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“双碳星物种”复赛之“风光氢储”篇:技术向新,开启能源创业新征途

作者:时氪分享发布时间:2024-09-24

在科技创新前沿阵地的一级市场,能源主题下的创投有哪些新趋势、新业态值得关注?

双碳创投行至深水区,产业风向和市场热点已然改变。当机遇和挑战交织,创业者与投资人们正在一级市场的转折与重塑中挖掘新机会。

作为双碳产业创新的风向标,8月30日,由36氪与东方证券及旗下子公司东证创新、东证资本共同举办的第三届“双碳星物种·可持续创新大赛”复赛如期而至。

大赛自今年6月正式启动以来,吸引了全国各地140余个优质项目报名参加。经过初赛严格选拔,36家创业公司脱颖而出,在复赛环节分别亮相“风光氢储产业链、新能源汽车产业链、低碳科技产业链”三大赛道,展示各自的创业愿景与业务实力,向决赛12强发起冲击。

其中风光氢储赛道,是一场围绕能源科技的激烈竞逐。从备受瞩目的下一代光伏、储能技术方案,到不断优化的制氢设备、能源管理、材料器件——技术创新,是本次复赛的最鲜明特点,为能源领域创业注入了新活力。

经过专业、严谨的评审,四家企业脱颖而出。他们分别是:大正(江苏)微纳科技有限公司、云储新能源科技有限公司、爱昶汇智(苏州)新能源高科技有限公司、北京博睿鼎能动力科技有限公司,共同跻身风光氢储赛道四强行列。

全球碳中和与能源转型大背景下,优化能源结构、完善新能源产业链,是推动产业转型升级、加快形成新质生产力的关键。在科技创新前沿阵地的一级市场,能源主题下的创投有哪些新趋势、新业态值得关注?

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光伏新秀迭出:新技术,新主角

在位于镇江的厂房内,研发人员手拿一块轻薄的太阳能电池样品进行介绍,周围人员发出惊讶和赞叹:“薄得像纸一样,而且是面积很大的一张纸。”复赛过程中,一段外语视频报道吸引了评委们的注意。

这段海外新闻的主角正是此次参赛项目——大正微纳。报道中的样品则是其代表性产品:柔性钙钛矿电池。

作为第三代太阳能电池技术,钙钛矿近年来在全球范围备受产业和资本关注,技术研发和数据不断取得创新突破,已经迎来从实验室迈向产业化阶段的关键节点。

具体来说,钙钛矿电池可分为刚性和柔性两大类别。其中,柔性钙钛矿由于不以透明玻璃作为基底,而是采用柔性基板,具有轻薄、柔韧性强的特点。在建筑一体化(BIPV)、分布式光伏、便携式设备等应用场景,柔性钙钛矿具有明显优势。

大正微纳选择的正是柔性钙钛矿技术路线。凭借轻质灵活的优势,其产品在刚性钙钛矿难以应用的场景,开辟出了差异化市场。“柔性钙钛矿重新定义并极大规模扩展了整个光伏行业的应用场景。”该公司负责人介绍,大正微纳制造的柔性组件已应用于国内外的户外灯箱、建筑外墙表面、3C类电子产品等场景。

应用更广泛的同时,柔性钙钛矿也具有更高的技术壁垒。据介绍,大正微纳的核心团队成员均具有深厚的科研背景和一线产业经验。公司掌握柔性钙钛矿的核心技术能力,在工艺创新性和技术先进性方面具备优势。

对于钙钛矿技术而言,商业化、产业化进展是外界长期关注的焦点。而实现突破性进展的关键,在于降低成本和提高稳定性。

这正是大正微纳的竞争优势所在。据介绍,公司自成立之初便注重产业链上下游整合,目前已实现包括柔性导电基底等原材料和核心装备的国产化。这将在极大程度上降低产品的生产成本,提升柔性钙钛矿在众多技术路线中的市场竞争力。

同时,柔性钙钛矿的成本优势还体现在运输和安装环节,尤其是面向海外分布式光伏市场的长距离运输。原因在于这类产品更加轻薄轻量化,运输方便且安装简单,无需在屋顶额外打孔。据大正微纳测算,目前在美国屋顶光伏市场,柔性CIGS分布式的系统成本已经低于晶硅系统成本。

在寿命和稳定性方面,大正微纳的柔性电池在实验室已经通过了双85、光照+加热、紫外辐射等核心的IEC老化测试标准。这通常意味着,产品在自然条件下可以连续使用15—20年。大正微纳于2023年7月份搭建了柔性轻质钙钛矿的示范发电项目,迄今为止已经稳定运行1年3个月,累积了宝贵的户外运行数据。

