釩電池產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題

1、討論產(chǎn)業(yè)化，有點(diǎn)像討論“哪位明星最漂亮”一樣，因?yàn)榇蠹覍?duì)于“產(chǎn)業(yè)化”并沒(méi)有完全相同的理解。因此，我不妨綜合一下大家對(duì)釩電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的理解（當(dāng)然也包括我的理解）：（一）產(chǎn)品能夠成批量制造（而不是一個(gè)個(gè)的樣品）；（二）釩電池成本大幅降低（雖然每個(gè)人的目標(biāo)成本不一樣，但目前釩電池的成本高是大家的共識(shí)）；（三）產(chǎn)品性能穩(wěn)定，并且形成行業(yè)默認(rèn)或者公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)；（四）壽命達(dá)到標(biāo)稱的水平（目前標(biāo)稱水平是10年20年，如果達(dá)不到，那就要修改成本目標(biāo)了）；（五）有明確的應(yīng)用模式和價(jià)值模式，并且這些理念得到大部分用戶的認(rèn)可；（這是應(yīng)用層面的問(wèn)題）（六）用戶開(kāi)始從價(jià)值的角度購(gòu)買產(chǎn)品（同樣是應(yīng)用層面的問(wèn)題，不排除政策

2、性的政府補(bǔ)貼，但不能是由政府出錢來(lái)做數(shù)目有限的樣板項(xiàng)目，例如這次的張北項(xiàng)目）；（七）有相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈分工，并且對(duì)每種材料都形成一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（這條可以暫時(shí)不算，因?yàn)檫@時(shí)候已經(jīng)是產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá)、用戶大規(guī)模購(gòu)買的標(biāo)志了）我個(gè)人的看法是，釩電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用樂(lè)觀的估計(jì)需要3年左右（30%的可能性），稍微悲觀的估計(jì)需要58年（40%的可能性），比較悲觀的估計(jì)是遙遙無(wú)期（30%的可能性，別忘了釩電池也有競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)）。在接下來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，我們爭(zhēng)取對(duì)釩電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題進(jìn)行逐項(xiàng)的分析。就來(lái)先說(shuō)說(shuō)“產(chǎn)品能夠成批量制造”這一條，看看釩電池要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)還有多長(zhǎng)的路要走。首先細(xì)化一下“產(chǎn)品能夠成批量制造”的標(biāo)準(zhǔn)，正

3、好有朋友提出一些建議了。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)隱含的內(nèi)容包括（當(dāng)然是我隱含的內(nèi)容，不是企業(yè)界達(dá)成共識(shí)的隱含的內(nèi)容）：1）表象一：最終產(chǎn)品具有基本的質(zhì)量一致性和性能一致性（具體來(lái)說(shuō)就是電堆的一致性）。從工業(yè)制造的角度來(lái)看，這是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的必要條件之一；從釩電池系統(tǒng)的角度來(lái)看，這是做大型釩電池系統(tǒng)的必要技術(shù)要求。具體來(lái)說(shuō)：如果這個(gè)電堆的電壓效率是80%，那個(gè)電堆的效率是85%，那么這兩個(gè)電堆是不能放在一個(gè)大功率的模塊當(dāng)中的。有人可以說(shuō)了，那我做100個(gè)電堆，總能按照性能水平分批的吧？這個(gè)不假，但是你還能保證在未來(lái)的幾個(gè)月、幾年當(dāng)中這些電堆的性能還相近嗎？如果不能，那您的大系統(tǒng)還是不要做的好，免得客戶索賠，您

