巨型充电宝,凭什么成为下一个新能源风口?

  5 月 23 日,特斯拉在中国的第二座超级工厂正式动工。

  这条新闻,估计很多人都没怎么在意,毕竟这既不是特斯拉第一次在上海建厂,也不像马斯克为了 FSD 落地“闪电访华”那么引人注目。

  但其实,这个超级工厂指向的,是新能源发展的下一个超级风口。

  过去几年,中国新能源发展的成就有目共睹,电动汽车、锂电池、光伏产品更是成为工业制造“新三样”。

  在电力“发-储-送-用”的整个环节,新能源发电规模持续增长,而风、光等绿电又具有波动性和随机性,能够削峰填谷的新型储能,便成了电力系统调节的重要手段。

  特斯拉在上海的第二个超级工厂,正是储能系统 Megapack。

  该工厂是特斯拉在全球的第二个储能超级工厂,初期规划年产一万台 Megapack,储能规模近 40 吉瓦时(GWh)。

  根据特斯拉的描述,2023 年,中国全社会用电量 92241 亿千瓦时。假设把光伏、风电发的电都存起来,再用 Megapack 为全中国供电,“只需塔克拉玛干沙漠约 0.1% 的面积来布设 Megapack,就足够储存 14 亿中国人一年的用电量。”

  Megapack 到底是何方神圣?特斯拉为何再一次押注中国?

  01:巨型充电宝

  不同于汽车这样的大众消费品,Megapack 是卖给B端用户的“巨型充电宝”

  一个特斯拉 Megapack 单元,长 7.14 米,宽 1.6 米,高 2.5 米,像集装箱一样,集成了锂电池组、电缆、电气系统、热管理系统等,可以存储 3900 度电,足够让一辆 Model3 后轮驱动版行驶超 3.9 万公里。

  目前,一套 Megapack 在海外市场的起售价为1,278,860 美元(不含安装费),约合人民币 928 万元,预计今年第三季度开始交付。

  为什么会有人花近千万,买一个大号充电宝?

  数字智能时代,算力是基础,而算力的尽头,就是电力。

  国家能源局的数据显示,2022 年,全国数据中心耗电量达到 2700 亿千瓦时,是同期三峡电站累计发电量的两倍以上。

  更直观的案例是 OpenAI。根据《纽约客》报道,ChatGPT 每天处理约 2 亿个用户请求,消耗的电力超过 50 万度,相当于 1.7 万个美国家庭一天的用电量。

  为了“抢电”,大型科技公司一边找电力公司拜码头,一边跑到上游投资新能源。“电力不足”的恐慌之下,新型储能技术顺理成章,成了香饽饽。

  数据中心的电力需求,火电、水电、光伏完全可以满足,为什么一定要储能?

  现阶段,中国电力系统的运行和调度还是以化石能源为主,推动能源转型则需要发展风、光、水、核,逐步建起以新能源为主的新型电力系统。

  近年来,大型光伏、风力发电建设项目加速推进,发电装机规模持续扩大。

  2023 年,我国光伏发电、风力发电装机容量分别同比增长 55.2%、20.7%,发展进入快车道,中国电力发展进入“风光”时代。

  技术的成熟与产业链的规模,带动了度电成本的下降。

  现在,光伏发电度电成本大约在 0.25~0.3 元之间,风力发电成本 0.2 元~0.35 元,而火力发电度电成本 0.4 元。

  这意味着,搞光伏电站有钱可赚了。

  这一点,也可以从新增装机量窥见。2023 年,全国新增光伏装机容量 216.88GW,同比去年大幅增长 148%,几乎是近四年(2019 年-2022 年)光伏新增装机量之和。

  但新能源装机容量再大,仍然摆脱不了其随机波动性。

  光伏发电量,受日照时间、光照强度的影响,白天阳光充足时,发电量较高,到了晚上或者阴雨天,发电量又会大幅下降。

  同样的,风电、水电也受限于季节、气候等的影响。

  而用电端,白天是用电高峰,晚上则是低谷,不会因为天气原因改变一点。

  解决这种供需矛盾,第一个办法是风光水电多能互补,风电不够光伏上,光伏不够水电凑。但这又面临着电网配套设备不足、东西部区域用电协调不足的问题。

  第二个办法,就是储能。新能源发电端“顺手”将多余的电能储存起来,等用电高峰时再拿出来用,不就可以赚更多的钱了吗?

  但大伙却不乐意干。

  原因也很简单——还是钱的问题。

  02:不能储能做不起,而是弃电更有性价比

  常见的储能方式,有锂电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能、光热电站等,目前发展比较成熟、且应用最为广泛的,是锂电池和抽水蓄能。

  其中,抽水蓄能是将水从低位抽到高位,等到需要发电时,再将水从从高处下泄,将势能转化为电能。这种储能方式高度依赖地理水文条件,国内已经实现了“应建尽建”,可增长空间不足。

  而锂电池储能安装方便,不受空间限制,相对方便。

  但即便是最经济适用的锂电池储能,眼下仍然不具备成本优势。

  援引媒体报道:

