01人類的元素周期表戰(zhàn)爭(zhēng),已經(jīng)進(jìn)入了新的周期。中國(guó)在這場(chǎng)橫跨全球的戰(zhàn)役中能做到什么程度,將直接決定未來(lái)30年的發(fā)展格局。上周四,寧德時(shí)代發(fā)布新一代的鈉離子電池技術(shù)。漆黑的會(huì)場(chǎng),巨幅精美的PPT, 不知道的人還以為又是哪一家“性感”的消費(fèi)科技公司。會(huì)場(chǎng)上沒(méi)有精神領(lǐng)袖喬布斯,沒(méi)有馬斯克跳熱舞、賈老板為夢(mèng)想窒息的一幕幕,
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縱觀人類每一次的能源革命,最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié),就是能源轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。
相比鋰元素,鈉元素在儲(chǔ)能方面有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)——價(jià)格便宜。
地殼中含量最豐富的元素,鈉可以排到前八位。由于儲(chǔ)量豐富,其價(jià)格遠(yuǎn)低于稀有金屬,能夠滿足人類不斷膨脹的需求。
這一點(diǎn),至關(guān)重要。
大家想想看,如果電子信息產(chǎn)業(yè)的原材料不是最最便宜的沙子,會(huì)怎么樣?
興許,現(xiàn)在集成電路還只能投入到衛(wèi)星、航空母艦等軍事領(lǐng)域,以及只有富人階層才玩得起,普通家庭很少機(jī)會(huì)消遣。
那么,晶體管就不會(huì)像今天這樣改變?nèi)澜,成為繼“車輪之后最重要的發(fā)明”了。
寧德時(shí)代的鈉離子電池在量產(chǎn)之后,理論上價(jià)格會(huì)更具優(yōu)勢(shì),加之能夠?qū)崿F(xiàn)15分鐘快充80%,在零下20°C低溫的環(huán)境下,仍然有90%以上的放電保持率,未來(lái)在很多方面都能大展身手。
比方說(shuō),當(dāng)今最令人頭疼的儲(chǔ)能領(lǐng)域。
當(dāng)前,我們建設(shè)的儲(chǔ)能站運(yùn)用的都是鋰電池,但截至2020年底累計(jì)裝機(jī)規(guī)模只有區(qū)區(qū)的290萬(wàn)KW。
290萬(wàn)KW是什么概念?
廣州一年的用電量996.72億KW。全國(guó)的鋰電池儲(chǔ)能站全部放電,只夠廣州用十天半,更不用說(shuō)供應(yīng)給其他大城市了。
而在光能、風(fēng)能豐富的偏遠(yuǎn)地區(qū),比如青海,全年日照時(shí)間在2500-3650小時(shí),理論上每年可轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能發(fā)電超30萬(wàn)億千瓦。但這類“日光城”因?yàn)閮?chǔ)能、輸送、并網(wǎng)等配套的不便,每年都會(huì)造成大量電能空耗和資源未開(kāi)發(fā),十分可惜。
所以,一種性價(jià)比更高的儲(chǔ)能方式有多重要你知道了吧?
只有把價(jià)格降下來(lái),電池儲(chǔ)能站才能遍地開(kāi)花。
廣東這樣的經(jīng)濟(jì)大省,一年用電接近7000億千瓦時(shí),且存在明顯的用電波峰。如果儲(chǔ)能可以跟上,就能在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充放電調(diào)解,維持經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)然,這還只是小試牛刀。
第一,風(fēng)、水、光伏發(fā)電后,會(huì)并入國(guó)家級(jí)電網(wǎng)輸送。但過(guò)去由于調(diào)度的問(wèn)題,并網(wǎng)不暢,各地棄光限電,阻礙了新能源發(fā)電事業(yè)。甘肅、新疆、寧夏等地的新能源電站,每天都在拼命發(fā)電,但當(dāng)?shù)馗鞠牟坏簦毙璞阋说膬?chǔ)能方式。
第二,現(xiàn)在的大城市動(dòng)不動(dòng)就一兩千萬(wàn)人口的規(guī)模。能源多靠外地供給,一旦某個(gè)鏈條中斷就會(huì)陷入混亂。像2008年的南方雪災(zāi),2021年的鄭州洪水,都反映了獨(dú)立儲(chǔ)能、安全儲(chǔ)能的重要性。
第三,在寒冷地區(qū),尤其是邊疆地帶,有許多涉及國(guó)防安全的重地,能源保障至關(guān)重要,穩(wěn)定的儲(chǔ)能模式成為支撐長(zhǎng)城鐵哨的一種剛需。
鈉離子電池儲(chǔ)能站能夠滿足上述要求。一旦大規(guī)模投入使用,無(wú)疑會(huì)改變很多地方的生態(tài)。
強(qiáng)大的應(yīng)用前景,可能會(huì)誘導(dǎo)更多的國(guó)內(nèi)外巨頭下場(chǎng),去進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和挖掘鈉元素的應(yīng)用。
因此,寧德時(shí)代實(shí)際上已推倒了第一張多米諾骨牌,把元素周期表戰(zhàn)爭(zhēng)引到了另一個(gè)新的戰(zhàn)場(chǎng)。
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之前有人曾議論,電池的化學(xué)體系已經(jīng)很難創(chuàng)新了,只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn)。但實(shí)際上, “電化學(xué)的世界就像能量魔方未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知”。
人類歷史上,有很多最聰明的大腦都因?yàn)椤安桓易鰤?mèng)”而做出過(guò)于謹(jǐn)慎的判斷。
像計(jì)算機(jī)之父馮諾依曼就曾預(yù)測(cè),全世界只要有4臺(tái)計(jì)算機(jī)就足夠全世界使用。結(jié)果,在電子管時(shí)代切換成晶體管時(shí)代后,全世界每個(gè)角落都在發(fā)出0和1.
