關(guān)于國內(nèi)外儲能行業(yè)技術(shù)與形勢的調(diào)查報告

一、 摘要

近年來，隨著平均電價攀高以及光伏系統(tǒng)降本，海內(nèi)外儲能行業(yè)發(fā)展也十分迅速。除了不斷擴大的下游市場規(guī)模，各國相關(guān)的政策導向也是一大驅(qū)動力?？傮w上，抽水蓄能裝機功率占比仍然壓倒性地高于其他任何儲能方案，鋰電池則在新型儲能技術(shù)中占據(jù)統(tǒng)治地位；大方向上，機械儲能和電化學儲能是應用最廣的兩種類型；應用需求上，電能質(zhì)量要求，應急能量要求，系統(tǒng)能量管理要求為三種不同的技術(shù)應用偏好方向；具體決策上，效率與壽命，投資成本，能源密度成為最重要的三個對比參考點。

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二、 部分主流儲能技術(shù)簡介

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·???????? 抽水蓄能

抽水蓄能，是目前應用最廣泛的大規(guī)模、大容量的儲能技術(shù)。它利用水作為儲能介質(zhì)，將過剩的電能以水的位能的形式儲存起來。

優(yōu)點：技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲存周期不受限制

缺點：需要適宜的地理條件和地理資源、建設周期長、初期投資大、儲存過程中存在能量損失（大概會損失20%-35%）

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·???????? 壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能是從燃氣輪機技術(shù)發(fā)展起來的，原理為空氣要經(jīng)過的壓縮——存儲——加熱——膨脹——冷卻的過程。把空氣壓縮起來存儲，需要用的時候，放出來燃燒加熱升溫，高溫高壓下空氣會膨脹，然后驅(qū)動膨脹機發(fā)電，發(fā)完電的這些空氣就排入大氣，下次壓縮時又從大氣中吸入。

優(yōu)點：容量大、工作時間長、經(jīng)濟性能好、可循環(huán)、成本較低、儲能系統(tǒng)壽命長，很適合建設大型儲能電站（僅次抽水蓄能）

缺點：燃料目前還是依賴石化燃料，會造成污染；需要特定的地理條件建造大型儲氣室，比如巖石洞穴、鹽洞、廢氣礦井等

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·???????? 飛輪儲能

飛輪儲能是利用飛輪轉(zhuǎn)動的慣性來發(fā)電：用電機帶著一個飛輪轉(zhuǎn)動起來，等電不夠時，飛輪就反過來帶著電機轉(zhuǎn)，電機變成發(fā)電機開始發(fā)電。

優(yōu)點：使用壽命長、充電次數(shù)多、能量密度高、環(huán)保、價格適宜

缺點：放電時間短沒法達到電網(wǎng)補充需求、儲能系統(tǒng)無法小型化、有爆炸危險

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·???????? 鉛酸電池

鉛酸電池，是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。

優(yōu)點：鉛酸電池是最便宜的二次電池、有回收利用的價值、成分簡單、技術(shù)成熟

缺點：比能量低、充電次數(shù)比其他電池少很多、使用壽命短，而且因為成分是重金屬存在污染環(huán)境的風險

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·???????? 鋰離子電池

鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰是自然界中最輕的金屬元素，同時具有最負的標準電極電位，這兩個特征使它作為電化學儲能器件的高能量密度和高性能代表。

優(yōu)點：高電壓、高功率、長壽命、無污染、符合環(huán)保要求

缺點：鋰價成本不斷上行、鋰資源的緊缺以及安全性不穩(wěn)定

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·???????? 液流電池

液流電池和鋰離子電池的不同在于電解質(zhì)儲存。鋰離子電池是儲存在電池內(nèi)，而液流電池的電解液是儲存在電池堆外部容器。充放電時，正負極電解質(zhì)會分別循環(huán)泵入電池堆發(fā)生氧化反應，反應完成后，電解液會被重新泵回外部容器還原成原來的狀態(tài)。

優(yōu)點：電解質(zhì)和發(fā)電堆在物理上分開，儲能容量不受電極體積限制，可以根據(jù)實際需求獨立設計需要，特別適合大規(guī)模電能儲存場合使用；電解質(zhì)是水溶液，所以熱失控和火災的風險很低；原料儲藏豐富，價格低廉，具有顯著經(jīng)濟優(yōu)勢

能量密度

缺點：不同電解質(zhì)能量密度差距較大，依賴技術(shù)積累

隨著時代發(fā)展，諸如鈉離子電池、固態(tài)電池、大規(guī)模水電解?氫燃料電池、重力儲能等更加激進的技術(shù)也逐漸投入市場，部分地區(qū)已然開始實際應用，但相對仍需大量實踐檢驗其成效。

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三、 2022年新型儲能行業(yè)發(fā)展總結(jié)

·???????? 總覽

2022年全球儲能新增裝機量約40.2GW，其中：新型儲能新增裝機量約21.8GW，占比為54.3%；抽水蓄能新增裝機量約17.9GW，占比44.5%；蓄熱蓄冷新增裝機量約0.5GW，占比為1.2%。

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·???????? 2022年全球新型儲能累計及新增裝機鋰離子電池占主導地位

2022年全球新型儲能累計裝機中，各技術(shù)路徑占比情況為：鋰離子電池占比為86.8%，壓縮空氣占比為5.4%，飛輪儲能占比為2.8%，鈉離子電池占比為1.3%，鉛蓄電池占比為1.1%，液流電池占比為0.9%。

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2022年全球新型儲能新增裝機中，各技術(shù)路徑占比情況為：鋰離子電池占比為92.6%，壓縮空氣占比為3.3%，飛輪儲能占比為1.4%，液流電池占比為0.8%，鈉離子電池占比為0.5%，鉛蓄電池占比為0.2%。

