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被寄予厚望的儲能產業，能否承擔起推動能源行業清潔、高效、安全和可持續發展的重任？在技術尚不成熟之際，行業發展如何在技術、市場和政策之間取得平衡？未來儲能產業會怎樣顛覆現有產業生態和商業模式？為此，本刊采訪了中國工程院院士、英國皇家工程院院士、世界電動車協會創始主席陳清泉，他認為，在應對氣候變化和可持續能源發展壓力下，儲能作為一種電力資源，應成為優化耦合不同能源的標準配置，具體技術路線需結合應用場景因地制宜。全球能源互聯網、電動汽車無疑是發展儲能最便利的入口，能源產業、汽車產業和信息產業的深度融合，將催生出超乎想象的全新產業。
能源優化耦合的標配
記者：在清潔能源之后，儲能已被視為能源領域的下一個風口。儲能到底有多重要？
陳清泉：近年來，中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院輪流召開論壇，討論全球重大挑戰問題，其中，氣候變化與可持續能源首當其沖。
從長遠來看，人類必將從化石能源走向非化石能源，這個過程需要依靠技術創新實現兩手抓：一是傳統的化石能源的清潔化，一是新能源能夠大規模有效地經濟穩定運行。
發展新能源就要克服其隨機性、間歇性對電網帶來的巨大挑戰。100多年來，電網發展從直流到交流和現代直流，從低電壓到高電壓，直至特高壓，其供需瞬時平衡的特點要求發電可控、需求都了解。現在是“老革命遇到新問題”——供給側的風電、光伏等新能源出力不可控，需求側又增加了電動汽車、分布式能源等隨機性的負荷。發電側和需求側如何平衡？一定要有儲能。
記者：這意味著儲能是發展新能源的標配？
陳清泉：儲能已經成為一種電力資源。國家電網公司提出的全球能源互聯網戰略構想表明，新能源分布的地區、時間差異很大，供需不匹配就需要能源互聯。但儲能的作用還不僅限于此，可以從更廣泛層面，通過對不同類型的能源耦合進行優化配置，比將如電力、氫氣、天然氣、化工能源等進行轉換、有機融合，目的是節能減排，實現方式就是電力電子+儲能技術。能源互聯要求能源一定要通過電力電子技術，實現雙向流動，比如可以通過電動汽車充放電與電網互動，參與電網負荷峰谷調節，對能源進行優化配置和耦合。
記者：這種能源耦合的應用范圍是在工業領域，還是可以具體到社區、家庭范圍？
陳清泉：儲能的范圍很廣，大到電網的百萬千瓦、小到納米網幾千瓦，可以在不同層面實施這種多能耦合策略。在工業領域就是通過大力推動工業主動配電網技術，發展電力與化工能源相結合的分布式能源，建設工業能源互聯網。在社區家庭層面，可以發展基于納米結構的能源互聯網，當然，這種結構不是物質上的納米顆粒的實體大小，是為了區別于一般意義上的微網，表明其由于量變引起質變，帶來系統活力的變化。通過充分調動每一個社會細胞——家庭的積極性，充分利用小區內的交直流、氫氣、天然氣等基礎設施，借助電力電子技術和儲能設備，來優化配置能源。在我看來，人的行為、能源和信息要互相平衡。要找出能源和信息的關系，才能更有效利用能源，對能源進行優化配置需要儲能。
技術路線應百花齊放
記者：據測算，儲能價格目前已經達到0.7元/千瓦時，2018年被視為儲能市場的爆發點。您如何評價未來市場的前景？
陳清泉：儲能市場的爆發來自多方面，一是分布式儲能的電動汽車快速發展，二是大規模儲能的能源互聯網，需要優化配置耦合不同類型能源。從長期來看，基于各種應用需求和技術潛力，市場肯定會有爆發，但在什么時候爆發，要看市場與技術，政策和企業間如何交互。對企業而言，最重要的是不忘初心，聚焦于產品和技術，不能只靠忽悠而忽視了核心競爭力的培育。
記者：鑒于大多儲能技術尚不成熟、成本較高，有觀點認為，當下發展儲能更多是一種出于環保考量的社會壓力，您認為，儲能發展是技術問題、經濟問題還是社會問題？