4、把本錢都賠了。2）表象二：產(chǎn)品的良率要足夠高。不論是電堆還是電解液或者是其他原材料，如果最終的良率得不到保障的話，您的價(jià)格可就成大問(wèn)題了。一方面人工成本會(huì)很高，另一方面有些材料是不能重復(fù)使用的，您的物料成本也會(huì)很高。本來(lái)每千瓦電堆的物料成本就不低，您再除以80%或者50%，那以這個(gè)成本就沒(méi)法賣了。3）表象三：具有穩(wěn)定的生產(chǎn)組裝工藝。這個(gè)工藝不見(jiàn)得要全部自動(dòng)化流水線，說(shuō)實(shí)話，至少我不認(rèn)為這是實(shí)現(xiàn)批量制造的必要條件?？纯串?dāng)初比亞迪怎么做成鋰電池老大的？中國(guó)有自己的特點(diǎn)，只要您能夠把生產(chǎn)組裝工藝研究明白了，在每個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上有方法能控制好，采用人工或者機(jī)器并不是關(guān)鍵。來(lái)看看釩電池行業(yè)如何滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。

5、最終產(chǎn)品質(zhì)量/性能一致。要做到這一條，竅門非常多，需要控制的層面也很多，包括從原材料質(zhì)量控制、電堆設(shè)計(jì)、電堆生產(chǎn)工藝等方面，都必須很嚴(yán)格的控制。但是矛盾就在于，嚴(yán)格的控制會(huì)帶來(lái)不合格材料/產(chǎn)品的增加，因此就需要有一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂茦?biāo)準(zhǔn)。這些控制標(biāo)準(zhǔn)怎么來(lái)確定？不同的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)給成本、原材料供應(yīng)、電堆性能帶來(lái)什么影響？這些是很復(fù)雜的問(wèn)題。（我們以后有機(jī)會(huì)可以說(shuō)說(shuō)測(cè)試的事情。只有有效的測(cè)試，才能告訴你怎么做才是對(duì)的。）在解決性能一致性之前，我建議您賣點(diǎn)單電堆產(chǎn)品好了，百千瓦、兆瓦就別想了，省點(diǎn)錢的好。產(chǎn)品的良率要足夠高，至少要到90%吧。產(chǎn)品良率的控制主要靠原材料、生產(chǎn)工藝、過(guò)程控制這幾個(gè)方面來(lái)保障，并且

6、里面會(huì)有經(jīng)驗(yàn)的成分。原材料的選擇對(duì)產(chǎn)品良率有很大影響，但也別忽略了生產(chǎn)工藝和過(guò)程的控制，這里面還是有一定困難度的?？纯碭X公司的電堆組裝照片，要保障產(chǎn)品良率，看來(lái)是很困難的。穩(wěn)定的生產(chǎn)組裝工藝。這個(gè)和產(chǎn)品良率有點(diǎn)交叉，但角度不一樣。有些人對(duì)生產(chǎn)組裝工藝的理解可能會(huì)進(jìn)入誤區(qū)，認(rèn)為只有機(jī)器才能確保生產(chǎn)組裝工藝的穩(wěn)定。我的觀點(diǎn)是，有時(shí)候的確需要自動(dòng)化設(shè)備來(lái)保障，但有時(shí)候的確靠人就可以。這里面包括的東西就多了：對(duì)生產(chǎn)條件的控制、對(duì)員工的培訓(xùn)、對(duì)過(guò)程的控制、生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和維護(hù)等等。這些標(biāo)準(zhǔn)看起來(lái)還是挺難滿足的。不過(guò)還是那句話“難者不會(huì)，會(huì)者不難”。我想最多3年時(shí)間，中國(guó)會(huì)有企業(yè)能滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的。別問(wèn)我

