关于国内外储能行业技术与形势的调查报告
关于国内外储能行业技术与形势的调查报告
一、 摘要
近年来，随着平均电价攀高以及光伏系统降本，海内外储能行业发展也十分迅速。除了不断扩大的下游市场规模，各国相关的政策导向也是一大驱动力。总体上，抽水蓄能装机功率占比仍然压倒性地高于其他任何储能方案，锂电池则在新型储能技术中占据统治地位；大方向上，机械储能和电化学储能是应用最广的两种类型；应用需求上，电能质量要求，应急能量要求，系统能量管理要求为三种不同的技术应用偏好方向；具体决策上，效率与寿命，投资成本，能源密度成为最重要的三个对比参考点。
二、 部分主流储能技术简介
· 抽水蓄能
抽水蓄能，是目前应用最广泛的大规模、大容量的储能技术。它利用水作为储能介质，将过剩的电能以水的位能的形式储存起来。
优点：技术成熟、效率高、容量大、储存周期不受限制
缺点：需要适宜的地理条件和地理资源、建设周期长、初期投资大、储存过程中存在能量损失（大概会损失20%-35%）
· 压缩空气储能
压缩空气储能是从燃气轮机技术发展起来的，原理为空气要经过的压缩——存储——加热——膨胀——冷却的过程。把空气压缩起来存储，需要用的时候，放出来燃烧加热升温，高温高压下空气会膨胀，然后驱动膨胀机发电，发完电的这些空气就排入大气，下次压缩时又从大气中吸入。
优点：容量大、工作时间长、经济性能好、可循环、成本较低、储能系统寿命长，很适合建设大型储能电站（仅次抽水蓄能）
缺点：燃料目前还是依赖石化燃料，会造成污染；需要特定的地理条件建造大型储气室，比如岩石洞穴、盐洞、废气矿井等
· 飞轮储能
飞轮储能是利用飞轮转动的惯性来发电：用电机带着一个飞轮转动起来，等电不够时，飞轮就反过来带着电机转，电机变成发电机开始发电。
优点：使用寿命长、充电次数多、能量密度高、环保、价格适宜
缺点：放电时间短没法达到电网补充需求、储能系统无法小型化、有爆炸危险
· 铅酸电池
铅酸电池，是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。
优点：铅酸电池是最便宜的二次电池、有回收利用的价值、成分简单、技术成熟
缺点：比能量低、充电次数比其他电池少很多、使用寿命短，而且因为成分是重金属存在污染环境的风险
· 锂离子电池
锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂是自然界中最轻的金属元素，同时具有最负的标准电极电位，这两个特征使它作为电化学储能器件的高能量密度和高性能代表。
优点：高电压、高功率、长寿命、无污染、符合环保要求
缺点：锂价成本不断上行、锂资源的紧缺以及安全性不稳定
· 液流电池
液流电池和锂离子电池的不同在于电解质储存。锂离子电池是储存在电池内，而液流电池的电解液是储存在电池堆外部容器。充放电时，正负极电解质会分别循环泵入电池堆发生氧化反应，反应完成后，电解液会被重新泵回外部容器还原成原来的状态。
优点：电解质和发电堆在物理上分开，储能容量不受电极体积限制，可以根据实际需求独立设计需要，特别适合大规模电能储存场合使用；电解质是水溶液，所以热失控和火灾的风险很低；原料储藏丰富，价格低廉，具有显著经济优势
能量密度
缺点：不同电解质能量密度差距较大，依赖技术积累
随着时代发展，诸如钠离子电池、固态电池、大规模水电解⸻氢燃料电池、重力储能等更加激进的技术也逐渐投入市场，部分地区已然开始实际应用，但相对仍需大量实践检验其成效。
三、 2022年新型储能行业发展总结
· 总览
2022年全球储能新增装机量约40.2GW，其中：新型储能新增装机量约21.8GW，占比为54.3%；抽水蓄能新增装机量约17.9GW，占比44.5%；蓄热蓄冷新增装机量约0.5GW，占比为1.2%。
· 2022年全球新型储能累计及新增装机锂离子电池占主导地位
2022年全球新型储能累计装机中，各技术路径占比情况为：锂离子电池占比为86.8%，压缩空气占比为5.4%，飞轮储能占比为2.8%，钠离子电池占比为1.3%，铅蓄电池占比为1.1%，液流电池占比为0.9%。
2022年全球新型储能新增装机中，各技术路径占比情况为：锂离子电池占比为92.6%，压缩空气占比为3.3%，飞轮储能占比为1.4%，液流电池占比为0.8%，钠离子电池占比为0.5%，铅蓄电池占比为0.2%。
