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儲能電池是電化學儲能系統(tǒng)核心部分。 目前市場上的主流電池根據(jù)技術路線不同，大致可分為鋰離子電池、鈉離子電池和液流電池等。 不同技術路線的電池響應速度、放電效率都不盡相同，也有各自的適用范圍和優(yōu)缺點。

儲能的未來必然是市場化競爭加劇、多技術路線并存的態(tài)勢，哪種技術路線更能可持續(xù)發(fā)展？讓我們拭目以待。

2022年我國鋰電儲能系統(tǒng)價格為1.66元/Wh（0.5C系統(tǒng)），在新型儲能技術中占據(jù)主力位置

鋰離子電池無疑是目前電化學儲能中商業(yè)化進程最快的技術之一，發(fā)展勢頭迅猛。鋰電儲能具有能量密度大、綜合效率高、反應速度快、使用壽命長、生態(tài)環(huán)境影響小等優(yōu)點，是目前儲能產(chǎn)品開發(fā)中適應性最好的技術路線。

圖：鋰電池工作原理圖


圖源：網(wǎng)絡

當前，鋰電池市場需求正在急劇增加，已大規(guī)模應用于儲能、電動汽車、備用電源等領域。2022年，鋰電儲能技術在新型儲能新增裝機中市場占比接近90%。由于鈉離子電池、液流電池等其他新型儲能技術蓬勃發(fā)展，預計鋰電儲能技術在新型儲能新增裝機中市場占比會逐漸降低，但仍將維持其在新型儲能技術中的主力位置。

圖：2022年-2030年新型儲能新增裝機不同技術變化趨勢


圖源：中國光伏行業(yè)協(xié)會

經(jīng)過近二十年的發(fā)展，鋰離子電池行業(yè)已經(jīng)形成了一個專業(yè)化程度高、分工明晰的產(chǎn)業(yè)鏈體系。鋰電儲能是新型儲能的絕對主力軍，而磷酸鐵鋰電池技術又是我國鋰電儲能的主導技術。由于磷酸鐵鋰技術的進步，電池能量密度得到提升，循環(huán)壽命是鋰電池中較為優(yōu)秀的，而且有相對較低的成本，目前新建的大型儲能項目一般優(yōu)先選擇磷酸鐵鋰電池。

根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，2022年我國鋰電儲能系統(tǒng)價格約為1.66元/Wh（0.5C系統(tǒng)）。與其他新型儲能技術相比，鋰電池儲能系統(tǒng)具有高能量轉(zhuǎn)化效率的突出優(yōu)點。2022年我國鋰電儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率約為89%。隨著技術水平的持續(xù)提升，鋰電儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率將有所提升。

圖：2022年-2030年我國鋰電儲能系統(tǒng)價格變化趨勢（元/Wh）


圖源：中國光伏行業(yè)協(xié)會

鈉鋰產(chǎn)業(yè)鏈重合度高，利于產(chǎn)業(yè)化快速導入

鈉離子電池工作原理與鋰離子電池原理相同，和鋰離子電池的生產(chǎn)設備基本可實現(xiàn)兼容，降低了產(chǎn)業(yè)化難度。鈉離子電池性能優(yōu)異，是近來被頻繁報道的“未來”電池，2023年有望實現(xiàn)商業(yè)化，大規(guī)模儲能系統(tǒng)、5G基站、戶用儲能、光伏、風能都將是鈉離子電池的主戰(zhàn)場。

鈉電產(chǎn)業(yè)鏈布局承襲鋰電，雖然我國鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈還處于初級階段，產(chǎn)業(yè)布局尚不成熟，但目前國內(nèi)在鈉離子電池產(chǎn)品研發(fā)制造、標準制定以及市場應用推廣等方面的工作已經(jīng)在全面展開，鈉離子電池即將進入商業(yè)化應用階段，相關工作已經(jīng)走在世界前列。

圖：鈉離子電池充放電原理


圖源：中科海納官網(wǎng)

決定電化學儲能能否被大面積應用的關鍵因素包括安全性、材料資源可得性、高低溫性能、壽命、投資成本等，而根據(jù)鈉離子電池最新研究進展，它在這些方面都表現(xiàn)出了良好的性能。在規(guī)?；瘧煤蟪杀居型陀阼F鋰電池，可在大規(guī)模電化學儲能、低速電動車等領域得到廣闊應用，有望與鋰離子電池形成互補和有效替代。

相關研究表明，綜合正極材料、負極材料和集流體幾個方面，鈉離子電池材料成本約370元/kWh，而且隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟，材料成本有望進一步下探，結(jié)合結(jié)構(gòu)件、電氣件成本，初始容量投資有望控制在500-700元/kWh；性能方面，隨著研發(fā)持續(xù)投入和技術迭代，電池循環(huán)壽命有望突破8000次以上。

圖：鈉離子電池發(fā)展的五個時期


液流電池為儲能“量身打造”，性能穩(wěn)定，安全性高

隨著行業(yè)整體的擴張，新型儲能步入快速發(fā)展期，市場對于長時儲能需求增加，釩液流電池等適合建造大型電化學儲能設施的新興技術路徑也在加速布局。作為儲能領域的新勢力，全釩液流電池正蓄勢待發(fā)。

相比其他電化學儲能技術，液流電池具有本征安全性和超長循環(huán)壽命，特別適用于大規(guī)模儲能電站。多重合力下，全釩液流電池前景較為明朗，商業(yè)化初期相對較高的成本預計也將隨著項目增多，規(guī)?；a(chǎn)以及技術突破得到緩解。液流電池具有壽命長、安全性好、輸出功率大、儲能容量大且易于擴展等特點，長期來看是儲能最優(yōu)的解決方案。

液流電池具備兩大核心優(yōu)勢，一是安全，從根本上避免爆燃；二則是其較的長生命周期，活性物質(zhì)衰減緩慢，工作壽命長達15-20年，加之儲能系統(tǒng)一般是靜態(tài)設施，對重量、體積的要求不高，能量密度并非關鍵指標，使得其尤其適合作為大規(guī)模儲能系統(tǒng)。

同其他儲能技術比較，與風電場硬件具備最高的匹配度，特別適合用于風電廠儲能，滿足其頻繁充放電、大容量、長時間儲能需求。當然，全釩液流電池能量密度低，體積、質(zhì)量遠大于其他電池，需要5-40°的溫度環(huán)境。

總結(jié)：

不管是哪一種電池體系，材料的進步?jīng)Q定電池的進步。在新能源高速成長和快速技術迭代的長周期里，只有保障產(chǎn)品的安全性及產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)性能，才能促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。此外，降低儲能系統(tǒng)設備價格，特別是降低電池價格是實現(xiàn)儲能商業(yè)化、規(guī)模化應用的重要前提。 

原標題：儲能技術路線選擇：鋰電、鈉電、釩電，誰更香？