导语
气候变化正在对全人类的生存发展带来重大挑战，主要国家和地区在《巴黎协定》的规则下纷纷设定碳中和目标。实现碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，也是推动我国绿色低碳发展的内在动力。数字技术在低碳转型的进程中扮演着重要角色，能源数字化转型正成为我国实现碳中和的重要路径。慧橙新能源发展（杭州）有限公司是一家专注于锂电池管理技术研发、性能优化、生产、销售、租赁、回收再利用的一站式锂电池解决方案的国家级高新技术企业，公司运行的慧橙新能源电池通讯管理平台、慧橙新能源电池管理云平台为能源数字化与能源产业化提供了基础支撑。
文 / 陈钰什
气候变化正在对全人类的生存发展带来重大挑战，主要国家和地区在《巴黎协定》的规则下纷纷设定碳中和目标。实现碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，也是推动我国绿色低碳发展的内在动力。从能源活动领域看，能源生产与转换过程的碳排放占能源活动碳排放比重的47%，能源行业降碳迫在眉睫。数字技术能够有效提升能源与资源的使用效率，实现生产效率与减碳效率的双效提升，因而数字技术在低碳转型的进程中扮演着重要角色，能源数字化转型正成为我国实现碳中和的重要路径。
慧橙新能源发展（杭州）有限公司成立于2017年9月，是一家专注于锂电池管理的技术研发、性能优化、生产、销售、租赁、回收再利用的一站式锂电池解决方案的国家级高新技术企业。自成立以来，公司新能源业务涵盖出行、储能等服务领域，为共享出行、网约出行、生鲜外卖配送、物流配送、旅游观光出行等新兴行业提供锂电池的数字化服务。目前，公司运行的慧橙新能源电池通讯管理平台、慧橙新能源电池管理云平台为能源数字化、能源产业化提供了基础支撑。
碳中和背景下的电池产业
随着碳中和的政策影响，近年来锂电池容量的激增，动力电池回收利用已成业内关注的热点问题。根据高工产研锂电研究所（GGII）的报告，2021年全国锂电池理论退役量达到51.2万吨。根据动力电池回收联盟的测算，到2027年中国的动力电池退役量会达到惊人的240万吨左右，爆发的电池退役量既是巨大商机也是严峻挑战。2021年11月，工业和信息化部印发《“十四五”工业绿色发展规划》，废旧动力电池回收利用首次被写进国家《五年发展规划》，并提出到2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。从回收电池应用来看，锂电池回收再利用主要分为两个方面：一是根据符合能量衰减程度的退役电池梯次利用；二是针对无法进行梯次利用的电池进行再生利用，回收其中的镍、钴、锰、锂等材料。图1体现了在不同生命周期锂电池的应用领域。
然而，我国动力电池产业目前还处于发展的起始阶段，缺乏制度和标准的支持，尚无法实现电池的一致性。由于缺乏相关的上游数据，很多退役电池的来源无法追溯，对电池的寿命预测、价值评价还没有一个体系化的系统作为支撑。根据图2所示，回收难度大、测试难度大和利用成本高成为锂电池回收利用流程中主要的三个难题。锂电池回收难度大主要体现在第次利用的价值链不清晰。以储能场景为例，鉴于目前锂电池梯次利用储能存在拆解难度大、电池数据无法追溯、安全性和均一性无法保证等问题，退役动力电池能否用于大规模储能，仍存在不少争议。同时，由于行业没有规范的测试标准，每个回收企业有各自的标准，后期的拆解工作无法规模化作业，增加了拆解难度与人力成本。由于退役电池复杂性较高，回收公司常常很难识别回收电池的源头厂家。此外，不同的动力电池内外部结构设计、模组连接方式和工艺技术各不相同，仅仅外形就有方形、圆柱形、软包等多种形状，这直接导致了回收电池利用成本的增加。
绿色金融科技助力能源数字化转型