7、為什么了昨天說(shuō)了釩電池產(chǎn)業(yè)化中的第一個(gè)問(wèn)題“產(chǎn)品能夠成批量制造”，講了一些困難?？赡苡腥藭?huì)不以為然（通常是還沒(méi)入行或者剛?cè)胄械娜耍强梢杂酶怕蕘?lái)簡(jiǎn)單算算：如果進(jìn)入電堆的原材料的合格率是99%，假設(shè)不合格的原材料會(huì)導(dǎo)致不合格產(chǎn)品，那么您能夠生產(chǎn)出合格40片電堆的概率只有70%不到。（實(shí)際計(jì)算會(huì)更復(fù)雜，并且沒(méi)考慮生產(chǎn)工藝過(guò)程的問(wèn)題，但這樣看看就足夠知道困難了。）今天說(shuō)說(shuō)第二個(gè)問(wèn)題，關(guān)于“釩電池成本大幅降低”的問(wèn)題。要從成本角度談釩電池距產(chǎn)業(yè)化多遠(yuǎn)的問(wèn)題，就必須先對(duì)成本目標(biāo)達(dá)成共識(shí)。事實(shí)上，要達(dá)成這個(gè)共識(shí)本身就很難，我知道的答案包括：不包含電氣設(shè)備部分，釩電池系統(tǒng)本身的售價(jià)折合每千瓦時(shí)150美金；

8、（這是最狠的，純粹從電力交易的角度來(lái)看）不包含電氣設(shè)備部分，釩電池系統(tǒng)本身的售價(jià)折合每千瓦時(shí)300美金；（這是一般狠的，主要從與傳統(tǒng)電池的競(jìng)爭(zhēng)以及某些行業(yè)用戶能夠接受的范圍來(lái)說(shuō)的）包含電氣設(shè)備部分在內(nèi)的釩電池系統(tǒng)的售價(jià)折合每千瓦時(shí)650美金；（這是比較那啥的，就是純粹從和鈉硫電池比較的角度來(lái)說(shuō)的。這個(gè)價(jià)格下客戶會(huì)不會(huì)大量購(gòu)買釩電池系統(tǒng)？那就真的是眾說(shuō)紛紜了。）我個(gè)人對(duì)這些目標(biāo)的看法是：（一）要到150美金/每千瓦時(shí)，只能寄希望于釩電池技術(shù)重大突破帶來(lái)的低成本材料的應(yīng)用，或者哪天市場(chǎng)上把釩礦等原材料當(dāng)廢品了。這些可能性幾乎就沒(méi)有。（二）要到300美金/每千瓦時(shí)，最近10年8年什么的，從技術(shù)上看來(lái)

9、是沒(méi)啥希望。如果沒(méi)有重大的技術(shù)突破，看來(lái)是不太可能。（三）包含電氣設(shè)備在內(nèi)做到系統(tǒng)價(jià)格650美金/每千瓦時(shí)，從技術(shù)上看是有希望的。也就是說(shuō)對(duì)于650美金這個(gè)目標(biāo)我還是有一定信心的。接下來(lái)有興趣的人關(guān)心的就是兩個(gè)問(wèn)題：如何實(shí)現(xiàn)以及何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)，這個(gè)里面無(wú)外乎是在原材料成本和生產(chǎn)成本上努力一下。原材料里面最大的一塊是膜，我希望未來(lái)兩年內(nèi)能夠有低成本的全氟膜能夠使用，甚至是某些其他體系的膜能夠被應(yīng)用到釩電池里來(lái)。如果膜不能降成本，那么要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)會(huì)有難度。另外就是電解液，這里面的關(guān)鍵就是解決低成本釩來(lái)源的問(wèn)題。我相信國(guó)內(nèi)要解決電解液的問(wèn)題會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單不少。對(duì)于何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)