陳清泉：發展儲能是出于多方面因素考慮的結果，最為重要的原因就是，人類的能源結構將發生變化。具體推進需要通盤考慮技術、經濟和政策等方面的因素，從技術層面，應對多種路線優缺點綜合利用，并不斷研發新技術和新產品；在政策上，需要合理補貼，更需要政策市場雙輪驅動；對行業而言，要高度自律，不要低級重復和惡性競爭。
記者：從人類存儲技術發展的歷史上看，目前所有成熟的存儲技術，包抽水蓄能、LNG、LPG，都是不改變物質特性的物理儲能，您認為，物理儲能、電化學儲能哪種技術路線更有發展空間？
陳清泉：在現有儲能技術中，抽水蓄能占比很高、很成熟，但也有局限性，比如對資源、落差要求較高，難以廣泛應用。蓄電池技術基于電化學原理，有兩個致命缺點：一是化學反應需要充放電時間，即使快充也要20多分鐘，比加油的幾分鐘要慢很多。二是安全性問題比物理儲能要差，此外還有環境影響等。
因此，目前的儲能技術雖然有很多，但每一種都有其優缺點，可以發揮自身優勢，應用在不同場合，沒有一種技術可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術，要鼓勵百花齊放。政府通過建立公平公正公開的體制機制，進行監管，最終讓市場來檢驗各種儲能技術的實踐。
因此，目前的儲能技術雖然有很多，但每一種都有其優缺點，可以發揮自身優勢，應用在不同場合，沒有一種技術可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術，要鼓勵百花齊放。政府通過建立公平公正公開的體制機制，進行監管，最終讓市場來檢驗各種儲能技術的實踐。
記者：您對當下的主力軍和未來儲能電池的突破如何期待？
陳清泉：儲能技術的共性基礎科學問題研究包括儲能新原理、熱力學、動力學、失效機制、關鍵材料匹配等。目前在應用于大電網儲能的電池技術方面，鈦酸鋰電池采用鈦酸鋰負極取代普通的碳負極，在高低溫和高倍率放點時，不會產生安全隱患，具有反應快、可以快速充電的優勢，在一定程度上，可以與超級電容比拼，目前國內外都有企業在進行研發推廣，也開始小規模商業化運作。
面向未來，業界應以開創思維，突破開發新型電池，比如基于量子技術的物理儲能電池等，從基礎理論和材料領域，謀求更高能量密度、功率密度，更長壽命、安全環保、經濟可靠等方面的突破。
鋰電儲能要嚴懲騙補
記者：但也有專家認為，電化學儲能不適宜應用于大規模儲能，只適合當下的中短途交通環境，您認為，以鋰電池為代表的電池儲能，未來有多大空間？
陳清泉：市場需求來自兩個方面，一是國家對電動汽車的發展規劃，已經明確了具體數量，二是全球能源互聯網的發展。有數據顯示2015年，全球鋰電池規模達到100.75吉瓦，從不同應用領域來看，小型電池占比已經下降到66.28%。在我國，受益于新能源汽車快速增長，2015年動力電池增長迅速，市場占比已上升28.26%。預計2016年，中國新能源汽車產量將達到67萬輛，汽車電池產量將達到31.64吉瓦。
記者：這是否表明，鋰電池儲能市場充滿活力？
陳清泉：NavigantResearch針對全球市場發布的數據顯示，到2024年，分布式儲能裝機將達到12147.3兆瓦，收入達1650億美元。電網級輔助服務市場裝機容量將達20.8吉瓦，收入達685億美元。
中國的儲能市場也是世界最大的。從政策環境來看，中國在微網、電力需求側和市場化改革、新能源汽車推廣應用方面的政策組合拳，也將推動儲能商業模式確立，帶動儲能和新能源汽車較快增長。
記者：過去3年，鋰電儲能成本下降了50%。我國鋰電池產業在技術上是否也因此而得到了提升？
陳清泉：我國電池企業全世界最多，但很多是低水平重復、惡性循環，騙補問題突出。
比較中韓的區別，就在于，韓國明確了蓄電池路線圖后，通過扶植幾個大企業，重點攻關材料技術，培養領軍人才，實現了高性價比基礎上的量產。而我國眾多電池企業中，真正有實力的也就十來家，很多企業把注意力放在了騙取國家補貼上，沒有集中力量去攻克材料、工藝和人才。一個巨大的反差就是，韓國三星、LG等公司的電池廠車間人員很少，都是機器生產，而其科研機構卻聚集了眾多研發人才；反觀我們的電池廠，生產車間很多工人進行低水平組裝，研發機構的人員卻形單影孤。