能源数字化转型的核心在于能源企业利用新兴数字技术优化能源生产、传输、交易和消费环节的资源配置和智能互动的能力。新能源行业总体属于一个技术与装备密集型行业，很多应用场景对安全性要求很高。例如，电动自行车充电起火事故屡见不鲜，政府和民众对锂电池的使用要求极为重视。概括起来，新能源的行业痛点包括设备维护成本高、设备冗杂和分布式部署方式导致管理难度高等。
绿色金融科技助力能源数字化转型具体体现在产、供、销三大环节。通过整合三大环节的信息流，包括对全生命周期数据的采集、传输、处理、存储和标准化，绿色金融科技的核心作用是通过数据对资产运营管理模式的重构。其基本逻辑可以归纳为“连接-挖掘-优化-管控-增效”，具体体现为企业通过数据强化生产、运营的管控来提高效率，进而形成企业间的专业化分工，最终以绿色金融科技打造出新型的资产运营管理模式。
慧橙新能源以绿色金融科技为切入点，通过充分挖掘和利用能源全生命周期的数据价值，实现了企业数字化和金融服务模式的输出，在提高自身的数字化的同时形成了数据支持的决策机制，具体体现在对于电池资产生产、传输、交易与消费的运营效率的大幅提升。在增加企业经营效益的同时，为整个行业实现资源利用率与安全性的提升提供了模式参考。
做资金方与资产方的串联者
锂电池作为目前市场储能技术中发展最快的解决方案，市场需求飞速增长。但是，由于缺乏合理有效的针对电池的风控和残值处置手段，资产持有方无法对退役电池质量和安全进行保证，也无法通过梯次利用的模式减少能源消耗和资源浪费。尽管电池是实现碳中和过程中的核心资产之一，但是金融机构因面临较大不确定性风险常常望而却步。
造成这种现象的部分原因是目前市场上针对电池的管理缺乏足够的数据作为支撑，但根本在于金融制度，即资金方的“主体思维”和资产方的“产业思维”的矛盾没有得到根本的解决。资金方通常对项目所处行业不熟悉，具体体现在资金方成员没有产业背景与运营经验，通常只能通过市场调研、产业报告等资料间接获取一些产业信息，对产业全貌、现状、趋势等了解不够全面。此外，资金方针对电池等资产通常只能做债权投资，获得固定收益。哪怕所投项目发展得再好，资金方也只能获得本金和利息，而项目一旦出现风险，资金方可能血本无归，因此存在风险和收益不对等的问题。因此，资金方考量项目的第一核心要素就是“主体信用”问题，即借款主体的背景、资产实力、经营状况、财务状况、履约能力等，而对于资产本身的关注是次要考虑项，或仅仅是加分项。这与资产方以“项目”为出发点有根本不同，资产方的核心关切是项目本身，如项目资产是否优质、风控是否到位、产业发展是否符合国家指引趋势等问题。因此，就出现了中小型锂电池企业“融资难、融资贵”的困局，因为资金方更关注项目主体自身的运营稳定性，他们往往更愿意和央企、上市公司、大型民企等龙头合作。
慧橙新能源希望通过技术创新与商业模式创新解决这个问题。从技术创新的角度看，慧橙新能源通过自主研发电池管理系统（BMS）产品，作为企业利用绿色金融科技的切入口，以软硬件一体化的方式嵌入电池模组，建立锂电池的全寿命数字化管理体系，进而精准完成对电池循环使用量统计、真实使用工况过程中的数据采集和分析，并建立针对不同工况下的电池控制策略、结合数据分析模型提供更优的电池管理，进而大幅提升电池有效使用寿命。此外，慧橙新能源通过物联网和人工智能技术，将基于42项监测指标数据模型化，结合区块链可信机制，将电池以数字资产的方式进行管理。通过整合产、供、销三大环节的数据和信息流，完成了对电池资产运营管理模式的重构。