10、，我的估計(jì)是3年以內(nèi)。如果做得好，3年內(nèi)是可以實(shí)現(xiàn)的。繼續(xù)釩電池產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的探討。今天說(shuō)產(chǎn)業(yè)化里面和技術(shù)相關(guān)的其他兩方面問(wèn)題：一個(gè)是“產(chǎn)品性能穩(wěn)定，并且形成行業(yè)默認(rèn)或者公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)”，另一個(gè)是“壽命達(dá)到標(biāo)稱的水平”。對(duì)于釩電池系統(tǒng)而言，產(chǎn)品性能穩(wěn)定最終會(huì)體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換效率上，并且在電池長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，不能出現(xiàn)三天兩頭需要維護(hù)或者是沒(méi)人看著就可能出問(wèn)題的情況。電池系統(tǒng)能夠在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，這個(gè)應(yīng)該是最低要求了（雖然有人會(huì)希望釩電池系統(tǒng)一年不需要人過(guò)問(wèn)，也可能有人認(rèn)為一個(gè)月過(guò)問(wèn)一下也沒(méi)什么大不了），今天不探討這個(gè)，而只說(shuō)說(shuō)能量轉(zhuǎn)換效率的事情。關(guān)于電池系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，本身就是很復(fù)雜的問(wèn)題。

11、真正做電池的人對(duì)這個(gè)說(shuō)法應(yīng)該是認(rèn)同的，因?yàn)椴煌氖褂脠?chǎng)景下，電池系統(tǒng)的效率可是不一樣的。不過(guò)很多人是不明白這個(gè)問(wèn)題的，不信您仔細(xì)研究一下鉛酸電池的效率是多少？100多年的產(chǎn)品了，到現(xiàn)在還眾說(shuō)紛紜呢。但是為了把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，對(duì)釩電池來(lái)說(shuō)，我們假定其效率是在室溫25度條件下、100%充放電深度、80mA/cm2的充放電電流、按照恒壓然后恒流的方式充電這些條件下測(cè)試的結(jié)果。那這個(gè)效率要達(dá)到多少才會(huì)被行業(yè)默認(rèn)或者公認(rèn)呢？先看看一些數(shù)據(jù)。磷酸鐵鋰電池的充放電效率可以達(dá)到90%以上；抽水蓄能系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率大概最好能夠到70%左右；從報(bào)道上看，日本SEI的釩電池系統(tǒng)以前能夠達(dá)到80%以上的能量效率。那

12、么對(duì)于今后產(chǎn)業(yè)化的釩電池系統(tǒng)而言，能量效率要達(dá)到多少才能夠被行業(yè)接受呢？我傾向于認(rèn)為70%就可以，也就是達(dá)到抽水蓄能的效率水平就足夠。事實(shí)上這個(gè)目標(biāo)看起來(lái)不高，要達(dá)到還是有一定難度的。想想看，系統(tǒng)里面的泵就會(huì)消耗大概5%10%的能量效率，然后冷卻系統(tǒng)還要消耗5%10%的能量效率，這樣所剩的空間就真的沒(méi)那么大了。關(guān)于“壽命達(dá)到標(biāo)稱的水平”的問(wèn)題，目前看來(lái)有點(diǎn)困難，因?yàn)槠駷橹箾](méi)有釩電池系統(tǒng)真正運(yùn)行了10年的。目前做釩電池的公司都宣稱釩電池系統(tǒng)的壽命能夠達(dá)到10年或者20年，但是相信沒(méi)有人能夠真正給出證明來(lái)。此外，如何定義釩電池系統(tǒng)的壽命，也是一個(gè)未決的問(wèn)題。鉛酸電池容量下降到標(biāo)稱容量的80%就算

13、是壽終正寢，那釩電池呢？恐怕這個(gè)定義是不合適的，因?yàn)殁C電池的容量是一個(gè)獨(dú)立因素。未來(lái)兩年是不是能夠在行業(yè)中達(dá)成一個(gè)共識(shí)呢？基于這些原因，今天對(duì)這個(gè)問(wèn)題的探討是帶有估計(jì)的成分在里面的。不管最終釩電池的壽命如何定義，從技術(shù)層面看，釩電池里面最容易出問(wèn)題的無(wú)外乎是膜、碳?xì)趾碗p極板。對(duì)這幾種材料壽命的推測(cè)，我實(shí)在也沒(méi)什么好的說(shuō)法，而且我認(rèn)為這是釩電池技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最高的一個(gè)因素之一。不知道各位有沒(méi)有人能夠給一些看法或者建議出來(lái)？如果按照上面說(shuō)的性能目標(biāo)，我相信在3年之內(nèi)一定能夠解決。但對(duì)于壽命問(wèn)題，我只能說(shuō)基于目前的這些材料和技術(shù)，釩電池有70%的可能性能夠達(dá)到10年的標(biāo)稱壽命。今天說(shuō)說(shuō)應(yīng)用層面要考慮的因素