同樣的道理,我們也不能過(guò)早地?cái)嘌噪姵丶夹g(shù)的極限。
它對(duì)人類社會(huì)的顛覆性作用,可能遠(yuǎn)比我們想象中還要高。就如前文所述,鋰、鈉元素的終極使命,是對(duì)作為能源的碳元素的替代。
過(guò)去,煤炭、石油都是遠(yuǎn)古植物/生物死亡后埋藏在地下,經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的反應(yīng)形成,這些化石能源都是不可再生的。我們想要獲取,基本上只能通過(guò)開(kāi)采的手段(煤制油只是一種補(bǔ)充,而且也要先采煤)。
如今,隨著鋰/鈉離子電池的大規(guī)模商業(yè)運(yùn)用,一幅嶄新的畫(huà)卷展現(xiàn)在中國(guó)面前:能源制造開(kāi)始慢慢取代能源開(kāi)采。
通過(guò)在戈壁灘上鋪設(shè)太陽(yáng)能牧場(chǎng),在近海岸建設(shè)潮汐電站,在丘陵山坡鋪排大片風(fēng)機(jī),能源已不再像以前那樣靠天吃飯了,而是可以如同流水一般被生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化出來(lái)。
去年7月,新能源成為國(guó)家電網(wǎng)第二大電源,預(yù)計(jì)到2030年煤炭在能源消費(fèi)比例會(huì)降到44%。這些能源注入電池而不是內(nèi)燃機(jī),驅(qū)動(dòng)著汽車行駛,工廠運(yùn)轉(zhuǎn),電視直播,手機(jī)通信……
與石油燒完就沒(méi)了不同,鋰/鈉在電池里面僅起到充放電作用,本身不會(huì)消失可以重復(fù)使用,成為能量轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存的關(guān)鍵中介物質(zhì)。正是鋰/鈉電池技術(shù)的商業(yè)化,才讓能源制造時(shí)代的來(lái)臨成為可能。
這種切換對(duì)于中國(guó)而言絕對(duì)是福音。
因?yàn)樵谀茉撮_(kāi)采時(shí)代,中國(guó)900多萬(wàn)平方公里疆域上,有啥就只能開(kāi)采啥,其余的依靠進(jìn)口,相當(dāng)被動(dòng)。但是在能源制造方面,我們作為全球產(chǎn)業(yè)鏈最全的制造業(yè)大國(guó),就極具優(yōu)勢(shì)。
以光伏為例。從上游的硅片、銀漿、PET基膜,到中下游的電池片、光伏玻璃、背板,產(chǎn)業(yè)鏈上每一個(gè)環(huán)節(jié)都有無(wú)數(shù)中國(guó)玩家涌入。
上下游的緊密配套,以及規(guī)模集群效益,讓中國(guó)牢牢占據(jù)全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈龍頭地位。早在2019 年,中國(guó)硅料、硅片、電池片、組件就分別占全球產(chǎn)量 67%、98%、83%和 77%。生產(chǎn)成本的下滑,讓光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性愈發(fā)凸顯。
在今天這個(gè)新能源革命即將爆發(fā)的時(shí)代,對(duì)中國(guó)這樣的制造大國(guó)來(lái)說(shuō),突破資源困局的契機(jī)已經(jīng)走到面前。
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縱觀全球,絕大部分資源型國(guó)家都深陷“資源詛咒”。就是因?yàn)樗麄冮_(kāi)發(fā)元素的技術(shù)還停留在“上古時(shí)期”。
可見(jiàn),真正決定一國(guó)命運(yùn)興衰的,并不是資源礦產(chǎn)的多寡,而是利用元素的效率。
利用資源的能力,比資源本身更重要。
我們絕不能形成路徑依賴,否則就很容易在單一賽道上被鎖死。多元化賽道的布局比什么都有價(jià)值。
人類的未來(lái)是軍事之爭(zhēng),是財(cái)力之戰(zhàn),是科技競(jìng)賽,但歸根結(jié)底是元素周期表的戰(zhàn)爭(zhēng)。
誰(shuí)先找到那個(gè)支點(diǎn),誰(shuí)就能用科技撬動(dòng)地球。
作者:朝陽(yáng)、黃漢城 來(lái)源:智谷趨勢(shì)
責(zé)任編輯:jianping