· 美国、东亚、欧洲和澳大利亚合计约占全球市场90%
2022年，美国新型储能累计装机功率为11.4GW，新增装机功率为4. 8GW。德国累计装机功率为5.8GW，新增装机功率为2. 9GW。澳大利亚累计装机功率为5.6GW，新增装机功率为2. 8GW。日本累计装机功率为2.1GW，新增装机功率为1.0GW。
· 2022年中国储能累计装机功率为56.9GW，新型储能累计装机功率约为11.2GW
2022年中国储能累计装机功率为56.9GW，其中：新型储能累计装机功率约为11.2GW，占储能装机总量的19.8%；抽水蓄能累计装机功率约为45.1GW，占储能装机总量的79.3%；蓄冷蓄热累计装机功率约为0.5GW，占储能装机总量的0.9%。
2022年中国储能新增装机量约14.7GW，其中：新型储能新增装机量约5.9GW，占比为40.1%；抽水蓄能新增装机量约8.8GW，占比59.8%；蓄热蓄冷新增装机量约69.5MW。
· 2022年中国集中式新能源配储占新型储能新增装机比例为37.9%
2022年中国新型储能新增装机从应用场景看，集中式新能源配储依旧占比最高，电网侧储能和电源侧辅助服务（调峰/调频）占比次之，用户侧储能的用处也决定了其项目多、规模小的特点。除此之外，依照投运项目类型新增了共享储能项目这一新应用场景。集中式新能源配储项目投运个数高达93个，装机功率为2.2GW；电网侧储能项目，共投运23个，装机总功率为1.4GW；共享储能项目共投运12个，投运规模达到1.1GMW；电源侧调峰/调频项目共投运15个，装机功率为0.6GW；用户侧储能项目（不含微网）和分布式微电网储能项目（属于用户侧储能）分别各投运了72个和20个项目，但其投运规模仅有347MW。
· 2022年新型储能主要集中在华东、西部地区
2022年新型储能主要集中在华东、西北地区（两者合计占比55.5%），山东、江苏、浙江、福建、广西、内蒙古、宁夏等二十余省份发布新能源配置储能政策，显著带动了当地新型储能市场需求。与之相比，西南、东北地区新型储能增量较小（两者合计占比仅5.2%），也与黑龙江、吉林、云南、四川、重庆等省市尚未发布相关储能配置政策有关。
从各区域储能应用场景分布看，华北、西北区域以新能源配储能为主，华东区域新能源配储能、电网侧储能与用户侧储能应用分布较为均衡，南方区域以火电厂配储能为主。相对而言，华北、西北区域的新能源配储等效利用系数高于其他区域。
· 2025年底中国新型储能累计装机容量将达70GW
2022年国家发改委、能源局印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出到2025年新型储能装机规模达30GW以上。如有成本疏导机制建立和推动下，考虑 “十四五” 末现有规划、在建、招标新型储能项目容量全部建成，则2025年底全国新型储能累计装机容量或将达70GW（不含抽水蓄能）。预计2023年我国新型储能市场规模有望达到15GW-20GW。2023-2025年间合计增量接近60GW（不含抽水蓄能），到2025年累计规模有望达到70GW左右。
四、 国家 “十四五” 新型储能发展实施方案相关重点
· 基本原则:
统筹规划，因地制宜。
创新引领，示范先行。
市场主导，有序发展。
立足安全，规范管理。
· 涉及技术：
五、 CBTC上海国际储能及锂电技术展览会部分展商
5.1 技术相关/值得注意
· 无酸固态电池⸻瑞达国际集团
纳米级气相二氧化硅电解质、内化成技术、高温高湿固化极板、石墨烯包覆铅
· SMART—ONE工商业储能系统⸻上海电气国轩新能源科技
模块化系统配置、峰谷时移、错峰用电
· PEM纯水电解制氢⸻时代氢源（深圳）
零极距、高活性PEM催化电极
· WECUBE源网侧储能⸻威胜能源
· 锂电芯⸻福瑞士电池科技
· 非晶合金干式变压器⸻中电电气
5.2 外围技术/相对注意
· 锂电池一站式售后维护设备及服务⸻湛云科技
· 新能源PACK箱⸻逸联新能源装备
· 工业自动化智能装配电缆⸻京久集团
5.3 储能无关
· 数字化智能制造系统⸻普中智能科技
· 工业废气综合治理⸻天大越华
· 中温再生双转轮低露点除湿空调⸻Puresci
· 磁流变流体电磁阻尼⸻博海新材