14、，其中之一是“有明確的應(yīng)用模式和價(jià)值模式，并且這些理念得到大部分用戶的認(rèn)可”。事實(shí)上應(yīng)用層面的問(wèn)題才是最終決定釩電池技術(shù)目標(biāo)的關(guān)鍵，因?yàn)楫a(chǎn)品應(yīng)用帶來(lái)的價(jià)值會(huì)決定產(chǎn)品的目標(biāo)成本、壽命期望和性能指標(biāo)。釩電池的應(yīng)用模式似乎有很多種，包括UPS、離網(wǎng)電力系統(tǒng)、并網(wǎng)風(fēng)電應(yīng)用、并網(wǎng)光伏發(fā)電等等?？梢哉f(shuō)，目前大多數(shù)人在說(shuō)釩電池應(yīng)用的時(shí)候，并沒(méi)有意識(shí)到自己說(shuō)的有沒(méi)有道理。事實(shí)上，在分析應(yīng)用模式的時(shí)候，應(yīng)該同時(shí)結(jié)合價(jià)值模式來(lái)分析才對(duì)。釩電池在不同的應(yīng)用中體現(xiàn)出來(lái)的技術(shù)特點(diǎn)不一樣，而且給客戶帶來(lái)的價(jià)值也不一樣。最理想的當(dāng)然是結(jié)合釩電池的優(yōu)勢(shì)，找到給客戶帶來(lái)最大價(jià)值的應(yīng)用模式。您可能會(huì)問(wèn)：那釩電池最適合的應(yīng)用模式是

15、什么？這種應(yīng)用模式下帶來(lái)的用戶價(jià)值是什么？關(guān)于最適合的應(yīng)用模式，各位在以前的“釩電池的競(jìng)爭(zhēng)”等博文中能夠找到一些內(nèi)容，今天不再討論。難點(diǎn)在于第二個(gè)問(wèn)題：用戶價(jià)值分析。通常分析一個(gè)產(chǎn)品的價(jià)值會(huì)有兩個(gè)角度：一個(gè)是相對(duì)的角度，也就是競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品對(duì)比，這意思就是說(shuō)，甭管我有多差，只要我比現(xiàn)在的東西更省錢，那我就是好的（呵呵，矮子里拔將軍的意思）；一個(gè)是絕對(duì)的角度，也就是說(shuō)，我給你帶來(lái)了多少好處，每種好處折合多少錢，最后加總起來(lái)就是總的價(jià)值。對(duì)于一般的小系統(tǒng)而言，釩電池的價(jià)值模式更多采用比較的方法來(lái)分析，而對(duì)于MW級(jí)的系統(tǒng)，這時(shí)候除了從相對(duì)的角度出發(fā)來(lái)探討以外，還需要采用絕對(duì)的角度了。MW級(jí)釩電池系統(tǒng)的用戶

