01人類的元素周期表戰爭,已經進入了新的周期。中國在這場橫跨全球的戰役中能做到什么程度,將直接決定未來30年的發展格局。上周四,寧德時代發布新一代的鈉離子電池技術。漆黑的會場,巨幅精美的PPT, 不知道的人還以為又是哪一家“性感”的消費科技公司。會場上沒有精神領袖喬布斯,沒有馬斯克跳熱舞、賈老板為夢想窒息的一幕幕,
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縱觀人類每一次的能源革命,最重要的兩個環節,就是能源轉化與存儲。
相比鋰元素,鈉元素在儲能方面有一個非常大的優勢——價格便宜。
地殼中含量最豐富的元素,鈉可以排到前八位。由于儲量豐富,其價格遠低于稀有金屬,能夠滿足人類不斷膨脹的需求。
這一點,至關重要。
大家想想看,如果電子信息產業的原材料不是最最便宜的沙子,會怎么樣?
興許,現在集成電路還只能投入到衛星、航空母艦等軍事領域,以及只有富人階層才玩得起,普通家庭很少機會消遣。
那么,晶體管就不會像今天這樣改變全世界,成為繼“車輪之后最重要的發明”了。
寧德時代的鈉離子電池在量產之后,理論上價格會更具優勢,加之能夠實現15分鐘快充80%,在零下20°C低溫的環境下,仍然有90%以上的放電保持率,未來在很多方面都能大展身手。
比方說,當今最令人頭疼的儲能領域。
當前,我們建設的儲能站運用的都是鋰電池,但截至2020年底累計裝機規模只有區區的290萬KW。
290萬KW是什么概念?
廣州一年的用電量996.72億KW。全國的鋰電池儲能站全部放電,只夠廣州用十天半,更不用說供應給其他大城市了。
而在光能、風能豐富的偏遠地區,比如青海,全年日照時間在2500-3650小時,理論上每年可轉化的太陽能發電超30萬億千瓦。但這類“日光城”因為儲能、輸送、并網等配套的不便,每年都會造成大量電能空耗和資源未開發,十分可惜。
所以,一種性價比更高的儲能方式有多重要你知道了吧?
只有把價格降下來,電池儲能站才能遍地開花。
廣東這樣的經濟大省,一年用電接近7000億千瓦時,且存在明顯的用電波峰。如果儲能可以跟上,就能在關鍵節點進行充放電調解,維持經濟正常運轉。
當然,這還只是小試牛刀。
第一,風、水、光伏發電后,會并入國家級電網輸送。但過去由于調度的問題,并網不暢,各地棄光限電,阻礙了新能源發電事業。甘肅、新疆、寧夏等地的新能源電站,每天都在拼命發電,但當地根本消耗不掉,急需便宜的儲能方式。
第二,現在的大城市動不動就一兩千萬人口的規模。能源多靠外地供給,一旦某個鏈條中斷就會陷入混亂。像2008年的南方雪災,2021年的鄭州洪水,都反映了獨立儲能、安全儲能的重要性。
第三,在寒冷地區,尤其是邊疆地帶,有許多涉及國防安全的重地,能源保障至關重要,穩定的儲能模式成為支撐長城鐵哨的一種剛需。
鈉離子電池儲能站能夠滿足上述要求。一旦大規模投入使用,無疑會改變很多地方的生態。
強大的應用前景,可能會誘導更多的國內外巨頭下場,去進一步開發和挖掘鈉元素的應用。
因此,寧德時代實際上已推倒了第一張多米諾骨牌,把元素周期表戰爭引到了另一個新的戰場。
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之前有人曾議論,電池的化學體系已經很難創新了,只能在物理結構上做些改進。但實際上, “電化學的世界就像能量魔方未知遠遠大于已知”。
人類歷史上,有很多最聰明的大腦都因為“不敢做夢”而做出過于謹慎的判斷。
像計算機之父馮諾依曼就曾預測,全世界只要有4臺計算機就足夠全世界使用。結果,在電子管時代切換成晶體管時代后,全世界每個角落都在發出0和1.
同樣的道理,我們也不能過早地斷言電池技術的極限。
它對人類社會的顛覆性作用,可能遠比我們想象中還要高。就如前文所述,鋰、鈉元素的終極使命,是對作為能源的碳元素的替代。
過去,煤炭、石油都是遠古植物/生物死亡后埋藏在地下,經過千百萬年的反應形成,這些化石能源都是不可再生的。我們想要獲取,基本上只能通過開采的手段(煤制油只是一種補充,而且也要先采煤)。
如今,隨著鋰/鈉離子電池的大規模商業運用,一幅嶄新的畫卷展現在中國面前:能源制造開始慢慢取代能源開采。
通過在戈壁灘上鋪設太陽能牧場,在近海岸建設潮汐電站,在丘陵山坡鋪排大片風機,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和轉化出來。
去年7月,新能源成為國家電網第二大電源,預計到2030年煤炭在能源消費比例會降到44%。這些能源注入電池而不是內燃機,驅動著汽車行駛,工廠運轉,電視直播,手機通信……
與石油燒完就沒了不同,鋰/鈉在電池里面僅起到充放電作用,本身不會消失可以重復使用,成為能量轉化、儲存的關鍵中介物質。正是鋰/鈉電池技術的商業化,才讓能源制造時代的來臨成為可能。
這種切換對于中國而言絕對是福音。
因為在能源開采時代,中國900多萬平方公里疆域上,有啥就只能開采啥,其余的依靠進口,相當被動。但是在能源制造方面,我們作為全球產業鏈最全的制造業大國,就極具優勢。
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,產業鏈上每一個環節都有無數中國玩家涌入。
上下游的緊密配套,以及規模集群效益,讓中國牢牢占據全球光伏產業鏈龍頭地位。早在2019 年,中國硅料、硅片、電池片、組件就分別占全球產量 67%、98%、83%和 77%。生產成本的下滑,讓光伏發電經濟性愈發凸顯。
在今天這個新能源革命即將爆發的時代,對中國這樣的制造大國來說,突破資源困局的契機已經走到面前。
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縱觀全球,絕大部分資源型國家都深陷“資源詛咒”。就是因為他們開發元素的技術還停留在“上古時期”。
可見,真正決定一國命運興衰的,并不是資源礦產的多寡,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值。
人類的未來是軍事之爭,是財力之戰,是科技競賽,但歸根結底是元素周期表的戰爭。
誰先找到那個支點,誰就能用科技撬動地球。
作者:朝陽、黃漢城 來源:智谷趨勢
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