每經記者｜李碩    每經編輯｜孫磊(lei)

儲能市場(chang)技術路線或(huo)將(jiang)發生變化。

日前，國(guo)家能源(yuan)局綜合司發布的《防止電力生產事故的二十(shi)五項重點要求（2022年版）（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)）》（以(yi)下簡稱《征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)》）中(zhong)提到：中(zhong)大型電化學儲能電站(zhan)不得選用三元鋰電池(chi)(chi)、鈉硫(liu)電池(chi)(chi)，不宜選用梯(ti)次利用動力電池(chi)(chi)。

據(ju)(ju)了解，目前國內(nei)儲(chu)(chu)能(neng)方案主(zhu)要包(bao)括抽水儲(chu)(chu)能(neng)、壓縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)和電(dian)(dian)(dian)化(hua)學類儲(chu)(chu)能(neng)。其中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)化(hua)學類儲(chu)(chu)能(neng)又具體分為鉛酸電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、鈉硫(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、液硫(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)和鋰(li)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)等。招銀國際研報數據(ju)(ju)顯(xian)示，抽水儲(chu)(chu)能(neng)是當前儲(chu)(chu)能(neng)的(de)絕對主(zhu)力(li)，市(shi)場(chang)份(fen)額為86.3%，而鋰(li)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)為11.21%。不過隨著風光發(fa)電(dian)(dian)(dian)規模提升(sheng)，以鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)為代表(biao)的(de)新型(xing)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)市(shi)場(chang)前景廣闊。數據(ju)(ju)顯(xian)示，在新型(xing)儲(chu)(chu)能(neng)中(zhong)鋰(li)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)占比(bi)為90%。

“從(cong)當前國內(nei)(nei)儲能發(fa)展(zhan)情(qing)況看(kan)，使用(yong)三(san)元鋰電(dian)池(chi)的(de)情(qing)況比較少；而鈉硫電(dian)池(chi)也是(shi)國外廠(chang)家(jia)主推(tui)的(de)技術(shu)，國內(nei)(nei)落地(di)的(de)情(qing)況并(bing)不多。因此，《征(zheng)求意(yi)見稿》關于(yu)這(zhe)一條的(de)相(xiang)關規定，從(cong)目前來看(kan)對國內(nei)(nei)儲能行業的(de)發(fa)展(zhan)暫時影響(xiang)有限。”中國化學與(yu)物(wu)理電(dian)源行業協會(hui)儲能應(ying)用(yong)分會(hui)秘書長劉勇表示。

三元鋰、鈉硫電池出于安全性考慮被剔除

此次被“除名”的(de)三元鋰(li)電(dian)池(chi)和國內(nei)電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能項目廣(guang)為使用的(de)另一大(da)技(ji)術路線磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)池(chi)同屬鋰(li)電(dian)池(chi)。相(xiang)較(jiao)而言，前者的(de)最大(da)優勢為能量密度高，通常可以(yi)用更少的(de)數量達到更高的(de)儲(chu)電(dian)效(xiao)果。不足是三元鋰(li)電(dian)池(chi)穩定性較(jiao)為一般，循環(huan)壽命也較(jiao)低(di)。

圖片來源：視覺中國

磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電池(chi)則與之相反，電壓平臺較低(di)，儲能(neng)密度較為一般(ban)，但優勢是磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰(li)電池(chi)擁有更好的穩定(ding)性(xing)，甚至能(neng)通(tong)過擠(ji)壓、穿刺、高(gao)溫運行(xing)測試，壽命也(ye)遠高(gao)于三元鋰(li)電池(chi)，通(tong)常(chang)可達3000~5000次(ci)。

