儲能路在何方？五大新型儲能技術一覽

大型儲能賽道火熱，儲能新技術日新月異，鈉離子電池、液流電池、重力儲能、飛輪儲能、壓縮空氣儲能產業(yè)化不斷加速，示范項目落地的消息層出不窮。

鈉離子電池

鈉離子電池優(yōu)勢明顯，首先，原料豐富，地殼鈉豐度約為鋰的435倍，其他原材料相比磷酸鐵鋰電池等，也易得且成本較低；其次，可套用鋰電制造工序、產業(yè)鏈，具備快速實現產業(yè)化的能力；第三，性能表現優(yōu)異，安全性高、快充性能優(yōu)異、低溫性能良好。

不過鈉離子電池缺點也同樣明顯，體積大，能量密度較低，循環(huán)壽命沒有鋰離子電池長。

綜上，在大型儲能領域，這個對產品能量密度沒有較高要求，對產品材料、生產成本極度敏感，對產品空間體積沒有較大苛求的領域，鈉離子電池潛力巨大。

目前，我國企業(yè)在鈉電產業(yè)化進展中表現亮眼。

中科海納在鈉電儲能技術領域位居世界前列；寧德時代等鋰電龍頭入局鈉電儲能加快產業(yè)化進程；華陽股份實現了全球第一批鈉離子電芯產線投運。

液流電池

液流電池以正負極活性物質為分類標準，可分為全釩液流電池，鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池等，其中，全釩和鐵鉻是商用主流。

液流電池由于結構設計，工作時，正負極電解液分離，各自循環(huán)，互不干擾，具有循環(huán)壽命長、適用范圍廣、容量高、安全性高和電解液可重復使用等優(yōu)點。

缺點是運行溫度范圍較窄和能量密度低，以全釩液流電池為例，其能量密度為15~30Wh/L，約為鋰離子電池的十分之一，甚至26分之一。

在長時儲能領域，鐵鉻液流電池優(yōu)勢尤其明顯，毒性、腐蝕性較低，循環(huán)壽命可達上萬次，折合成使用時間，可達20年以上，且綜合成本接近抽水蓄能，在長時儲能領域潛力巨大。

據維科網儲能的不完全統(tǒng)計，目前，已經建成的液流電池儲能項目有200MW/800MWh大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目、10MW/40MWh國電投駝山網源友好風電場儲能項目和1MW/2MWh華電滕州新能源熱電有限公司項目等。

重力儲能

重力儲能分屬于機械儲能，工作原理是利用高度差，升降儲能介質，實現重力勢能和電能的相互轉換。

重力儲能優(yōu)勢主要集中在三個方面。第一，初期投入成本低，僅需約3元/Wh，比抽水蓄能還低；第二，高安全性，對環(huán)境沒什么嚴苛要求，在偏遠地區(qū)也能建；第三，長壽命，平均壽命可達30-35年。

缺點是占地面積大，能量密度低。適用于電力成本高、儲能需求小、有周期性儲能需求的小島嶼和孤立地區(qū)。

我國重力儲能先行者是中國天楹，2022年9月8日，其發(fā)布公告，與通遼市人民政府、中國投資協會達成戰(zhàn)略合作，打造含重力儲能項目的通遼風光儲氫氨一體化零碳產業(yè)園和零碳產業(yè)裝備制造中心。

壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能，指利用電網負荷高峰低谷，在電網負荷低谷時使用電能，將空氣進行壓縮存儲，之后，在電網負荷高峰時釋放被壓縮的空氣，令其推動汽輪機發(fā)電。

根據工作介質、存儲介質和熱源不同，壓縮空氣儲能可分為傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、帶儲熱裝置的壓縮空氣儲能系統(tǒng)和液氣壓縮儲能系統(tǒng)等。

壓縮空氣的優(yōu)點在于選址的靈活性，電站可建設在山洞、鹽穴、報廢礦井、過期油氣井等地，能極大減少原材料和用地的成本。

壓縮空氣儲能在技術方面較為成熟，國內已有多個示范項目落地。

2021年9月23日，在山東肥城經濟開發(fā)區(qū)，10MW的鹽穴壓縮空氣儲能調峰電站正式投運。

2022年5月26日，江蘇省常州市金壇區(qū)，世界首個非補燃壓縮空氣儲能電站——金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目正式投運。

飛輪儲能

飛輪儲能的核心部件是飛輪本體和電動/發(fā)電互逆式雙向電機。

飛輪儲能工作原理為：互逆式雙向電機工作，帶動飛輪高速旋轉，將電能轉化為機械動能進行存儲；在需要電能時，利用旋轉的飛輪，帶動電機工作發(fā)電，輸出電能，從而實現電能與機械動能的相互轉換與存儲。

飛輪儲能的優(yōu)點在于長壽命、易安裝、易維護、大儲能量、高儲能密度和不受充電次數限制等。

同時，它也有很大的局限性，相比較而言，它能量密度較低，安全性較低，轉子、軸承設計有待完善等。

綜合其優(yōu)缺點，飛輪儲能可廣泛適用于不間斷電源、應急電源、免蓄電池磁懸浮飛輪儲能UPS、電動汽車電池、電網調峰和頻率控制等領域。

目前，飛輪儲能的小型樣機已經有投入使用的具體案例，如2022年4月11日，在青島地鐵3號線萬年泉路站的2臺1兆瓦飛輪儲能裝置已經成功投用。

不過在大型儲能方面，受技術研究現狀的制約，飛輪儲能還需要進一步研發(fā)才能順利商業(yè)化。

未來展望

未來，世界范圍內儲能市場巨大，單一儲能技術注定無法全部占據。

根據各儲能技術的成本、性能、適用條件等因素，不同儲能技術將在儲能細分領域有各自的發(fā)展。

鈉離子電池布置靈活，可在工商業(yè)儲能大有作為；液流電池可能在長時儲能領域大放光彩；重力儲能在偏遠山區(qū)、島嶼將具備高性價比；壓縮空氣儲能在廢棄油田、礦場可大幅節(jié)省初始投入成本；飛輪儲能有機會在電源儲能領域分一杯羹。

廣東儲積電新能源有限公司垂直整合儲能鋰電池研發(fā)生產、BMS研發(fā)、系統(tǒng)集成、銷售為一體的新能源儲能企業(yè)，前身在UPS電源行業(yè)擁有25年以上研發(fā)生產經驗，積極響應國家號召實現碳達峰，碳中和的雙碳戰(zhàn)略目標，公司積極轉型發(fā)展清潔能源，在儲能板塊先后開發(fā)生產便攜式戶外電源，家庭儲能，工商業(yè)儲能。以市場需求為導向，提供領先的鋰電池儲能系統(tǒng)綜合解決方案。

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