大正微纳柔性轻质钙钛矿示范发电项目实景 

值得一提的是,大正微纳的百兆瓦柔性(轻质化)钙钛矿电池产线已于去年开工建设,标志着该公司在钙钛矿电池规模化量产方面,迈出了关键一步。

在快速变化的光伏产业,向来不乏新故事、新主角。从技术、产品设备到调控,本次复赛展现了下一代光伏的发展趋势和想象空间。

其中,国内第三代逆变器和MLPE(组件级管理)企业爱昶汇智AdvanSol,给评委们留下了深刻印象。

爱昶汇智AdvanSol成立于2023年8月,是一家第三代逆变系统解决方案的研发制造商。该公司负责人介绍,爱昶汇智AdvanSol致力于打造具备自主知识产权的、高性价比的中国本土第三代微串逆变技术,可以提供面向光伏电站全应用场景的组件级调控方案。

当前,全球分布式光伏进入集中爆发期,装机占比不断提升,市场前景广阔——这对逆变技术和调控方案提出了更高要求。

传统的组串式逆变器解决方案,以串为单位进行感知和控制,难以实现精细化调控,在安全、系统运维、发电量、安装等方面,存在诸多痛点。相比之下,新型组件级调控系统和第三代逆变器可以更有针对性地解决上述问题,在减少安全隐患的同时,提升系统发电效率和运维效率,并凭借弹性设计有效增加单一屋顶的系统装机量。

在全球范围,第三代组件级逆变方案集中掌握在少数海外巨头厂商手中,国内尚处在相对空白阶段,是一片蓝海市场。爱昶汇智AdvanSol瞄准这一市场需求,主打本土第三代微串逆变解决方案,提供专业的产品和服务。

自成立至今,爱昶汇智AdvanSol围绕组件级管理,已经推出两套逆变系统解决方案。第一套是V2.5光伏电站组件级调控解决方案,将传统组串式逆变器升级为组件级调控。

今年,爱昶汇智AdvanSol新推出了第二套V3.0智能微串逆变方案。据介绍,V3.0包含了组件微型控制器+系统串流控制器+Acloud智慧云,具备所有的组件级数据监控控制、快速关断、发电优化和串流控制功能,是一个完整彻底的微串逆变解决方案,是性价比最高的组件级逆变方案。

在商业化进展方面,据了解,爱昶汇智AdvanSol已顺利完成国内外数十个项目落地,出货近万套微控器设备。公司基于第三代逆变方案的庞大能源数据,发力打造面向电网和用户的能源IOT服务生态。

公司的快速发展,得益于爱昶汇智AdvanSol强大的团队背景。

据介绍,该公司创始人兼CEO陈健师从“太阳能之父”马丁格林教授,拥有新南威尔士大学光伏工程博士学位,曾任全球头部逆变器及电力电子企业的技术、商务负责人。其他核心成员均来自新能源产业头部企业,具备成熟的MLPE、逆变器等设备的研发、生产、营销经验和渠道资源。

从钙钛矿产业化加速突破,到光伏组件级精细化调控,以大正微纳、爱昶汇智AdvanSol为代表的初创企业,正在科技创新之路上一往无前——这股新技术浪潮下,下一代光伏产业的未来图景,已然徐徐展开。

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储能新星涌现:真需求,新解法

储能创业,已经成为一级市场的现象级热点。伴随储能行业爆发式发展,一些真问题也浮出水面。

尤其是储能的安全性和时长问题,是全行业关注的热门话题,也是新能源产业持续发展的关键。当赛道回归理性,聚焦安全、长时等现实需求和解法的创新型公司,拥有更多机会。

云储新能源正是典型代表之一。该公司成立于2012年,是一家能源互联网核心网络设备、解决方案、运营服务提供商。

该公司负责人介绍,传统的电池系统是将大量电池单体固定串并联,在这种应用范式下,电池网络的性能取决于最弱的电池单元,一旦最弱的电池单元因故障或放电截止等原因必须切除,整个系统都会停止运行——电池系统存在的这种短板效应,导致传统的储能管理系统无法兼顾安全性和经济性。

针对这一痛点,云储新能源提出了全新的电池储能系统管理概念,即“动态可重构电池网络”。据介绍,这一概念是由云储新能源首席科学家慈松博士于2006年提出,是目前电池储能领域十分安全的技术体系,也是从原理角度来说可以消除电池短板效应的技术体系。

云储新能源掌握的这套数字储能核心技术,可以精确估算电池运行状态,对电热安全进行实时、更细颗粒度的管控,控制周期可达毫秒级。

该技术的一大优势在于,具有强大的一致性管理能力,可降低前期建设成本。

具体来说,云储新能源的解决方案可以接纳电池的差异性,放宽对电池选型的要求,不同新旧、不同批次、不同型号的电池可以混用。而这种异构型电池配储、梯次电池配储,都有助于降低配储成本。

