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阿奎恩能源公司:不走寻常路 高处不胜寒
  • 2018-02-24 11:44:46
  • 浏览:1657
  • 来自:国家电网杂志

当硅谷狂人埃隆•马斯克高喊一辆电动车、一个超级充电墙以及一套太阳能发电组件就可以将电网解放时,储能行业似乎已嗅到了未来发展的先机。彼时,气候变化己引起全世界的关注。减少化石能源的使用,增加可再生能源的使用成为应对气候危机的共识。然而,可再生能源的间歇性让其自身的发展一再受阻。一边是不断增加的对清洁能源的需求,一边是可再生能源上网受阻,在这场看似难解的困局中,储能成为破局的关键。世界能源发展的潮流将储能推上受人瞩目的舞台,一时间,新技术层出不穷,各方资金穷追猛打,一波激起千层浪。世界首富比尔•盖茨在 2016 年的“年信”中呼吁, “我们需要一个能源奇迹”,他不光如此说,更是如此做。他先后投资数家新兴技术能源公司,其中一家便是阿奎恩能源公司。

明星能源公司

阿奎恩能源公司(Aquion Energy)的先天基因注定了它自诞生起就具有令人瞩目的明星特质。

创始人 Jay Whitacre 教授在卡内基梅隆大学主攻材料工程,他的履历本身充满了传奇色彩。大学时,他在美国文理学院主修心理学,辅修哲学。在这期间,他发现工科才是他内心真正喜爱的学科。大学毕业后,他报考了密歇根大学,仅用 4 年就拿下了工学博士学位。毕业后,经过一年美国国家喷气推进实验室的博士后研究,他顺利进入 NASA(美国宇航局),从事火星探测用电池的开发。多年材料电池领域的研究经验,促使 Jay Whitacre 于 2008 年离职创办了阿奎恩能源公司,旨在为可再生能源项目和电网提供大型电池。高起点,注定了阿奎思能源公司不凡的发展道路。

比尔•盖茨的资本加码对于阿奎恩能源公司可谓锦上添花,这其中既有意外,也有必然。关注人类命运的比尔•盖茨需要一场能源奇迹,闪亮登场的阿奎恩能源公司需要一笔资金加持,于是合作便顺理成章。2013 年,阿奎恩能源公司获得了比尔•盖茨领投的 3500 万美元融资, 2016 年,比尔•盖茨再次加码,在新一轮共 3300 万美元的融资中再次出现比尔•盖茨的身影。

明星企业总能优先捕获外界的关注。阿奎恩能源公司毫无意外地引来了《麻省理工科技评论》的注意。这个志在报道世界科技发展潮流的媒体在 2012 年第一次对阿奎恩能源公司进行了报道,截至 2016 年,公司已连续三次上榜。2016 年,《麻省理工科技评论》评选出的 2016 年度全球“最智能”50 家公司中,阿奎恩能源公司位列第 5 位。颁奖词中说到,“创新性的电池使得这家创业公司在异常艰难的行业中获得与众不同的成功”。

创始人的光环、名人的青睐、业界知名媒体的关注,这些元素汇聚在阿奎恩能源公司身上,注定它的出场、它的一举一动,总会引起无数人的关注。在储能行业艰难的发展中,它的出现犹如一股清流让人看到储能新技术发展的希望。事实上,阿奎恩能源公司在发展之初确实相当顺利,它的定位、技术、远见,的确有很多的理由让人相信它是可以成功的。

在储能行业中一枝独秀

在相当长的一段时间,锂电池一直是储能行业的代表,是目前应用范围最广的一种电化学储能技术,也始终是储能技术研发的重要方向。但是,锂电池也有很多无法克服的缺陷,它价格昂贵,衰退率高,尤其在基站式存储系统中不是最理想的选择。

正是基于这样的考虑,阿奎恩能源公司在创立之初就抛弃了锂电池市场。它有着自己的清晰定位,始终专注于生产钠电池。钠电池利用盐水为电解质,并配以氧化锰阴极和碳基阳极。这种电池体积巨大,运行稳定,制造成本低廉。该套电池的第一版本在 Jay Whitacre 的实验室里诞生,并在 2014 年开始投产。

从各个方面看,阿奎恩能源公司都应该成功。辅修过哲学的 Jay Whitacre 教授懂得平衡与发展之道。他为自己的研发设立一个基本原则:避免使用稀有材料以及不存在的生产工艺。从研发之初,阿奎恩能源公司就不使用现有产业中尚不存在的技术,包括原材料和制造工艺。它更多依赖于已经改变原始用途的生产设备:压制氧化锰电极片的技术从阿司匹林药片的挤压技术借鉴而来,储存电池的塑料盒则借鉴了巧克力的封装机器人技术。“我们不能用一个发明来维持另一个发明的正常运转”,正是在这样的生产哲学下,阿奎恩发明的电池迅速进入生产环节,绕过了很多弯路与风险,避免了大多数的发明创造未进入量产环节就胎死腹中的悲惨结局。

据阿奎恩能源公司预计,该款电池产品定价介于低端的铅酸电池和昂贵的锂离子电池之间。短期目标是 250 美元每千瓦时,其希望达到的长期目标则是 160 美元每千瓦时,远低于当时的锂离子电池的价格。另一个值得称颂的特点是其电池可充电 5000 次,使用寿命远远高于铅酸电池,如果以“每千瓦时每循环价格”这个标准来衡量的话,阿奎恩能源公司的电池可能是最便宜的。“阿奎恩公司的技术正在到达抽蓄电的成本范围,这非常有希望用于电网存储。”业内一专家这样评价。

