隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)，我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)保持較快增速，電力系統(tǒng)對(duì)新型儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)資源需求快速增加。

國(guó)網(wǎng)能源研究院新能源研究所日前發(fā)布的《新型儲(chǔ)能發(fā)展分析報(bào)告2024》顯示，我國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，新型儲(chǔ)能電站利用水平逐步提升，有效支撐新能源消納和電力保供。

數(shù)據(jù)顯示，截至2024年9月底，全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能5852萬(wàn)千瓦/1.28億千瓦時(shí)，較2023年底增長(zhǎng)約86%。2024年1月至8月，全國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)充放電量約260億千瓦時(shí)，等效利用小時(shí)數(shù)約620小時(shí)。

2024年6至8月迎峰度夏期間，全國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)充放電量118億千瓦時(shí)，約占1至8月充放電量的45%，有效支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供應(yīng)。7月，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)新型儲(chǔ)能實(shí)際可調(diào)最大電力3015萬(wàn)千瓦，占當(dāng)時(shí)并網(wǎng)新型儲(chǔ)能規(guī)模的92%。

針對(duì)如何促進(jìn)新型儲(chǔ)能參與電力保供，報(bào)告認(rèn)為，新型儲(chǔ)能在電力頂峰、安全支撐、備用保障等方面可發(fā)揮作用。建議統(tǒng)籌各類調(diào)節(jié)資源，優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行機(jī)制和市場(chǎng)機(jī)制，強(qiáng)化并網(wǎng)運(yùn)行管理，促進(jìn)新型儲(chǔ)能參與電力保供。

技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)新型儲(chǔ)能呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)。報(bào)告認(rèn)為，鋰離子電池儲(chǔ)能電芯以280Ah為主流，并向更大容量跨越、更長(zhǎng)壽命、更高安全邁進(jìn)，系統(tǒng)集成規(guī)模突破了吉瓦時(shí)級(jí)；全釩液流電池儲(chǔ)能處于百兆瓦級(jí)試點(diǎn)示范階段，電堆及核心關(guān)鍵原料等自主可控；壓縮空氣儲(chǔ)能處于示范建設(shè)向市場(chǎng)化過(guò)渡階段，推出首個(gè)300兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能膨脹機(jī)，系統(tǒng)成本降低20%至30%，效率提高3%至5%；飛輪儲(chǔ)能在陣列式集成設(shè)計(jì)上取得進(jìn)展，面向電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻應(yīng)用的單站30兆瓦級(jí)示范項(xiàng)目正式投運(yùn)；鈉離子電池儲(chǔ)能處于試驗(yàn)試點(diǎn)階段，已通過(guò)自主創(chuàng)新首次將鈉離子電池技術(shù)應(yīng)用于百兆瓦級(jí)大容量?jī)?chǔ)能電站。

從全球來(lái)看，2025年儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)：

1. 先進(jìn)鋰離子電池

2. 鋰電池替代方案

3. 短期響應(yīng)儲(chǔ)能裝置

4. 電池儲(chǔ)能系統(tǒng) （BESS）

5. 先進(jìn)熱能存儲(chǔ) （TES）

6. 增強(qiáng)型氧化還原液流電池 （RFB）

7. 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)

8. 固態(tài)電池

9. 儲(chǔ)氫

10. 儲(chǔ)能即服務(wù)

一、先進(jìn)鋰離子電池

鋰離子電池具有便攜性、充電速度快、維護(hù)成本低和用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)。然而，它們極易燃燒，對(duì)高溫敏感，需要過(guò)充或完全放電保護(hù)，并且會(huì)隨時(shí)間老化。此外，電池制造所需組件的開(kāi)采對(duì)環(huán)境影響巨大。

因此，初創(chuàng)公司正在對(duì)鋰離子電池進(jìn)行改進(jìn)，以提高其性能和壽命。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，更輕、能量密度更高的材料（如鋰聚合物、鋰空氣、鋰鈦酸鹽和鋰硫）正在取代傳統(tǒng)的鋰鈷電極。此外，一些初創(chuàng)公司正在回收廢舊電池，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