另一(yi)被(bei)剔除出(chu)儲能電(dian)(dian)池(chi)領域(yu)(yu)的(de)技術(shu)路線鈉(na)(na)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池(chi)則歸屬于鈉(na)(na)電(dian)(dian)池(chi)領域(yu)(yu)，但(dan)(dan)其(qi)技術(shu)路線與主流鈉(na)(na)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池(chi)路線存(cun)在(zai)較大差異。其(qi)正極(ji)為(wei)液態(tai)（熔融）硫(liu)(liu)，負極(ji)為(wei)（熔融）鈉(na)(na)，兩者通(tong)過(guo)固態(tai)氧化鋁陶(tao)瓷分離(li)開(kai)，電(dian)(dian)解質只允許正鈉(na)(na)離(li)子(zi)通(tong)過(guo)和硫(liu)(liu)結合形成(cheng)多硫(liu)(liu)化物。鈉(na)(na)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池(chi)具有比能量(liang)高、功(gong)率特性(xing)好(hao)(hao)、循環壽命長(chang)、無自放(fang)電(dian)(dian)、設計壽命長(chang)等優勢。但(dan)(dan)鈉(na)(na)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池(chi)在(zai)充電(dian)(dian)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下需要(yao)一(yi)定的(de)加熱(re)保(bao)溫，在(zai)放(fang)電(dian)(dian)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下還需要(yao)良好(hao)(hao)的(de)散(san)熱(re)設計，存(cun)在(zai)運行環境要(yao)求(qiu)苛(ke)刻，散(san)熱(re)要(yao)求(qiu)高等問題。

國泰(tai)君安研報認為(wei)，三元鋰電池(chi)、鈉硫電池(chi)被剔(ti)除中大型電化學儲能的可選(xuan)方案，是因為(wei)雖然具有較高的能量密(mi)度，但是二者實用(yong)安全性(xing)較差。其中，三元材料由于(yu)結構的不穩定性(xing)，容易(yi)發(fa)生熱失控；鈉硫電池(chi)則采用(yong)高溫的熔(rong)融(rong)硫、金屬(shu)鈉，一旦陶瓷(ci)隔膜破裂極(ji)易(yi)發(fa)生爆炸。

《征(zheng)求意見稿》還提出，中大型電(dian)化學儲能電(dian)站不宜選用梯次利用動力電(dian)池(chi)。選用梯次利用動力電(dian)池(chi)時，應(ying)進行一致性(xing)篩選并結合溯源數(shu)據進行安全評估。

事實(shi)上，去年9月，國家能(neng)源局(ju)在發布的《新(xin)型(xing)儲能(neng)項(xiang)目管(guan)理(li)規范（暫行）》中，就(jiu)將新(xin)建動(dong)力電(dian)池(chi)梯次(ci)利(li)用儲能(neng)項(xiang)目的要求更新(xin)為：“在電(dian)池(chi)一(yi)致性(xing)管(guan)理(li)技(ji)術取(qu)得關鍵突破、動(dong)力電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)監(jian)測與評價(jia)體系健全前，原則上不得新(xin)建大(da)型(xing)動(dong)力電(dian)池(chi)梯次(ci)利(li)用儲能(neng)項(xiang)目。”

中(zhong)(zhong)國物資(zi)再生協會副會長(chang)高延莉認為，此(ci)次《征求意見稿(gao)》再次強調對梯(ti)(ti)(ti)次動力電(dian)(dian)池的(de)限制態度，主要原(yuan)因是當(dang)前(qian)梯(ti)(ti)(ti)次利用(yong)電(dian)(dian)池本身(shen)就(jiu)是電(dian)(dian)容量不足被淘汰下來(lai)的(de)，其中(zhong)(zhong)80%左右的(de)電(dian)(dian)池來(lai)源(yuan)于報廢或者(zhe)故障(zhang)的(de)汽車電(dian)(dian)池。盡管從資(zi)源(yuan)節約的(de)角度而言，發展(zhan)梯(ti)(ti)(ti)次利用(yong)動力電(dian)(dian)池作(zuo)用(yong)明顯，但實際運行的(de)過程中(zhong)(zhong)暴(bao)露出很多(duo)問題。所以當(dang)前(qian)政策一直強調要做好篩選和(he)安全(quan)(quan)評估。但如果(guo)完(wan)全(quan)(quan)按照規范要求，必要時更換電(dian)(dian)池包里的(de)組(zu)件，在經濟(ji)效(xiao)益上又失去了梯(ti)(ti)(ti)次利用(yong)的(de)優勢。

