投資儲能概念股之前,你該知道的事

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 12 日 9:49 | 分類 理財 , 能源科技 , 財經 Telegram share ! follow us in feedly


隨著電動車話題引發新一波概念股,圍繞能源而來,但真的了解什麼是儲能嗎?所謂儲能概念股又是哪些範疇呢?本文特邀《綠學院》帶路人陳貽評以自身實務經驗,一起來看看儲能產業。

儲能概念股夯,但真相是,一般人根本就不太懂儲能,也不太懂儲能系統的上中下游供應鏈,買儲能的什麼商機都不知道,就隨便拿錢開玩笑。

筆者人生的精華歲月躬逢其盛,遇到這幾年儲能系統商業應用爆發期,參與建置台灣第一套大型電網級儲能系統,算是少數有資格替儲能說話的。因此將從實務經驗的角度,為你建構系統性的儲能系統知識框架,協助你正確判斷商機的落點,助攻所有不在儲能產業、但想透過投資分享紅利的讀者。

除投資外,這篇文章對想採購儲能系統的公司也會非常有幫助,可協助正確決策,大幅減少探索及試錯時間、金錢等成本。

大型儲能系統像是水庫居中做「削峰填谷」調節,水庫是一套複雜系統,儲能自然也不例外。儲能系統從原材料到系統可分為七層,有些會拆分成更少或更多,分幾層不重要,只要方便理解就好。

本文將專注在最廣泛應用的鋰電池儲能系統,要替儲能系統開箱前,請先花 1 分鐘看看下面這張圖:

▲ 儲能系統圖解。(Source:盛齊綠能)

儲能系統第一層:原材料及電池材料

儲能系統需要電池為基礎。原材料主要是礦區,電池材料指的是正極、負極、電解液、隔膜,上圖沒有顯示,倒是在《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命?》有各種材料與原理的完整說明。基本上各家都有站位,競爭較不易,且上游資本密集度很高,要在這裡存活,口袋得很深。可能有的機會落點在電解液、隔膜這兩塊。

儲能系統第二層:電池芯(Cell)

把這些電池材料組合,就是電池芯。雖然個別設計差異很大,不過為了簡單理解,一個 1MW 儲能系統約有 14,000 顆電池(以 20 安時為例),大概是十台特斯拉電動車 80,000 顆電池容量,不過儲能系統用的電池比電動車大很多。

目前電網與電動車的應用場景,鋰電池正級材料大體可分成三大類:鈷酸鋰(LCO)、磷酸鐵鋰(LFP)與三元材料(NMC)。台灣及中國因追求 CP 值,以磷酸鐵鋰、俗稱鋰鐵電池為主;日本 Panasonic 與南韓 LG/三星則是三元材料,俗稱鋰三元,這讓他們在電動車市場很吃香。除材料分類不同外,同廠牌電池又會區分不同規格、等級,適應不同的應用場景,如果不是行內人,一定眼花繚亂。

很多人喜歡幻想台灣出現世界級電池芯廠,這很不實際。台灣市場小,研發出來也沒什麼買家,電池需要大量訂單才有試錯和調整機會,再加上中國電池芯競爭已非常激烈,想彎道超車太遲了。

儲能系統第三層:電池模組(Pack)

每個電池芯就像是軍中的單兵,不可能靠單兵就能行動,不過可把很多電池芯串併組合在一起成為模組,一個電池模組通常至少有 100 顆電池,管理比較方便。

模組廠就是負責這段組裝技術,製作模組時,會建立第一層小型電池管理系統,並將消防防護機制也設計在內,以防止電池芯延燒,這部分同時也是通過國際安全認證如 IEC、UL 重要一環。這裡同樣資本需求密集度高,因為這樣才有經濟規模與價格競爭力,且還得知道要賣到哪裡,否則累積大量庫存,公司很容易周轉不靈。

儲能系統第四層:電池機櫃及電池管理系統(Rack and BMS)

把 14~21 串電池模組像抽屜收起來,就是電池機櫃,為了管理電池芯和模組,需要更高階電池管理系統,給電池命令,才知道要怎麼行動,電池管理系統也會時時檢查每顆電池芯的狀態,並盡量維持電池芯的平衡。大部分生產到電池機櫃等級的公司,都會附上電池管理系統當成服務一部分,購買者不需自己開發,以免亂用不小心燒起來,為了賠償問題大家吵不完。

儲能系統第五層:功率調節器(PCS)

功率調節器是連接電池機櫃與電網應用的關鍵,可雙向轉換,放電就是將電池的直流電轉換成一般電力公司的交流電,充電則是把一般電力公司的交流電轉換成電池直流電儲存起來。需跟電網溝通的機器設備都需要雙向轉換功能,只是看用什麼方式做,例如電動車就是靠充電樁,把交流電轉直流電,或反向直流轉交流。

功率調節器需連接電池管理系統和下面會提到的能源管理系統間各種通訊,資料採集和傳輸量的複雜度相當高。台灣只有少數公司銷售功率調節器,國外則有很多成熟品牌可選擇,相對來說機會較小。

儲能系統第六層:能源管理系統(EMS)

不管節能、創能、儲能或智慧系統整合,只要牽涉許多用電設備、發電設備、儲能設備等整合工作,都需要能源管理系統,儲能系統自然不例外。

在儲能系統,能源管理系統是涵蓋控制器的整套監控系統,除了管理功率調節器何時充放電,還包含監視電池儲存的環境溫濕度、消防系統、門禁系統等,相當於儲能系統大腦。能源管理系統要能跟電池管理系統、功率調節器對話,若調度不好,就可能出現安全設計漏洞,這也是南韓儲能電池起火的原因之一。

各種應用場景需要不同的能源管理系統,很少有電池廠或模組廠能把手伸這麼長,因此能源管理系統算是較有商機的一塊。要注意的是,有時我們會看到一些標題類似「EMS 廠搶進商機」新聞,這時要小心分辨指的是電動車 EMS 還是儲能 EMS,電動車 EMS 廠做的是車用電子零組件,像是車上儀表板、觸控面板等,這跟儲能 EMS 跟電網溝通的工作有差異。

儲能系統第七層:儲能系統及系統整合(SI)

買儲能系統不像買電動車,更多時候需要客製化設計,畢竟每個需要儲能系統的應用場景都不同。因此需選擇系統整合商替你把整套儲能系統裝起來。系統整合商通常會開發能源管理系統,以確保採購來的各式零件,能達成優秀的執行品質。

以上就是整個儲能系統的概念雛型,有了這個基本認知,才不會被鋪天蓋地的資訊搞花眼,有助投資人判斷標的可靠性。接下來會進一步深入儲能系統的不同層面,帶來更多相關知識。

(作者:陳貽評,本文由 綠學院 授權轉載,首圖來源:shutterstock)

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