凭借创新的差异化数字储能技术,云储新能源的商业化取得较大进展。据了解,该公司已经与中国移动、三峡、国网等大型头部企业建立合作关系,打造了多个行业标杆级项目。2023年,云储新能源年收入超2亿元,签约订单超7亿元。

目前,云储新能源建设了相对完善的供生产体系。公司今年有多个订单在交付中,业绩处于爆发阶段。

在团队方面,云储新能源具有一支兼具全球视野和行业积淀的产研融合团队。公司联合创始人、首席科学家慈松是国家级人才,现任清华大学电机系研究员、博导,曾主持多个国家级项目。总经理高红曾任日立、ABB全球副总裁,在电力及工业领域拥有30余年管理经验。目前,公司拥有管理、研发、生产与交付团队200余人。

随着新能源发电装机规模和渗透率不断增加,新型电力系统加快构建,与之相配套的“长时储能”热度高企,成为储能赛道的新宠儿。市面上有关“长时储能风起”“4小时储能元年”的讨论不绝于耳。

在长时储能的多条技术路线中,二氧化碳储能是一项新型储能技术方案。此次复赛中,一家名为“博睿鼎能”的初创公司,主营业务正是提供适应多场景的二氧化碳储能技术解决方案,以及技术工艺、工程、装备成套及运维服务。

博睿鼎能成立于2022年4月,是由中国科学院理化技术研究所科研团队成果转化的科技公司。所谓“二氧化碳储能”,概括来说,是一种以二氧化碳作为储能循环工质的长时大规模物理储能技术。

其原理在于,在储能时,二氧化碳被压缩机压缩至超临界状态,利用冷却器吸收压缩热,即将电能以热能和势能形式储存;在释能时,二氧化碳经加热器升温,进入透平中膨胀,推动透平发电,即将热能和势能转化为电能输出。

其中的二氧化碳有多种储存方式(气态/高压液态/低压液态/超临界状态),可结合具体的地理环境特点,进行灵活选择。相较于抽水蓄能、液流电池等其他长时储能路线,这种更高的环境适配性,也是二氧化碳储能技术的优势之一。

与此同时,由于二氧化碳的高可压缩性和密度变化,所需的压缩机、膨胀机等系统设备体积更小,有助于降低生产成本。再加上更高的储能密度,这条技术路线具备安全性和经济性的双重优势。且相较于其他路线,可以通过不同的二氧化碳用量来灵活调整储能时长,也是二氧化碳储能的差异化竞争优势。

据介绍,博睿鼎能自主研发的百兆瓦级二氧化碳储能系统,设计储能效率最高可达75%,全生命周期度电成本最低可达0.25元/kWh。

博睿鼎能的核心团队成员均来自中国科学院理化技术研究所,拥有10余年产研经验,掌握完整自主知识产权和核心技术。在技术工艺、动力设备、控制逻辑等方面,博睿鼎能形成了较高的技术壁垒。

一项新技术的落地推广,需要找准合适的应用场景。据介绍,博睿鼎能的大规模二氧化碳储能系统方案,目前重点面向源侧和网侧。在此基础上,公司也已经进行用户侧储能的布局,打造更适合工业园区、分布式新能源等小型场景的冷热电联供储能系统,不断拓展应用市场。

在产业化进展方面,博睿鼎能于去年8月建成了一套百千瓦液态二氧化碳储能示范验证项目,公司负责人介绍,现阶段该示范验证项目的调试运行整体效果符合预期,达到了设计目标。去年12月,博睿鼎能立项备案山东肥城100MW/400MWh二氧化碳储能商业化电站,该商业化电站预计今年年底具备开工条件。

博睿鼎能百千瓦液态二氧化碳储能项目实景 

从安全性、经济性到储能时长,以云储新能源、博睿鼎能为代表的创业公司聚焦行业真实需求,通过技术创新提供了更优质的解法。

在风光氢储赛道,这样的创新技术正在不断涌现,以大正微纳、爱昶汇智AdvanSol、云储新能源、博睿鼎能为代表的优质项目,已经踏上能源创业新征途。而36氪与东方证券及旗下子公司东证创新、东证资本共同举办的“双碳星物种·可持续创新”大赛,将是他们成长之路上的坚定同行者,共同推动双碳产业迈向高质量发展,加快形成绿色新质生产力。

今年10月,第三届“双碳星物种·可持续创新大赛”决赛将在上海如期举行。届时,包括上述四家公司在内的Top12强企业将会师决赛赛场,展开激烈角逐。一场具有双碳产业创新风向标意义的创业大赛一触即发,让我们共同拭目以待。

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本文来自微信公众号“36碳”,作者:雪小顽 苏建勋,36氪经授权发布。


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