从商业模式创新的角度，其逻辑为连接上下游生态伙伴，挖掘数据价值，实现局部优化策略，进而形成针对资产的运营管理模式，以专业资产运营方的角色为资产持有人提供资产运营服务，帮助资产持有方提高投资回报，同时给终端客户带来更好的客户体验。慧橙新能源的CEO王子豪认为：“慧橙新能源更像一个酒店的运营方，既服务酒店的拥有者，同时也服务酒店的消费者”。通过为行业提供整体性的增效服务，慧橙新能源可以有效扮演资金方和资产方的串联者。图3体现了慧橙云能智慧数字电池管理平台如何连接上下游生态，进而解决传统金融模式下资金方和资产方无法有效链接的问题。
目前，凭借其实控子公司在京津冀地区的业务优势和运营经验，慧橙新能源已成功中标德邦快递北京事业部的电池租赁项目，预计投入约20000组磷酸铁锂新能源电池，资产规模约7000万。慧橙新能源主要负责租赁电池投放，资产有效运营，资产实时监测、全寿命周期管理及残值处理，并建立运营综合监管平台，根据资产使用情况，及时响应用户需求。慧橙新能源已形成一整套包含电池技术、数据智能、资产管理等能力的BaaS（Battery as a Service）服务解决方案，赋能低速动力产业，实现电池资产运用效率的提升和资产增值，相继在物流、外卖、共享出行等领域落地，目前已中标中国铁塔换电项目，并与京东物流、中国邮政、顺丰快递、点我达等行业标杆企业建立合作关系。
如何成为资金方与资产方的串联者，信任是核心。慧橙新能源针对新能源电池使用记录易被篡改导致信任危机的问题，联合蚂蚁链在BMS中嵌入可信上链模组AntChain MaaS。该模组可以实现每块电池从生产到应用，从售后到流动的过程中所有充放电数据、电池健康度、预估寿命等数据都会被记录在区块链上。基于区块链可追溯、不可篡改的特性，确保电池使用情况的记录安全可信且不被滥用。通过提供额外的对电池使用记录数据验证记录，资金方与资产方能够更准确、更合理、更快速地对电池资产进行价值评估。资产持有方也可以根据区块链中的电池使用记录来了解每块电池的实时状态或可能出现的质量问题。
如图4所示，金融机构或产业资本方可作为资金方持有电池，特殊目的实体（SPV）公司作为资金方的项目公司负责项目整体运营管理，慧橙新能源负责电池资产的销售、运营、技术服务及回收利用，线下运维公司负责项目的线下维护及客户服务。SPV公司有了慧橙新能源和线下运维公司的赋能，具备了资产运营、项目管理、交易结算等的能力，使得资金方和资产方之间的风险评估和业务沟通问题迎刃而解。
以“比特”管“瓦特”
作为一家创业公司，慧橙新能源中标的过程是曲折的。最初，慧橙新能源希望为客户提供一整套解决方案。除了电池的管理，在新能源换电这一领域，慧橙新能源也有包括充换电柜、充电场站代充等在内的服务。慧橙新能源希望利用其一整套解决方案来进入市场。但是，在与德邦的沟通过程中也意识到客户面临的一些困难。一方面，由于北京首都的特殊性，德邦在北京的很多地区无法充电，也无法充换电柜，充电难、充换电柜难的现状对德邦物流的日常业务造成了一定影响。德邦希望通过租赁方式将这部分风险转移出去，但是当时在北京寻找了很多供应商，都不能帮助德邦实现这个目的，难点在于行业中缺乏专业机构提供运营服务。
另一方面，融资租赁公司也一直在关注电池，作为实现碳中和的核心资产，如何更好地对电池全生命周期进行管理和流通，进而产生良好的资金流是融资租赁公司主要考量的方向。虽然融资租赁公司意识到电池的重要性，对投资电池资产很感兴趣，但由于蓄电池入户爆炸、电动自行车火灾现象等事故频发发生，融资租赁公司对电池业务一直非常审慎。
由于早期拥有自己的充电场站，加上以云平台和区块链为主的数字化管理技术积累了大量真实的运营数据，基于对电池资产状态的了解，慧橙新能源萌生了为行业提供专业运营服务的想法。王子豪说：“在一次聊天中，我们给一家融资租赁公司看了我们的智能管理平台，其中包含电池充放电情况、健康度、预估寿命等数据，数据在平台上一目了然，电池使用记录完全可追溯，智能上链更确保了价值评估的可信度。这才打消了这家资租赁公司对我们运营电池的疑虑。”正由于慧橙新能源形成了基于绿色金融科技的技术与商业体系，其与德邦在运营策略和运营安全两个方面达成了深度合作。
