多方助力儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入量產(chǎn)商用

現(xiàn)階段全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正向低碳化轉(zhuǎn)型，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源開發(fā)利用正在大規(guī)模爆發(fā)，而儲能是新能源發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。近年來我國加速出臺相關(guān)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鼓勵政策，加之動力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)的強(qiáng)勁帶動，促進(jìn)了新型儲能技術(shù)創(chuàng)新、降低了生產(chǎn)制造成本，使得新型儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入市場化、規(guī)?；l(fā)展階段。

電化學(xué)儲能進(jìn)入商業(yè)化階段

儲能，是指通過不同方式、利用特定的裝置或物理介質(zhì)，將不同形式的能量儲存起來，以便在需要時(shí)利用的技術(shù)。通過將能量在時(shí)間和空間上進(jìn)行儲存和釋放，實(shí)現(xiàn)能源供需的平衡和可持續(xù)能源的利用。由于電力是現(xiàn)今主要的能源載體之一，而電力是即發(fā)即用、無法直接存儲的能源形態(tài)，因此，儲能現(xiàn)階段主要是指電能的儲存。隨著國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，儲能技術(shù)已然成為平衡能源供需、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活性的關(guān)鍵解決方案。以電化學(xué)儲能為主的新型儲能市場，逐漸步入商業(yè)化、規(guī)?；陌l(fā)展階段。

1.裝機(jī)規(guī)模快速增長

根據(jù)CNESA（中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟）全球儲能數(shù)據(jù)庫的不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2023年底，中國已投入運(yùn)營的電力儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)達(dá)86.5GW，同比增長45%。其中，抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)達(dá)51.3GW，占比從2022年77.1%降至59.4%。新型儲能累計(jì)裝機(jī)34.5GW/74.5GWh，同比增長18.2%。新型儲能裝機(jī)年增幅創(chuàng)規(guī)?；l(fā)展以來的新高，提前兩年達(dá)成國家“十四五”規(guī)劃3000萬千瓦新型儲能裝機(jī)目標(biāo)。

2023年，中國新增投入運(yùn)營新型儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模21.5GW/46.6GWh，功率和能量規(guī)模同比增長均超150%，首次超過抽水蓄能新增投運(yùn)近四倍之多。從項(xiàng)目規(guī)模等級來看，超過100個(gè)百兆瓦級項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)投運(yùn)，同比增長370%。從技術(shù)路線來看，鋰電占比進(jìn)一步提高，從2022年的94%增長至2023年的97%；非鋰儲能技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)應(yīng)用突破，多種長時(shí)儲能技術(shù)路線被納入省級示范項(xiàng)目清單。從應(yīng)用區(qū)域來看，新能源占比較高的西北地區(qū)整體引領(lǐng)全國；各省市中，新疆新增并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模全國第一（按能量規(guī)模計(jì)算）。

2.技術(shù)創(chuàng)新不斷突破

雖然當(dāng)前我國新型儲能技術(shù)路線仍以鋰離子電池儲能為主，占比超過95%，但各類新技術(shù)路線的工程化應(yīng)用正在加快。2023年以來，多個(gè)300兆瓦等級壓縮空氣儲能項(xiàng)目、100兆瓦等級液流電池儲能項(xiàng)目、兆瓦級飛輪儲能項(xiàng)目開工，重力儲能、液態(tài)空氣儲能、二氧化碳儲能等新技術(shù)落地。

3.應(yīng)用場景更加豐富

電源側(cè)，加快推動系統(tǒng)友好型新能源電站建設(shè)，提升新能源并網(wǎng)友好性；電網(wǎng)側(cè)，提供調(diào)峰、調(diào)頻等多種服務(wù)，在電網(wǎng)薄弱區(qū)域增強(qiáng)供電保障能力；用戶側(cè)，通過降低用能成本和提高用能質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)效益最大化。新型儲能可與電力系統(tǒng)的源、網(wǎng)、荷等各環(huán)節(jié)融合發(fā)展，提升能源清潔利用水平和電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。

4.成為發(fā)展動能轉(zhuǎn)換新抓手

“十二五”以來，儲能產(chǎn)業(yè)從研發(fā)示范向商業(yè)化初期演變發(fā)展，在項(xiàng)目規(guī)劃、政策支持和產(chǎn)能布局等方面均加快了發(fā)展步伐，行業(yè)發(fā)展也更加規(guī)范。儲能成為各地政府發(fā)展新動能的重要抓手，政策頻度和力度持續(xù)加力。2023年，我國共發(fā)布653項(xiàng)儲能直接和間接相關(guān)政策，其中國家層面政策60項(xiàng)，廣東、浙江、山東和江蘇發(fā)布政策數(shù)量較多。

《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》提出，“到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件”。截至2023年底，全國各地進(jìn)一步明確“十四五”及中長期新型儲能發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，27個(gè)省、自治區(qū)、直轄市出臺新能源配儲政策，發(fā)布儲能裝機(jī)目標(biāo)，總規(guī)模達(dá)84GW。內(nèi)蒙古、河南、廣東、湖北、廣西等地更是進(jìn)一步提高了新型儲能裝機(jī)目標(biāo)。各省市在布局風(fēng)電、光電大型項(xiàng)目及工商業(yè)分布式光伏等項(xiàng)目時(shí)，一般需要10%—20%的“強(qiáng)制配儲”，隨著越來越多省市地區(qū)發(fā)布“強(qiáng)制配儲”要求，近中期將帶來儲能市場大幅擴(kuò)容的機(jī)會。