以 100MW 的磷酸铁锂电池为例,当前 2 小时系统工程采购建设成本在 1500 元/kWh 左右,4 小时系统成本在 1300 元/kWh 左右。

100MW 光伏电站(初始投资 4 亿左右)配置 10%、2 小时储能项目,其初始投资成本将增加 7.5%(3000 万元);配建 20%、2 小时储能项目,初始成本将增加 15%(6000 万元);配建 25%、4 小时储能项目,初始投资成本价将增加 32.5%(1.3 亿元)。

  而当前光伏电站的收益率普遍处在5%-8% 之间,那么按照政策要求增加 7.5% 或 15% 的前期投资成本,则会是不小的压力。

  所以,风光发电站宁愿弃电,也不愿意配储能设备。

  很多地方省市还专门发布了分布式光伏配储政策,要求配储的比例和时长不断增加,被称为“强制配储”。

  但这又会导致大家“建而不用”,储能设备形同虚设。

  面对经济效益与新能源发展的博弈,一种新型的锂电池储能——也就是像 Megapack 那样的储能方式,成了当前储能发展的新动力。

  等一下,前面不是说锂电池储能不够经济适用吗?怎么能担得起新能源发展的重任呢?

  首先,锂电池储能虽然“贵”,但仍是目前最具性价比的选择。

  据民生证券一份研报的测算,锂电储能是仅次于抽水蓄能的低成本储能方式,且成本未来会低于抽水蓄能,有望成为最具成本优势的储能方式。

  其次,随着锂电池技术以及数字化的发展,类似 Megapack 这一类的新型电化学储能,硬件方面,电池密度更高、充电速度更快,软件方面,数字化技术的加成,还可以实现对能源存储系统的实时监控、优化和控制。

  特拉斯 Megapack 整体能源转换效率高达 92%,远超传统电池和许多现有储能方案,甚至还可以通过 OTA 来持续接收功能优化和更新。

  换句话说,新型电化学储能更高(放电)、更优(投资)、更简(运维),可以让传统光伏电站变成会“说话”和擅长“说话”的电站,从而达到用“比特”管理“瓦特”的目的,实现“发-输-储-配-用”全链路的可视、可管、可控。

  最后,也是最关键的一点的是,技术提升以及产业链协同,能够使储能成本不断下探,从而实现正向盈利。

  而这,正好回答了开头的问题,特斯拉再一次押注中国,正是因为中国在新能源产业链上的集中度、规模化,能让 Megapack 像特斯拉的电动汽车一样,原地起飞。

  03:为什么是中国?

  特斯拉官方数据显示,Megapack 已经在北美、亚太、欧洲等多地使用可再生能源为当地提供电力补充和保障。

  业内人士认为,特斯拉目前生产的 Megapack 储能系统,度电成本可能超过 3000 元,而中国类似产品的度电成本不足其一半。

  而上海储能超级工厂建成投产之后,初期规划年产量可达 1 万台,储能规模近 40GWH,在国内锂电储能产业链配套齐全、终端产品价格不断下压的情况下,国产 Megapack 的成本和价格可以快速看齐中国市场,让特斯拉能源产品更具竞争力。

  这么一说,引进 Megapack 不又是给自己找了个对手吗?

  和当初引进特斯拉电动汽车不一样的是,这次的 Megapack 不只是一条搅动新型储能行业的“鲶鱼”,更是一种敞开大门欢迎所有竞争对手的自信。

  无论是电动汽车,还是新能源产业链上的方方面面,中国已经走到了世界前列。

  在新型储能方面,国内厂商有宁德时代的天恒储能,比亚迪“魔方系统 MC Cube-T”;华为的第五代云锂智能储能系统,同样可以实现锂电储能智能化、释放储能潜能,充分发挥站点储能价值。

  国内的储能厂商们,已经有实力和全球第一梯队的玩家正面竞争,甚至可以凭借产业链优势,成为行业佼佼者。

  反观他处,美国宣布进一步提高对自华进口的电动汽车、锂电池、光伏电池、关键矿产的关税,其中,太阳能组建光伏电池的关税将从 25% 提高到 50%,电动汽车的则直接提高到 100%。

  前两天,欧盟也宣布对中国电动汽车最高加征 38.1% 的关税。

  这有用吗?

  80 年代,美国曾对日本半导体加征惩罚性关税,但这并没有伤到日本半导体的筋骨,其优势最大的 DRAM 领域,直到 80 年代末仍然占据着全球 50% 的份额。反而是后来的半导体下行期,韩国利用逆周期投资,抢走了日本的优势地位。

  同样的,2012 年,美国也曾宣布对中国光伏产品加征最高 250% 的关税,但现在,中国光伏组件、风力发电机等关键部件占全球市场份额的比重约为 70%。

  更重要的是,美国可以对日本、韩国指手画脚,但面对中国,美国没有那样的影响力。

  一位美国专家在接受 CNBC 采访时表示,美国政府糊涂啊,“射向中国汽车的子弹,最终都落到了底特律。”

  他还建议,美国不妨学学 80 年代中国汽车搞中外合资那样,让中国的新能源汽车,给美国老百姓一点社会主义震撼。

  而我们能做的,就是大门常开,欢迎一切优秀的企业和人才,来交个朋友,加快“双碳”目标的实现。