記者：對于質量不合格的電池，以及騙補的企業，您有何具體對策建議？
陳清泉：針對電池質量問題，可以通過多網融合實現實時在線監測電池狀況，一旦發現問題就立刻停止使用，也可以防止騙補事件的發生。中國工程院院士楊裕生更是提出，如果新能源汽車騙補構成犯罪，應由人民法院依法用法律來懲處，而不應止步于工信部等四部委的行政處罰。
電動汽車迎來跨界融合時代
記者：曾被視為電動汽車與儲能關聯的電動汽車入網V2G(Vehicle-to-grid)技術，似乎進展并不理想，您認為原因何在？
陳清泉：過去有個判斷認為，換電模式適合發展V2G技術，現在看，不一定要拘泥于換電模式，充電模式也可以實現很好地支撐，關鍵要從產品、基礎設施、商業模式三個層面推進。
一個需要明確的認識就是，電動汽車充電是個復雜的系統，涉及科學、技術、工程、產業、資本、商業模式等方面。其聯網特性不同于加油站和輸油管線隔離，當充電接口連接到電網系統之時，因其具備的動態、互動等特性，決定了必須要將充電和智能電網集成起來，這就意味著，能源和信息的有機融合將成為發展基礎設施的成敗關鍵。這一系統化轉型需要不同利益相關方的協同行動與合作。
在這些領域，雖然很多核心技術和高端人才都在發達國家，但面臨挑戰最大的主戰場在中國，因此中國必須要產生一流的科學家、工程師和經濟學家。
記者：聚焦當下和未來，支撐電動汽車儲能發展的支點在哪里？
陳清泉：由系統化集成與優化帶來的共享、互聯、智能、自動這些趨勢，會讓電動汽車成為移動的分布式儲能器，未來的挑戰一個是運營后臺，一個是頂層設計。因此，要有好的設計、規劃和和標準，還要有智能化的能源管理，這是一個系統工程。在目前的形勢下，需求響應的輔助服務、動力電池梯次利用等領域，是電動汽車與儲能比較好的結合點。
記者：對于電動汽車的發展，您曾希望汽車公司和電力公司聯手共進，日前特斯拉進軍新能源、漢能造車，這種汽車能源一肩挑的做法，是否意味著跨界融合有了新的可能？
陳清泉：跨界融合是大趨勢。能順潮流者才有競爭性，反對潮流者將被淘汰，跨界融合應包括四網：交通、能源、信息和人文網合一。為此，需要三個C：連接(Connect)，協調(Coordinate)，合作(Collaborate)。未來電動汽車將會成為裝滿了互聯網傳感器節點的移動儲能終端，制造業和信息產業、電子產業、新能源產業實現深度融合。
能源優化耦合的標配
記者：在清潔能源之后，儲能已被視為能源領域的下一個風口。儲能到底有多重要？
陳清泉：近年來，中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院輪流召開論壇，討論全球重大挑戰問題，其中，氣候變化與可持續能源首當其沖。
從長遠來看，人類必將從化石能源走向非化石能源，這個過程需要依靠技術創新實現兩手抓：一是傳統的化石能源的清潔化，一是新能源能夠大規模有效地經濟穩定運行。
發展新能源就要克服其隨機性、間歇性對電網帶來的巨大挑戰。100多年來，電網發展從直流到交流和現代直流，從低電壓到高電壓，直至特高壓，其供需瞬時平衡的特點要求發電可控、需求都了解。現在是“老革命遇到新問題”——供給側的風電、光伏等新能源出力不可控，需求側又增加了電動汽車、分布式能源等隨機性的負荷。發電側和需求側如何平衡？一定要有儲能。
記者：這意味著儲能是發展新能源的標配？
陳清泉：儲能已經成為一種電力資源。國家電網公司提出的全球能源互聯網戰略構想表明，新能源分布的地區、時間差異很大，供需不匹配就需要能源互聯。但儲能的作用還不僅限于此，可以從更廣泛層面，通過對不同類型的能源耦合進行優化配置，比將如電力、氫氣、天然氣、化工能源等進行轉換、有機融合，目的是節能減排，實現方式就是電力電子+儲能技術。能源互聯要求能源一定要通過電力電子技術，實現雙向流動，比如可以通過電動汽車充放電與電網互動，參與電網負荷峰谷調節，對能源進行優化配置和耦合。
記者：這種能源耦合的應用范圍是在工業領域，還是可以具體到社區、家庭范圍？