在运营策略上，慧橙新能源根据使用场景和外界环境的变化制定不同的策略。以北京的冬天为例，如果对电池没有合理的控制策略，电池的性能将大打折扣，严重影响续航里程。针对这种低温天气，慧橙新能源会在后台做特殊的充电策略调整，比如在需要大电流充电时，先对加温模块充电，当把电芯加到安全温度后再进行大电流充电。这种策略控制使电池性能维持在正常稳定的状态，续航也有了保障。同时，为了提高电池的运营效力，慧橙新能源对单组电池与成组电池的性能进行了分析。在实际操作中，由于单体电池成组后存在不一致性，以及电池组的温控系统增加了重量等问题，电池组的性能远远低于单体电池。如磷酸锂电池的单体电池能量密度约180wh/kg，电池组能量密度140wh/kg，单体电池循环寿命可达2000次以上，电池组循环寿命却仅有500次。一般情况下，电池组能量密度约是单体电池的60%-80%，电池组循环寿命可达单体电池的25%-60%。此外，锂电池若是经常在高倍率和高温环境下放电，电池寿命会大幅下降到不足200次。基于自身在电池资产数据化的能力，通过总结在电芯、电池包工艺、以及内在电控系统的数据反馈，慧橙新能源形成了一套治理标准，做到了以“比特”管“瓦特”的方式，大幅提升了电池成组后的使用效用，实现了电池组循环寿命达单体电池70%以上的平均水平。
在运营安全上，慧橙新能源能够在智能管理平台实时监测电池的运行数据。例如，如果发现德邦的某一组电池可能出现问题，慧橙新能源会提前发出预警并及时调整。若有发生抛锚的可能，无需等到快递小哥打救援电话，慧橙的系统会提前安排工作人员与快递小哥联系，直接去现场实施更换救援。这套运营体系的核心在于将电池的实体以数字资产化的形式进行管理，通过数字管理平台，实时采集与监测数据，从而实现电池安全高效地运行。
结语
在碳中和的进程中，我们看到能源行业正在发生五大变化：能源企业身份的转变、企业产品形态的转变、能源生产工具的转变、能源生产模式的转变，以及能源生产位置的转变。传统能源行业仅关注瓦特流，“发—输—配—储—用”各个环节之间彼此孤立，难以协同，且全链路存在大量“哑设备”，只能依靠人工维护。同时，运维效率低也进一步导致了生产效率低、能源效率低、碳排放高等缺点。绿色金融科技赋能能源数字化是通过引入AI、区块链、物联网等数字化技术，在瓦特流基础上加入比特流，用比特管理瓦特，实现价值链的信息共享，做到数字化和智能化协同。绿色金融科技可以为能源的生产效率和运维效率赋能，数字化也势必成为一种新形态的能源行业的基础设施。
基于人工智能、区块链等前沿科技，慧橙向新能源客户提供锂电池全生命周期智能管理产品及服务，通过可视化的数字电池管理技术，整合上下游资源，打造梯次利用的商业模式，进而实现对电池资产的使用效率和生命周期的延长，为行业和社会创造了价值。
实现碳中和需要的是社会经济的结构性转型。如何精确识别和计算转型的力度与强度，需要绿色金融科技的支持。在绿色金融科技助力能源企业数字化转型的过程中，与之匹配的数字化身份、数字化溯源、数字化管控以及数字化风控有着不可或缺的意义，这在本质上需要实现产业链中用户、金融机构、生产企业、所有者的对等与广泛互联。满足碳中和要求的智慧低碳的能源体系离不开各相关主体对于各类信息的广泛交互和充分共享，这涉及到对技术模式、商业模式和金融模式的共同演化，需要行业有识之士共同努力开拓。
关于作者 | 陈钰什：横琴数链数字金融研究院首席研究员，国际标准化组织可持续金融科技工作组专家。
责任编辑 | 周扬（zhouyang@sem.tsinghua.edu.cn）
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