16、價(jià)值，事實(shí)上已經(jīng)討論了很久。但是迄今為止，似乎全世界還沒(méi)有人能夠說(shuō)清楚，因?yàn)樘珡?fù)雜，也因?yàn)橐郧叭藗兌紱](méi)意識(shí)到要去討論；或者是有人認(rèn)為自己講清楚了，但是并沒(méi)有獲得用戶的廣泛認(rèn)同。如果釩電池的價(jià)格非常便宜（比如說(shuō)100美金每千瓦時(shí)），那么這個(gè)用戶價(jià)值不用探討了，因?yàn)楹?jiǎn)單計(jì)算就知道這東西價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)價(jià)格?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，釩電池很貴，因此做釩電池的都拼命想找出用戶價(jià)值點(diǎn)來(lái)，但是用戶又總是懷疑“這算是真正的價(jià)值點(diǎn)嗎？值這么多錢嗎？”。這就是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)3年內(nèi)這種對(duì)價(jià)值計(jì)算的拉鋸爭(zhēng)論還會(huì)繼續(xù)。隨著張北項(xiàng)目的進(jìn)行，2011年年底會(huì)有一些分析陸續(xù)出來(lái)，這會(huì)有助于釩電池價(jià)值模式的分析。但即便

17、如此，屆時(shí)對(duì)用戶價(jià)值的爭(zhēng)論還將持續(xù)，除非釩電池足夠便宜。今天說(shuō)說(shuō)釩電池產(chǎn)業(yè)化中的最后一個(gè)問(wèn)題，即“用戶開(kāi)始從價(jià)值的角度購(gòu)買產(chǎn)品”，然后對(duì)前面幾次產(chǎn)業(yè)化討論中我的觀點(diǎn)做一個(gè)結(jié)論說(shuō)明。事實(shí)上對(duì)產(chǎn)業(yè)化提出這個(gè)要求有點(diǎn)高，尤其是對(duì)于釩電池這種新興的技術(shù)而言，實(shí)在是有點(diǎn)過(guò)于苛刻。因?yàn)橐脩魪膬r(jià)值的角度購(gòu)買產(chǎn)品，就包含了這樣幾個(gè)前提：第一，行業(yè)里（包括用戶）對(duì)產(chǎn)品的性能和壽命在一定程度上形成的共識(shí)；第二，產(chǎn)品的應(yīng)用模式相對(duì)比較明確；第三，產(chǎn)品在不同應(yīng)用模式下給用戶帶來(lái)的價(jià)值可以抵消購(gòu)買和維護(hù)成本。我覺(jué)得，滿足上面的三個(gè)條件以后，用戶才可能從價(jià)值的角度購(gòu)買產(chǎn)品，進(jìn)而這個(gè)行業(yè)才真正形成一個(gè)良性的發(fā)展態(tài)勢(shì)。有些

18、情況下，行業(yè)可以發(fā)展，但是極為不穩(wěn)定，因此不能稱為已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。例如：張北的項(xiàng)目中，儲(chǔ)能最終可能會(huì)達(dá)到100MW,資金全部由國(guó)家出。這里面有多少錢？1MW儲(chǔ)能解決方案（含電池和PCS等）的售價(jià)目前大概是2500萬(wàn)元3000萬(wàn)元之間，因此未來(lái)3年內(nèi)，光是張北這個(gè)項(xiàng)目中投入儲(chǔ)能的錢就會(huì)達(dá)到20億元以上。對(duì)于幾家剛開(kāi)張的小公司而言，這些錢足夠風(fēng)光的了。但是這個(gè)項(xiàng)目能代表什么？最重要的意義是，中國(guó)政府通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目首先向世界表明了節(jié)能減排的決心和實(shí)際行動(dòng)；其次的意義在于，通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目推動(dòng)中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)政府給了一個(gè)很好的姿態(tài)，開(kāi)了一個(gè)好頭。就算有釩電池公司在這個(gè)項(xiàng)目中掙了錢，也不能說(shuō)就看到了行業(yè)的曙光，因?yàn)檫@種項(xiàng)目大家都知道是政府賠本賺吆喝的事情，未來(lái)還會(huì)有這樣的事情么？誰(shuí)也沒(méi)法預(yù)料。那我們討論“用戶從價(jià)值的角度購(gòu)買”是不是要把政府行為排除掉？未必。事實(shí)上對(duì)釩電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，政府行為是