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·???????? 美國、東亞、歐洲和澳大利亞合計約占全球市場90%

2022年，美國新型儲能累計裝機功率為11.4GW，新增裝機功率為4. 8GW。德國累計裝機功率為5.8GW，新增裝機功率為2. 9GW。澳大利亞累計裝機功率為5.6GW，新增裝機功率為2. 8GW。日本累計裝機功率為2.1GW，新增裝機功率為1.0GW。

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·???????? 2022年中國儲能累計裝機功率為56.9GW，新型儲能累計裝機功率約為11.2GW

2022年中國儲能累計裝機功率為56.9GW，其中：新型儲能累計裝機功率約為11.2GW，占儲能裝機總量的19.8%；抽水蓄能累計裝機功率約為45.1GW，占儲能裝機總量的79.3%；蓄冷蓄熱累計裝機功率約為0.5GW，占儲能裝機總量的0.9%。

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2022年中國儲能新增裝機量約14.7GW，其中：新型儲能新增裝機量約5.9GW，占比為40.1%；抽水蓄能新增裝機量約8.8GW，占比59.8%；蓄熱蓄冷新增裝機量約69.5MW。

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·???????? 2022年中國集中式新能源配儲占新型儲能新增裝機比例為37.9%

2022年中國新型儲能新增裝機從應用場景看，集中式新能源配儲依舊占比最高，電網(wǎng)側(cè)儲能和電源側(cè)輔助服務（調(diào)峰/調(diào)頻）占比次之，用戶側(cè)儲能的用處也決定了其項目多、規(guī)模小的特點。除此之外，依照投運項目類型新增了共享儲能項目這一新應用場景。集中式新能源配儲項目投運個數(shù)高達93個，裝機功率為2.2GW；電網(wǎng)側(cè)儲能項目，共投運23個，裝機總功率為1.4GW；共享儲能項目共投運12個，投運規(guī)模達到1.1GMW；電源側(cè)調(diào)峰/調(diào)頻項目共投運15個，裝機功率為0.6GW；用戶側(cè)儲能項目（不含微網(wǎng)）和分布式微電網(wǎng)儲能項目（屬于用戶側(cè)儲能）分別各投運了72個和20個項目，但其投運規(guī)模僅有347MW。

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·???????? 2022年新型儲能主要集中在華東、西部地區(qū)

2022年新型儲能主要集中在華東、西北地區(qū)（兩者合計占比55.5%），山東、江蘇、浙江、福建、廣西、內(nèi)蒙古、寧夏等二十余省份發(fā)布新能源配置儲能政策，顯著帶動了當?shù)匦滦蛢δ苁袌鲂枨?。與之相比，西南、東北地區(qū)新型儲能增量較?。▋烧吆嫌嬚急葍H5.2%），也與黑龍江、吉林、云南、四川、重慶等省市尚未發(fā)布相關(guān)儲能配置政策有關(guān)。

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從各區(qū)域儲能應用場景分布看，華北、西北區(qū)域以新能源配儲能為主，華東區(qū)域新能源配儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能與用戶側(cè)儲能應用分布較為均衡，南方區(qū)域以火電廠配儲能為主。相對而言，華北、西北區(qū)域的新能源配儲等效利用系數(shù)高于其他區(qū)域。

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·???????? 2025年底中國新型儲能累計裝機容量將達70GW

2022年國家發(fā)改委、能源局印發(fā)的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》提出到2025年新型儲能裝機規(guī)模達30GW以上。如有成本疏導機制建立和推動下，考慮 “十四五” 末現(xiàn)有規(guī)劃、在建、招標新型儲能項目容量全部建成，則2025年底全國新型儲能累計裝機容量或?qū)⑦_70GW（不含抽水蓄能）。預計2023年我國新型儲能市場規(guī)模有望達到15GW-20GW。2023-2025年間合計增量接近60GW（不含抽水蓄能），到2025年累計規(guī)模有望達到70GW左右。

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四、 國家 “十四五” 新型儲能發(fā)展實施方案相關(guān)重點

·???????? 基本原則:

統(tǒng)籌規(guī)劃，因地制宜。

創(chuàng)新引領，示范先行。

市場主導，有序發(fā)展。

立足安全，規(guī)范管理。

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·???????? 涉及技術(shù)：

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五、 CBTC上海國際儲能及鋰電技術(shù)展覽會部分展商

5.1?? 技術(shù)相關(guān)/值得注意

·???????? 無酸固態(tài)電池?瑞達國際集團

納米級氣相二氧化硅電解質(zhì)、內(nèi)化成技術(shù)、高溫高濕固化極板、石墨烯包覆鉛

·???????? SMART—ONE工商業(yè)儲能系統(tǒng)?上海電氣國軒新能源科技

模塊化系統(tǒng)配置、峰谷時移、錯峰用電

·???????? PEM純水電解制氫?時代氫源（深圳）

零極距、高活性PEM催化電極

·???????? WECUBE源網(wǎng)側(cè)儲能?威勝能源

·???????? 鋰電芯?福瑞士電池科技

·???????? 非晶合金干式變壓器?中電電氣

5.2?? 外圍技術(shù)/相對注意

·???????? 鋰電池一站式售后維護設備及服務?湛云科技

·???????? 新能源PACK箱?逸聯(lián)新能源裝備

·???????? 工業(yè)自動化智能裝配電纜?京久集團

5.3?? 儲能無關(guān)

·???????? 數(shù)字化智能制造系統(tǒng)?普中智能科技

·???????? 工業(yè)廢氣綜合治理?天大越華

·???????? 中溫再生雙轉(zhuǎn)輪低露點除濕空調(diào)?Puresci

·???????? 磁流變流體電磁阻尼?博海新材