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2020年9月5日

楊書健 市場分析 欲言不止

楊書健: 【欲言不止】電池技術爭奪戰

上一波的資訊革命,成果來自矽科技。在1960年研發了Moset(金屬氧化物半導體場效電晶體)之後,可以將電腦線路印在矽晶片之上,才開始了每兩年降價一倍的梅菲定律。正如我近期寫過,能源業亦會在未來十年迎來類似資訊革命的大變革,而電池科技也許就是這一波革命的矽科技,是解放整個板塊的基礎技術。

現時綠能電網的技術瓶頸在於它的穩定性。百多年來,電網都是以少至每5分鐘為單位即產即用,電力生產太少就會停電,生產太多則會燒毀電網基建。以前電網有整個服務區數十年的數據為根本,可以預計到每日不同時段的電力要求,基本上就是晚間需求少,但白天巿民的生活拉高了需求。

所以火力發電分基本電荷和尖峰負載。基本電荷發電成本便宜,但是不能隨意加減發電量,因為都是24小時運作,提供基本的電力。尖峰發電可以按需要加減發電,但是成本可以貴達十倍,所以是每天需求高的時候用來保證尖端時段有足夠電力。

儲電能力助電網穩定

上月加州在尖鋒時段,卻要間歇性停電。這是因為太陽能發電集中在上午9時至下午3時,抵消了大量的白天用電。但是巿民的用量習慣卻是到了下午9時才逐漸降低,所以每天下午4時至9時反而成了全日高峰。發達地區的間歇性停電,就是因為電網在下午3至5時的用電量提升太快,尖峰發電追不上而引起。

因此,改變電力即產即用模式,就是解決電網穩定的關鍵技術。大規模的電池庫可以在電力過剩時候儲電,在電力不足時候售回電網。2016年南澳洲亦因為夏季時候,尖峰電力不足而間歇性停電。當年電動車製造商特斯拉創辦人馬斯克在Twitter許下諾言,可以為南澳洲興建一座電池庫,而且如果超過100天才完工就不收費。

全球電池產能不足

結果,特斯拉在63天內為南澳洲興建了一座129百萬瓦時(MWh)的電池庫,第一年為南澳州省下了4000萬澳元的電費,而且3年之內完全回本。因為馬斯克的帖文,所以這個計劃知名度很高,成為了電池庫的典範。

現時落實電池庫的壓力,反而在於全球電池產能不足。例如,加州最大的電力商PG&E和特斯拉合作興建一座逾700百萬瓦時的電池庫,並已經在今年7月動工。但是加州如果要在全州大致避免如上月的間歇性停電,則需要最少12吉瓦時(即12000百萬瓦時)的電池庫。除了電池庫之外,電動車亦需要這類高端電池。

各方專家尋技術突破

有分析師曾統計,如果全球電池庫和電動車都靠特斯拉生產電池,特斯拉需要將內華達廠房的產能增加16倍。這並非不可能,尤其特斯拉正在興建的德國廠房已經是內華達廠房幾倍的產能。但是科技界更期待的是下一波的技術突破。例如,三星在今年3月宣布,研發了以銀和碳做電極的電池;再遙遠一點,當年研發鋰電池的古迪納夫教授亦宣布,在固體電池領域有突破。不過,以上的科技都是實驗室階段,距離量化產品最少仍需幾年。

但是特斯拉本來是在今年5月舉行電池日,後來因為疫症推遲至本月。特斯拉去年收購了Maxwell,主要是為了後者的電容器和電池生產技術。加上一直以來特斯拉花了幾年時間,研發可行走「一百萬哩」的長壽電池,所以巿場都在關注電池日到底會公布些什麼。

也許電池日的公布未必如巿場期待,但是電池成為下一個技術爭奪戰,卻愈來愈成型。

 

(編者按:楊書健最新著作《息賺秘笈》現已發售)
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