近年來我國儲能行業(yè)獲得了迅速發(fā)展，但在關(guān)鍵材料與技術(shù)上受制于國外，成本與安全問題難解，給行業(yè)發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。

對于常常參加各類新能源論壇的人來說，國家發(fā)改委能源研究所副所長李俊峰絕對是一個好的演講嘉賓：他知曉最新政策，也了解行業(yè)動態(tài)，常常擔(dān)當(dāng)著企業(yè)和政府間信息互通的橋梁。但在日前舉辦的第二屆北京國際儲能大會上，李俊峰一上臺就說：“抱歉沒做PPT，不是我想偷懶，而是沒什么好說的。”

這著實(shí)給臺下翹首企盼的聽眾們潑了一盆冷水。據(jù)前瞻網(wǎng)記者了解，我國風(fēng)電去年棄風(fēng)量占全年發(fā)電量的20%，達(dá)到約150億-180億度，甚至連裝機(jī)量為220萬千瓦的光伏電站也出現(xiàn)了“棄光”的現(xiàn)象。

“我們確實(shí)需要儲能，但是在技術(shù)路線與電池成本方面上，目前來看市場上還沒有好的解決方案。”李俊峰說。

盡管并不是那么嚴(yán)謹(jǐn)，凱旋創(chuàng)投副總裁衣進(jìn)總喜歡用光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑來比對儲能行業(yè)，以希望從方向上得到一些啟發(fā)。“根據(jù)對光伏行業(yè)的研究，得出的結(jié)論是產(chǎn)能每擴(kuò)充一倍，太陽能電池的成本會下降20%。”衣進(jìn)說，“而且考慮到儲能比光伏發(fā)展前景更廣，其降成本的潛力可能更大。”

這就又陷入了“雞生蛋還是蛋生雞”的問題：如果儲能成本過高，電力市場就沒有大規(guī)模購買的動力;而如果沒有規(guī)模化的市場需求，儲能高企的成本又難以下降。

繁榮背后：關(guān)鍵材料難突破

實(shí)際上，在電池效率與成本難題短期難以突破的前提下，許多人相信，降低電池關(guān)鍵性材料的成本，對于儲能產(chǎn)品成本的降低具有重要意義。而根據(jù)凱旋創(chuàng)投提供的研究數(shù)據(jù)，材料的成本占到儲能電池的成本約在40%-50%。

不過，這也并不是一條容易走的路。

衣進(jìn)試圖換一個角度來看電池的材料成本，“因?yàn)殡姵乇憩F(xiàn)的提升可以促進(jìn)成本的下降。”但結(jié)果讓他略感失望：電池材料科技發(fā)展得太慢。比如，從1990年到今天，發(fā)展最成熟的鋰離子電池的能量密度也僅僅增加了1倍，從100wh/kg提升至200wh/kg。

而對于許多儲能產(chǎn)品的供應(yīng)商來說，盡管從國際大公司購買的關(guān)鍵性材料價格不菲，但國內(nèi)廠家誰也沒有勇氣為了快速降成本而選用本土企業(yè)生產(chǎn)的低價材料或者沒有經(jīng)過大量項(xiàng)目運(yùn)用的新材料。

“現(xiàn)在儲能還以示范項(xiàng)目為主，如果產(chǎn)品中的新材料出問題，以后在市場上就難混了，所以寧愿選價格高但是可靠的產(chǎn)品。”一位國內(nèi)電池生產(chǎn)商說。

不過，作為國家973液流儲能電池重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的首席科學(xué)家，張華民有意要打破電池關(guān)鍵材料多被國際大公司壟斷的僵局。

實(shí)際上，盡管我國目前有多家企業(yè)以全釩釩流電池作為主要的技術(shù)方向，總部位于北京的普能公司還是釩電池系統(tǒng)在全球應(yīng)用項(xiàng)目最多的公司，但這都不足以改變另一個事實(shí)：關(guān)鍵材料全氟離子交換膜全部靠進(jìn)口。

從2000年開始，張華民所在的中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(下稱大化所)就開始進(jìn)行液流儲能電池的研發(fā)。除了將電池的容量做得更大，液流儲能電池的核心部件離子交換膜也是重點(diǎn)攻關(guān)的技術(shù)之一。

據(jù)前瞻網(wǎng)記者了解，略早于中國，日本已經(jīng)研究離子交換膜多年，但并無明顯成果。目前，絕大多數(shù)釩電池廠家使用的都是來自美國杜邦公司生產(chǎn)的全氟離子膜，此膜材料一度占釩電池成本比重約在50%。

顯然，膜技術(shù)并不是一項(xiàng)容易突破的難題，但張華民稱其領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)攻下了這片“高地”。去年，張華民團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)期刊《Energy &Environmental Science》發(fā)表了這項(xiàng)研究成果——非氟離子膜。

“非氟離子膜的成本僅是杜邦產(chǎn)全氟離子膜的1/5，如果能夠量產(chǎn)，全釩液流電池的成本可以從現(xiàn)在的1萬元/千瓦降低至5000元/千瓦。”張華民說。

不過，張華民也坦言，目前市場上所有企業(yè)用的都是全氟離子膜，即使是在大連融科內(nèi)部，非氟離子膜的使用量也非常小。“今年底，我們會小規(guī)模的生產(chǎn)使用非氟離子膜的樣機(jī)，規(guī)模生產(chǎn)有望在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。”

但也有同行業(yè)者卻并不看好融科的這項(xiàng)創(chuàng)新。質(zhì)疑者的觀點(diǎn)認(rèn)為，非氟離子交換膜成本可能低廉，但離子交換基團(tuán)的引入會大幅度降低非氟離子交換膜的穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響其在電池中的使用壽命。