只有电流电压和温度,但是形成这几个结果的是电解液隔膜厚度,电解液浓度枝晶生长100多个元素。

所以怎么样通过这100多个元素的判定甄别得到电池是否安全。这是我们公司一直在研究的东西,而现在市面上大部分的方案还是只研究到电流电压,所以我把它称为血液级的电池安全技术。

钛媒体App:与传统的BMS相比,美克生能源一直强调自己的“预防”能力,“实时监测”和“提前预防”之间涉及的差异是什么?美克生能源如何利用技术和数据提高事故的预测能力以及实际延长产品寿命?

魏琼:锂电池起火的根源是在内部负极锂枝晶不断增长并刺透电池隔膜,最终在电池外部表现出过热、冒烟、甚至起火燃烧。行业内之所以认为储能安全无解,原因就在于无法从储能电站设备看到电池内部的情况。

而美克生则透过锂电池起火的“量变到质变”过程,实现了对锂电池内部结构、成分的变化监测,通过数据分析更早预警、更早预防安全问题的发生。这类似给锂电池做血液检测,“以往我们像中医,从外部望闻问切了解情况仅能‘透表’无法‘及里’。现在我们可能更像西医、通过血液检测数据判断潜在病症,且精准对症下药直达痛点。”

这剂锂电池储能安全的特效药,荣获了国家电网科技进步一等奖,并在国网认证光环加持下、又与众多一线知名储能企业达成合作,实现了产品的商业化推广应用。

美克生的PSS系统有两大作用,第一大作用是提前数周预防安全起火,还有一个作用是延长电池的寿命。美克生这一修复技术相当于降低了储能系统单次循环成本,也将进一步缩减项目投资回报期。“我们现在可以在电池标定寿命基础上、整个系统寿命再延长百分之二十左右。”

目前传统的预防性技术主要还是关注电流、电压、温度这几个特点,而我们关注的是电化学级的一些特点,比如电解液浓度、隔膜厚度,还有一些枝晶的生长,这些东西其实是无法测量的,所以我们需要用一套体系,从他初创的出生的状态然后进行分析,通过不断的分析,形成结果,并和我们的电流电压这些数据进行耦合,从而推断出大概是什么问题。

所以这项技术是非常难的,目前电化学领域,全球目前也只有三个团队,包括牛津和麻省在内,我们在这一块应该说走得比较前的。

钛媒体App:美克生能源先从光储市场切入,年初又发布了奇巧系列的工商业储能产品以及瞄准家庭场景的玲珑系列储能产品,从初创到现在,先做哪个场景后做哪个场景的逻辑是什么?

魏琼:原来的电力它是不能被储存的,也就是说我发多少电你用多少电。而当电力能够被储存以后,我们的物理世界发生了非常大的变革,这就是我们几个科学家认为储能它可以带来第四次工业革命,因为电力能够被储存了想用就用,不想用就不用,变得灵活了。

新型电力系统以风光为主要供应,以储能为核心调节的这样一个可调节可优化的电力系统,咱们就称为新型电力系统。而新型电力系统储能就是我们未来新能源体系的一个心脏,所以我们做的是以储能为核心的一个数字能源体系的管理,这个操作系统就称为绿电来。

储能是未来新型电力系统的一个关键的心脏,它承担了调节作用。

在我们大力的推动下,我国风光发电的比例其实已经在逐年上升,全球来说我们风电和光伏的装机量都是第一,但是我们新型电力系统如果没有储能去调节,是非常不稳定的。

国家希望储能是市场化的行为,所以我们看到这两年政策大量在出台,推动能源局希望推动储能市场化,推动储能的经济性可疏导,这其实就是国家希望去推动储能去市场化。

所以说储能接下来会大量的发展,这是一个必然趋势。而在这个必然趋势下,储能安全是一个比较大的卡脖子问题,在解决这个卡脖子问题的过程中,我们管理了大量的数字资产。我们的数字能源体系——绿电来系统,也在极大地提升我们的储能资产管理范围。

钛媒体App:我们看到美克生能源的客户中有一家落地在英国的中国储能电站,和国内的储能电站“组团”合作会是未来美克生能源主要的出海方式吗?您如何看待出海这件事?

魏琼:我觉得央企和民企组团出海这是一个很好的方式,因为央企和民企承担了不同的社会责任,央企可能更多的是像大型的投资,而民营企业其实应该承担一个科技公司的责任,所以我觉得打配合是一个很好的方式。

在具体的项目里,我们对于大型电站主要承担的其实是安全管理,运维运营这些责任,然后一些小的电站,我们自己也会持有,自己也会投资。

出海这件事,我觉得应该这样说,能源它是一个全球化的市场,全球化的机遇是非常多的。像我们的海外的负责人到英国去开了一个产业大会,他告诉我,从全球层面上去看,国外的一些绿色资产更注重一些数字能源软件的能力。因为国外的电价已经实施实行实时电价,管理能力的不同更能够体现出不同的资产收益,并且国外都非常注重能源安全,因为储能安全其实是个世界性的难题。

这次我们在欧洲已经和一家德国的世界500强公司达成了合作,会全面推进欧洲市场的数字能源体系。下一步我们还会考虑向其他的海外市场去拓展探索,今年我们在德国法国都有布局,现在主要是布局欧洲市场,未来我们也可能会布局东南亚市场。

(本文首发钛媒体App,作者|韩敬娴,编辑|张敏)

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