陳清泉：儲能的范圍很廣，大到電網的百萬千瓦、小到納米網幾千瓦，可以在不同層面實施這種多能耦合策略。在工業領域就是通過大力推動工業主動配電網技術，發展電力與化工能源相結合的分布式能源，建設工業能源互聯網。在社區家庭層面，可以發展基于納米結構的能源互聯網，當然，這種結構不是物質上的納米顆粒的實體大小，是為了區別于一般意義上的微網，表明其由于量變引起質變，帶來系統活力的變化。通過充分調動每一個社會細胞——家庭的積極性，充分利用小區內的交直流、氫氣、天然氣等基礎設施，借助電力電子技術和儲能設備，來優化配置能源。在我看來，人的行為、能源和信息要互相平衡。要找出能源和信息的關系，才能更有效利用能源，對能源進行優化配置需要儲能。
技術路線應百花齊放
記者：據測算，儲能價格目前已經達到0.7元/千瓦時，2018年被視為儲能市場的爆發點。您如何評價未來市場的前景？
陳清泉：儲能市場的爆發來自多方面，一是分布式儲能的電動汽車快速發展，二是大規模儲能的能源互聯網，需要優化配置耦合不同類型能源。從長期來看，基于各種應用需求和技術潛力，市場肯定會有爆發，但在什么時候爆發，要看市場與技術，政策和企業間如何交互。對企業而言，最重要的是不忘初心，聚焦于產品和技術，不能只靠忽悠而忽視了核心競爭力的培育。
記者：鑒于大多儲能技術尚不成熟、成本較高，有觀點認為，當下發展儲能更多是一種出于環保考量的社會壓力，您認為，儲能發展是技術問題、經濟問題還是社會問題？
陳清泉：發展儲能是出于多方面因素考慮的結果，最為重要的原因就是，人類的能源結構將發生變化。具體推進需要通盤考慮技術、經濟和政策等方面的因素，從技術層面，應對多種路線優缺點綜合利用，并不斷研發新技術和新產品；在政策上，需要合理補貼，更需要政策市場雙輪驅動；對行業而言，要高度自律，不要低級重復和惡性競爭。
記者：從人類存儲技術發展的歷史上看，目前所有成熟的存儲技術，包抽水蓄能、LNG、LPG，都是不改變物質特性的物理儲能，您認為，物理儲能、電化學儲能哪種技術路線更有發展空間？
陳清泉：在現有儲能技術中，抽水蓄能占比很高、很成熟，但也有局限性，比如對資源、落差要求較高，難以廣泛應用。蓄電池技術基于電化學原理，有兩個致命缺點：一是化學反應需要充放電時間，即使快充也要20多分鐘，比加油的幾分鐘要慢很多。二是安全性問題比物理儲能要差，此外還有環境影響等。
因此，目前的儲能技術雖然有很多，但每一種都有其優缺點，可以發揮自身優勢，應用在不同場合，沒有一種技術可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術，要鼓勵百花齊放。政府通過建立公平公正公開的體制機制，進行監管，最終讓市場來檢驗各種儲能技術的實踐。
因此，目前的儲能技術雖然有很多，但每一種都有其優缺點，可以發揮自身優勢，應用在不同場合，沒有一種技術可以壟斷一切、包打天下。對多種多樣的儲能技術，要鼓勵百花齊放。政府通過建立公平公正公開的體制機制，進行監管，最終讓市場來檢驗各種儲能技術的實踐。
記者：您對當下的主力軍和未來儲能電池的突破如何期待？
陳清泉：儲能技術的共性基礎科學問題研究包括儲能新原理、熱力學、動力學、失效機制、關鍵材料匹配等。目前在應用于大電網儲能的電池技術方面，鈦酸鋰電池采用鈦酸鋰負極取代普通的碳負極，在高低溫和高倍率放點時，不會產生安全隱患，具有反應快、可以快速充電的優勢，在一定程度上，可以與超級電容比拼，目前國內外都有企業在進行研發推廣，也開始小規模商業化運作。
面向未來，業界應以開創思維，突破開發新型電池，比如基于量子技術的物理儲能電池等，從基礎理論和材料領域，謀求更高能量密度、功率密度，更長壽命、安全環保、經濟可靠等方面的突破。
鋰電儲能要嚴懲騙補
記者：但也有專家認為，電化學儲能不適宜應用于大規模儲能，只適合當下的中短途交通環境，您認為，以鋰電池為代表的電池儲能，未來有多大空間？
