从储能市场与技术的角度分析储能商业化-第3页-北极星储能网

投稿

我要投稿

2.2化学储能发展迅速，应用范围广

电化学电池技术是当前储能行业一大增长点。截至2016年底，全球电化学储能装机规模达1756.5MW，近5年复合增长率27.5%。我国储能产业起步相对较晚，经过十多年发展，目前正从小规模研究示范向商业化初期过渡发展。2016年我国化学储能装机量为189.4MW，同比增长达79.5%。与其他储能方式相比，电化学储能具有设备机动性好、响应速度快、能量密度高和循环效率高等优势，是当前国内外储能研究的热点。

铅炭电池性价比高，短期商业化潜力大。传统铅酸电池是一种以铅及其氧化物为电极，以硫酸溶液为电解液的蓄电池。这类电池历史悠久、储能成本低、可靠性好、效率较高，是目前全世界应用最为广泛的电源技术之一。其缺点是循环寿命较短、能量密度较低、无法深度放电，且所含重金属铅属有毒物质。近年来全球很多企业致力于开发碳材料改性的铅炭电池，可一定程度上改善电池的使用寿命，同时保持了电池高功率、低成本等优点，短期内具有一定市场空间。但由于铅蓄电池本身的局限性，长远来看，其在大规模储能领域的应用前景受到制约。

钠硫电池技术由日本主导，国内短期难以推广。钠硫电池是以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池，其工作温度一般在300-350摄氏度，具有能量密度高、响应时间快、原材料价格低、无自放电等优点。其主要不足之处在于制造成本和安全性。由于电池使用液态钠且在高温下运行，一旦陶瓷电介质发生受损破裂形成短路，将引发电池燃烧产生重大安全事故。目前全球已建有200多处此类储能电站，主要用于调峰调频等领域。日本的NGK公司是国际上钠硫电池研制、发展和应用的标志性机构，在该领域研究领先我国15年以上。

液流电池适合大容量储能，材料成本受制约。液流电池是通过可溶性电对在惰性电极上发生电化学反应而完成能量存储与释放的一类电池。与其他电池不同的是，其电解质分别存放于两个不同容器中，通过泵的驱动实现循环流动。由于这一结构特点，液流电池的功率和容量相互独立，可与根据需求调整，同时液态流动电解质使得其响应时间极短。目前较为成熟的液流电池体系包括全钒液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等。其中全钒液流电池由于安全性好、循环寿命长、充放电特性良好、环境友好等优点，在短时间内得到了很快发展。当前液流电池大规模产业化仍受到电解液、电极极板特别是离子交换膜等关键材料的制约，实际储能价格也相对偏高。

锂电池商业化潜力大，适合风光储。锂离子电池由正负电极、隔膜、电解质溶液组成。其正极通常是锂金属氧化物，负极通常是石墨等碳基材料，电解质溶液为锂盐的有机溶液。锂离子电池具有能量密度大、工作温度范围宽、无记忆效应、可快速充放电、环境友好等优点，因而自20世纪90年代开始被广泛地使用于移动电子设备中。近年来，随着锂电池技术的不断发展和生产成本的降低，其在大规模储能领域的应用潜力也逐步显现。在目前全球已建MW级电化学储能示范项目中，锂电池项目装机容量约占总容量的50%，国家张北风光储输、南网宝清电站等示范项目，也都将锂电储能作为重点技术路线发展。