液流、鈉離子電池或將受益

上述幾類(lei)電池被排(pai)除后，又有一批替(ti)代技術路線備受關注(zhu)。

業內人士認為，液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)和鈉離子電(dian)(dian)池(chi)未來(lai)或將(jiang)受益。其中，液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)在儲能方面的主(zhu)要應(ying)用有(you)全釩液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)和鋅溴液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)，從具體(ti)應(ying)用上來(lai)看，目前投(tou)運項目較多的主(zhu)要是釩電(dian)(dian)池(chi)。

圖片來源：攝圖網-400105948

申萬宏源分析認(ren)為，釩(fan)(fan)電(dian)池作為液(ye)流電(dian)池的(de)(de)典型(xing)代表，其充放(fang)電(dian)過(guo)程主要(yao)通過(guo)電(dian)解液(ye)中不同價態釩(fan)(fan)離子的(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)(ying)來實現，具(ju)有更高的(de)(de)安全(quan)性，兼具(ju)長壽(shou)命、大容量的(de)(de)特(te)點，能(neng)(neng)方便應(ying)(ying)用(yong)(yong)模塊(kuai)化(hua)(hua)(hua)管理，不過(guo)能(neng)(neng)量密(mi)度低導致重(zhong)量和體積較大，因而(er)目(mu)前更適合用(yong)(yong)于大型(xing)儲能(neng)(neng)場景(jing)，未來在小型(xing)化(hua)(hua)(hua)、生活(huo)化(hua)(hua)(hua)場景(jing)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)仍需技術(shu)進(jin)步。

在鑫欏資訊分析師張金惠(hui)看來，釩電(dian)(dian)池的(de)初(chu)裝成(cheng)本(ben)偏高，通常是鋰電(dian)(dian)池的(de)兩到三倍。而且由于產業鏈不(bu)成(cheng)熟，規模較小，其(qi)電(dian)(dian)解液價格波動比較劇烈，整體(ti)偏高。不(bu)過隨著使用(yong)時長的(de)拉升，其(qi)全(quan)生命周(zhou)期(qi)成(cheng)本(ben)優勢將逐漸顯現。因此，釩電(dian)(dian)池更適合(he)應用(yong)于靜態儲能系統(tong)和(he)長時儲能系統(tong)。

此外，鈉(na)離(li)子電池(chi)也被(bei)認為(wei)是儲能項目中(zhong)鋰(li)電池(chi)的(de)(de)有(you)力替代者(zhe)。據(ju)了解，鈉(na)元(yuan)素在地殼(ke)中(zhong)豐度為(wei)2.3%，位(wei)居所有(you)元(yuan)素第六(liu)位(wei)，顯(xian)著高于鋰(li)元(yuan)素的(de)(de)0.0017%。這也體(ti)現在原材料成本上(shang)，目前金屬鈉(na)價格(ge)(ge)為(wei)1.9萬(wan)元(yuan)/噸、碳酸鈉(na)價格(ge)(ge)為(wei)0.3萬(wan)元(yuan)/噸，顯(xian)著低于金屬鋰(li)的(de)(de)298萬(wan)元(yuan)/噸、碳酸鋰(li)的(de)(de)48.4萬(wan)元(yuan)/噸。

同(tong)時，鈉(na)電池在安全(quan)性、低溫性能(neng)上都有較好表現。不過當(dang)前鈉(na)離子電芯的能(neng)量密度約為100Wh~150Wh/kg，與磷酸鐵鋰(li)電池相比仍存在一定差距。

麥肯錫預(yu)測，2025年全球(qiu)長(chang)時儲能(neng)(neng)（8小時以上）累計裝(zhuang)(zhuang)機量將達(da)到30~40GW，2040年將達(da)到1.5~2.5TW（是(shi)目前全球(qiu)儲能(neng)(neng)系統裝(zhuang)(zhuang)機量的(de)8~15倍）。另據(ju)Guidehouse Insights數據(ju)顯示，預(yu)計到2031年全球(qiu)釩電池(chi)每年新增裝(zhuang)(zhuang)機量將達(da)到32.8GW（2022年預(yu)計約(yue)1.6GW），2022~2031年復(fu)合增長(chang)率為(wei)41%。

封面圖片(pian)來源：攝圖網(wang)-400105948