陳清泉：市場需求來自兩個方面，一是國家對電動汽車的發展規劃，已經明確了具體數量，二是全球能源互聯網的發展。有數據顯示2015年，全球鋰電池規模達到100.75吉瓦，從不同應用領域來看，小型電池占比已經下降到66.28%。在我國，受益于新能源汽車快速增長，2015年動力電池增長迅速，市場占比已上升28.26%。預計2016年，中國新能源汽車產量將達到67萬輛，汽車電池產量將達到31.64吉瓦。
記者：這是否表明，鋰電池儲能市場充滿活力？
陳清泉：NavigantResearch針對全球市場發布的數據顯示，到2024年，分布式儲能裝機將達到12147.3兆瓦，收入達1650億美元。電網級輔助服務市場裝機容量將達20.8吉瓦，收入達685億美元。
中國的儲能市場也是世界最大的。從政策環境來看，中國在微網、電力需求側和市場化改革、新能源汽車推廣應用方面的政策組合拳，也將推動儲能商業模式確立，帶動儲能和新能源汽車較快增長。
記者：過去3年，鋰電儲能成本下降了50%。我國鋰電池產業在技術上是否也因此而得到了提升？
陳清泉：我國電池企業全世界最多，但很多是低水平重復、惡性循環，騙補問題突出。
比較中韓的區別，就在于，韓國明確了蓄電池路線圖后，通過扶植幾個大企業，重點攻關材料技術，培養領軍人才，實現了高性價比基礎上的量產。而我國眾多電池企業中，真正有實力的也就十來家，很多企業把注意力放在了騙取國家補貼上，沒有集中力量去攻克材料、工藝和人才。一個巨大的反差就是，韓國三星、LG等公司的電池廠車間人員很少，都是機器生產，而其科研機構卻聚集了眾多研發人才；反觀我們的電池廠，生產車間很多工人進行低水平組裝，研發機構的人員卻形單影孤。
記者：對于質量不合格的電池，以及騙補的企業，您有何具體對策建議？
陳清泉：針對電池質量問題，可以通過多網融合實現實時在線監測電池狀況，一旦發現問題就立刻停止使用，也可以防止騙補事件的發生。中國工程院院士楊裕生更是提出，如果新能源汽車騙補構成犯罪，應由人民法院依法用法律來懲處，而不應止步于工信部等四部委的行政處罰。
電動汽車迎來跨界融合時代
記者：曾被視為電動汽車與儲能關聯的電動汽車入網V2G(Vehicle-to-grid)技術，似乎進展并不理想，您認為原因何在？
陳清泉：過去有個判斷認為，換電模式適合發展V2G技術，現在看，不一定要拘泥于換電模式，充電模式也可以實現很好地支撐，關鍵要從產品、基礎設施、商業模式三個層面推進。
一個需要明確的認識就是，電動汽車充電是個復雜的系統，涉及科學、技術、工程、產業、資本、商業模式等方面。其聯網特性不同于加油站和輸油管線隔離，當充電接口連接到電網系統之時，因其具備的動態、互動等特性，決定了必須要將充電和智能電網集成起來，這就意味著，能源和信息的有機融合將成為發展基礎設施的成敗關鍵。這一系統化轉型需要不同利益相關方的協同行動與合作。
在這些領域，雖然很多核心技術和高端人才都在發達國家，但面臨挑戰最大的主戰場在中國，因此中國必須要產生一流的科學家、工程師和經濟學家。
記者：聚焦當下和未來，支撐電動汽車儲能發展的支點在哪里？
陳清泉：由系統化集成與優化帶來的共享、互聯、智能、自動這些趨勢，會讓電動汽車成為移動的分布式儲能器，未來的挑戰一個是運營后臺，一個是頂層設計。因此，要有好的設計、規劃和和標準，還要有智能化的能源管理，這是一個系統工程。在目前的形勢下，需求響應的輔助服務、動力電池梯次利用等領域，是電動汽車與儲能比較好的結合點。
記者：對于電動汽車的發展，您曾希望汽車公司和電力公司聯手共進，日前特斯拉進軍新能源、漢能造車，這種汽車能源一肩挑的做法，是否意味著跨界融合有了新的可能？
陳清泉：跨界融合是大趨勢。能順潮流者才有競爭性，反對潮流者將被淘汰，跨界融合應包括四網：交通、能源、信息和人文網合一。為此，需要三個C：連接(Connect)，協調(Coordinate)，合作(Collaborate)。未來電動汽車將會成為裝滿了互聯網傳感器節點的移動儲能終端，制造業和信息產業、電子產業、新能源產業實現深度融合。
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