Green Li-ion是一家新加坡初創(chuàng)公司，致力于回收鋰離子電池以生產(chǎn)電池正極材料。該公司采用模塊化處理廠，使用共沉淀濕法冶金技術(shù)，而非傳統(tǒng)工藝中的浸出試劑。這提高了正極材料的純度，同時(shí)縮短了生產(chǎn)時(shí)間。電池制造商可以利用這一解決方案來(lái)回收電池，而無(wú)需進(jìn)行分類。

總部位于英國(guó)的初創(chuàng)公司Echion Technologies生產(chǎn)用于超快速充電的鋰離子電池負(fù)極材料。該公司的負(fù)極材料采用專有的混合鈮氧化物（XNO）技術(shù)，包括設(shè)計(jì)含有分散鋰離子的微晶。這使得快速充電無(wú)需使用納米級(jí)粉末。由于其高能量密度，這些負(fù)極材料的應(yīng)用范圍從消費(fèi)電子到電動(dòng)汽車行業(yè)。

二、鋰電池替代方案

鋰離子電池不夠環(huán)保，且難以滿足日益增長(zhǎng)的鋰需求。這些局限性促使企業(yè)尋找替代電池材料，為下一代儲(chǔ)能技術(shù)提供動(dòng)力。例如，鋅空氣電池是一種可行的替代方案，因?yàn)殇\供應(yīng)豐富、性質(zhì)穩(wěn)定且毒性較低。

另一種高效的替代方案是鈉硫電池。這些電池使用壽命更長(zhǎng)，充放電循環(huán)次數(shù)更多，能量密度高，且由相對(duì)廉價(jià)的材料制成。其他一些有前景的電池化學(xué)體系包括鋁離子電池、鎂離子電池、鎳鋅電池和硅基電池。

Offgrid Energy Labs開(kāi)發(fā)鋅基電池技術(shù)

印度初創(chuàng)公司Offgrid Energy Labs開(kāi)發(fā)了ZincGel，這是一種專有電池技術(shù)。它使用高導(dǎo)電性鋅電解質(zhì)和碳基正極。鋅電解質(zhì)具有自修復(fù)、溫度穩(wěn)定和不易蒸發(fā)的特性，從而保證了更長(zhǎng)的使用壽命。此外，由于缺乏副反應(yīng)和氣體析出，確保了高庫(kù)侖效率和往返效率。兩輪電動(dòng)車制造商利用這項(xiàng)技術(shù)作為鋰離子電池的安全、環(huán)保、不可燃和可持續(xù)替代品。

Altris生產(chǎn)鈉電池正極材料

Altris是一家瑞典初創(chuàng)公司，生產(chǎn)Fennac，一種用于鈉離子電池的正極材料。該公司使用專利的低溫低壓合成技術(shù)生產(chǎn)它。它提供了一種低成本、可持續(xù)的替代方案，以替代其他電極材料（如合金和硬碳），同時(shí)不犧牲性能。電池生產(chǎn)公司使用這一解決方案將其應(yīng)用于現(xiàn)有生產(chǎn)線，并發(fā)現(xiàn)其在光致變色窗戶等應(yīng)用中也有用途。

三、短期響應(yīng)儲(chǔ)能設(shè)備

超級(jí)電容器、飛輪和超導(dǎo)磁儲(chǔ)能等設(shè)備已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了。當(dāng)前的電池技術(shù)利用其潛力，在較短的時(shí)間內(nèi)提供高功率密度。盡管它們放電迅速，但在系統(tǒng)擾動(dòng)、負(fù)載變化和線路切換等瞬態(tài)期間，它們能提高電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性。

它們還能防止因電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致的電網(wǎng)崩潰。此外，幾家初創(chuàng)公司將短期響應(yīng)儲(chǔ)能設(shè)備（SDES）集成到燃料電池應(yīng)用中，以改善電動(dòng)汽車的充放電循環(huán)。許多城市還將其儲(chǔ)能系統(tǒng)與短期響應(yīng)儲(chǔ)能設(shè)備相結(jié)合，并注意到整體儲(chǔ)能和充電循環(huán)有所改善。