目前为止,并没有现成的电池可以较好地满足所有电网级储能的要求,因为电力机构需要的是廉价且持久耐用的方法,而现有电池的成本效益都远远高于抽水蓄电,但阿奎恩能源公司的电池已经在接近这个要求。巨大的市场在阿奎恩能源公司的面前徐徐展开。

阿奎恩能源公司这款电池的出现对于可再生能源的使用有着更为深远的意义。对于偏远的离网地区而言,如果以可再生能源、储能等构成微网,就可以解决目前大多离网地区使用柴油发电机供电排放大、价格高的问题。除微电网外,这种电池还可应用于新的领域,比如让可再生能源比例越来越高的传统电网保持稳定性,这将从根本上解决可再生能源的间歇性对电网的冲击。

巴黎协定之后,减少化石能源的使用成为全球治理温室气体的共识,如何促进可再生能源的发展,成为世界范围内能源行业共同关注的主题之一,阿奎恩能源公司电池的出现让人们看到了希望。

另一个值得注意的是,阿奎恩能源公司的电池还具有既非酸性亦非碱性、不易燃易爆、无腐蚀性、使用场景宽广等一系列优点。阿奎恩能源公司的市场前景巨大到令人垂涎的地步,天时、地利、人和将阿奎恩公司推向了高速发展的快车道。

锂电击碎了它的前景

然而,意外从天而降。2016 年,锂离子电池的价格出现大幅下跌,从 2010 年的每千瓦时 1000 美元的高位,跌到每千瓦时 300 美元的临界点。短短两年之内,锂电池价格几乎腰斩。一方面,科技进步导致锂电池的成本下降,另一方面需求的推动导致产能的增加,从而促发了价格的快速下降。

阿奎恩能源公司原本拥有的相对价格优势,在骤降的锂电池价格面前荡然无存。从技术层面看,在发展成熟的锂电池面前,处于起步阶段的钠电池并不具备十足的核心竞争力。尽管新的储能技术具有诸多的优点,但是有些客户在考虑投入巨资建设存储系统时,往往倾向于技术相对成熟的锂电池,对于新兴的、风险不定的技术持有谨慎的态度。

令阿奎恩能源公司的处境雪上加霜的是,新一轮的融资宣告失败。资金链断裂,没有资本维持新技术的持续投入,这几乎成为压跨阿奎恩能源公司的最后一根稻草。 “材料技术的研发和一般科技最大的不同就是,一旦进入量产阶段,就需要海量资本的介入。你可以在实验室尽情创新,但是后边的原材料采购、生产线投入、人工成本核算以及市场推广等都需要庞大的资金支持,很多企业等不到生产线建成就已经破产了。”阿奎恩能源公司的创始人 Jay Whitacre 教授一语道破了技术发展的关键所在。

2017 年 3 月 8 日,创立于 2008 年的阿奎恩能源公司宣布破产,它终究没能熬过第一个 10 年大关,公司裁员 80%,制造工厂暂时停工。

阿奎恩能源公司的失败有一定的偶然,当然也有一些是技术初创公司都会遇到的风险。尽管众所周知在一些存储方案中锂电池并不是理想选择,但是新兴技术也并没有足够成熟到替代锂电池的程度。新技术要足够完善,就要持续开发、研究,让它具备成本竞争力,就需要持续的投资,然而钱在哪里,往往会成为新型技术初创公司难以逾越的一道坎儿。

成功的因素有千万条,但失败的因素只要一条就足以把美好的前景击得粉碎。身处 2017 年,受益于成本下降的影响,各方面综合表现相对领先的锂电池依然是最受大型项目青睐的能源解决方案。阿奎恩能源公司终究败给了此前一直被业界所看衰、所轻视的锂电池。

何去何从?

在宣告破产之时,阿奎恩能源公司的创始人 Jay Whitacre 希望公司或者技术在此后能以某种形式延续下去。据最新的消息显示,阿奎恩接受了一家以美资为主、中资参股的合资公司 Juline-Titans 超过 916 万美元的注资。据资料显示,Juline-Titans 成立于 1992 年,由中国泰坦能源科技集团参股,主营业务为直流电力系统、电动汽车充电系统及运营。在此之前,阿奎恩能源公司针对的客户一直是发展中国家的小型电网运营商和可再生能源项目方。Juline-Titans 的加入,让阿奎恩能源公司看到复苏的希望,更看到了中国市场的广阔前景。

受困于空气污染,可再生能源正成为当下中国发展与投资最为迅猛的行业,光伏和风电的增长速度都当之无愧为全球之最。大量的光伏发电以及风电的并网,对电网造成了巨大的冲击,以致弃光、弃风现象严重,对可再生能源造成严重的浪费。如果阿奎恩的电池能够为这些问题提供优良的解决方案,那么,借助中国市场上演一出“王者归来”也未为可知。

“他们可以直接将我们的电池添加至他们已有的产品线中,帮助整合可再生能源。”创始人 Jay Whitacre 依然相信阿奎恩能源公司研发的钠电池是电力存储最有前景的解决方案。如果这项技术有了足够的资金支持,并且有了更广阔的市场,他坚信他们的技术可以在未来的几年时间内获得比锂电更强的竞争力。

“这是显而易见的,我们已经准备就绪,剩下的只是静静等待奇迹的来临。”Jay Whitacre 所说的奇迹或许将在中国市场上演。

【责任编辑:liuchang】
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