【技術洞察】2023年中國儲能技術突破及趨勢洞察(附技術路線圖、技術突破和技術發展趨勢等)

本文核心內容：儲能技術路線;儲能技術發展;儲能技術發展突破;儲能技術發展趨勢

儲能技術概況

1、儲能的界定及分類

(1)儲能的界定

從廣義上講，儲能即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基于未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。

從狹義上講，儲能特指針對電能的存儲，即利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來并在需要時釋放的一系列技術和措施。

(2)儲能的分類

根據不同儲能技術儲存介質的不同，儲能主要分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能、化學儲能、電磁儲能等。利用這些儲能技術，電能以機械能、化學能、熱能等形式存儲下來，并適時反饋回電力網絡。

2、技術路線：五大細分技術路線

儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學類儲能、熱儲能以及化學儲能五大類技術路線。

儲能行業主要技術對比

從儲能技術成熟度看，目前機械儲能市場技術成熟度較高，電化學儲能技術(儲能電池中)鋰離子電池、鉛酸電池均步入成熟階段;液流電池仍處在研發示范階段;鈉硫電池處于部署階段之中。

其中，成熟度較高的主要儲能技術優缺點及應用領域如下：

儲能技術發展痛點及突破

1、儲能技術發展痛點

(1)成本較高

成本問題是目前儲能技術面臨的挑戰之一。以鋰離子電池為例，盡管隨著鋰離子電池技術的快速提升和電池規模化生產能力的提高，鋰離子電池的成本有所下降;但相比其他儲能方式，鋰離子電池的成本仍然處于較高水平。對比抽水蓄能和磷酸鐵鋰電池的全生命周期度電成本來看，鋰離子電池的成本遠遠高于抽水蓄能，約為抽水蓄能度電成本的1.7倍。

(2)安全問題

安全問題是儲能發展需要解決的重點。近年來，國內外多次發生儲能電站安全事故，其中多數為鋰電池儲能。據不完全統計，2021年全球發生9起儲能安全事故，其中“4·16”北京大紅門儲能電站起火爆炸事故便是由于鋰電池內部短路引起。

(3)地理環境限制

地理環境的限制也是儲能技術發展的一大挑戰，例如抽水儲能和壓縮空氣儲能。以抽水蓄能電站的建設為例，首先要充分考慮當地的地質條件和自然條件，例如多為礫巖、砂巖等地下巖石，而且為無地震、臺風、洪水、干旱等隱患災害。其次，抽水蓄能電站的建設對上、下水庫的高度差和水平距離也有所要求。

2、儲能技術發展突破

(1)液流電池有望解決安全問題

液流電池具有安全性高、壽命長、規模大等優勢，有望解決鋰離子電池的安全隱患問題。

(2)模塊化儲能技術突破地理限制

目前很多科研人員以及公司都在研究如何讓儲能技術突破地理上的限制，模塊化部署是可以突破例如熱巖儲能技術、鐵空氣電池技術、液態空氣儲能技術等，都已實現了模塊化部署，這種模塊化的部署能為長時儲能帶來諸多好處。

儲能技術發展方向及趨勢：技術路線多元化

《“十四五”新型儲能發展實施方案》指出要推動多元化技術開發，開展不同技術路線分類試點示范。其中，對鋰離子電池要求往高安全、低成本、長壽命的方向發展，另外也提出重點發展液流電池、金屬空氣電池、熱儲能等長時儲能技術。

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