電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及機(jī)遇

自21世紀(jì)初起，中國儲能電池產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“技術(shù)驗(yàn)證—示范應(yīng)用—商業(yè)化初期—規(guī)模化發(fā)展”等階段。2016—2020年，儲能電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入商業(yè)化初期階段，政策支持力度加大，裝機(jī)規(guī)模快速增加，多領(lǐng)域融合滲透，商業(yè)模式逐步建立。截至2020年底，中國電化學(xué)儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3.27GW。根據(jù)戴德梁行研究預(yù)測，2021—2025年電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模將持續(xù)增長，年化復(fù)合增長率達(dá)50%以上，儲能電池產(chǎn)業(yè)將形成完整產(chǎn)業(yè)體系，達(dá)到產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展階段。

1.技術(shù)發(fā)展趨勢

從技術(shù)路徑來看，鋰離子電池商業(yè)化成熟，在新型儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模中占比97%以上；鈉離子電池在成本、安全性、高低溫性能等方面有明顯優(yōu)勢，在新能源低速交通工具、大規(guī)模儲能、工程機(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，有望在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用；鈉硫電池是另一種相對成熟的技術(shù)路線，但由于價(jià)格和安全性等因素，無法用于大中型儲能電站建設(shè)；鉛炭電池從傳統(tǒng)鉛酸電池演進(jìn)而來，性能有明顯優(yōu)化，但商業(yè)推廣仍要解決成本問題；壓縮空氣儲能如能降低單位造價(jià)，加快相關(guān)技術(shù)突破，將能有效解決大規(guī)模長時(shí)儲能問題。此外還有液流電池、超級電容等儲能技術(shù)有待開發(fā)和實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展。

2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局

從產(chǎn)能看，目前全國動力電池及儲能電池規(guī)劃產(chǎn)能約5000GWh（含中國企業(yè)海外布局），以動力電池為主，純動力電池項(xiàng)目約2800GWh，動力及儲能電池項(xiàng)目約2000GWh，純儲能電池項(xiàng)目約200GWh。而2023年前三季度儲能鋰電池累計(jì)出貨量近127GWh，行業(yè)產(chǎn)能利用率普遍低于50%。

從區(qū)域布局看，華東區(qū)域產(chǎn)能規(guī)劃動力和儲能電池超2300GWh，集中全國近50%產(chǎn)能，華中和西北地區(qū)分別為850GWh和860GWh，華南地區(qū)約380GWh，海外約330GWh。其中純儲能電池產(chǎn)能主要分布在華東和西南地區(qū)。

從企業(yè)競爭格局看，按照企業(yè)2023年儲能電池出貨量劃分，中國儲能電池行業(yè)主要分三個(gè)競爭梯隊(duì)，其中寧德時(shí)代以出貨量超過70GWh、37%的市場占比處于絕對領(lǐng)先地位，比亞迪、億緯鋰能出貨量均在20GWh以上，瑞浦蘭鈞、海辰儲能均在10GWh以上，位列第二梯隊(duì)。國軒高科、中創(chuàng)新航、南都電源、鵬輝能源、遠(yuǎn)景動力等出貨量小于10GWh，位列第三梯隊(duì)。

3.細(xì)分領(lǐng)域分析

鋰電池發(fā)展概況。盡管鋰電池占儲能電池市場的90%以上，但在其細(xì)分領(lǐng)域中，受新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶動，動力電池占比超過七成。隨著儲能應(yīng)用的滲透，儲能電池將快速增長，2021—2025年有望實(shí)現(xiàn)80%以上增幅，預(yù)計(jì)2030年儲能鋰電池將占鋰電池市場的四分之一，接近550GWh。

長三角、珠三角、京津冀等東部地區(qū)憑借完善的產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新資源形成鋰電產(chǎn)業(yè)集群。由于電力、人力和原材料成本上漲，鋰電產(chǎn)業(yè)正向青海、宜賓、遂寧、重慶等中部地區(qū)轉(zhuǎn)移。未來，中西部地區(qū)將利用資源和成本優(yōu)勢，完善上游原材料和鋰電制造，東部地區(qū)則聚焦鋰電研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)梯度分工將更加明顯。

鈉離子電池發(fā)展概況。與鋰電池相比，鈉離子電池具有原材料成本低、安全性高、適應(yīng)高低溫環(huán)境、快充性能好等優(yōu)勢，適用于家庭和商業(yè)儲能、新能源電站、基站電源等領(lǐng)域，市場前景廣闊。2024年5月11日，廣西南寧伏林鈉離子電池儲能電站一期已成功投運(yùn)，一期投產(chǎn)規(guī)模為10MWh，項(xiàng)目整體建成規(guī)?？蛇_(dá)100MWh。這是我國首個(gè)規(guī)模化應(yīng)用的鈉離子電池儲能項(xiàng)目，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率超過92%。隨著新技術(shù)路線開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，未來鈉離子電池有望在技術(shù)、性能方面有大幅提升，市場規(guī)模預(yù)計(jì)年增長42%，在2025年有望實(shí)現(xiàn)裝機(jī)量273GWh。

目前全球鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍在導(dǎo)入期，而我國企業(yè)的鈉離子電池技術(shù)水平已處于國際領(lǐng)先地位。中國布局鈉離子電池業(yè)務(wù)的企業(yè)大致可分為兩大類，一是以寧德時(shí)代為代表的鋰電巨頭企業(yè)，其出于搶占新興市場先機(jī)的考量發(fā)展鈉離子電池業(yè)務(wù)；二是以中科海納、江蘇眾納等為代表的背靠國家研究院、高校科研團(tuán)隊(duì)，其業(yè)務(wù)方向更為聚焦。

全釩液流電池發(fā)展概況。全釩液流電池具備安全性高、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，被視為大規(guī)模、長時(shí)儲能的重要解決方案，主要在4小時(shí)及以上、百兆瓦時(shí)以上容量的儲能場景進(jìn)行推廣，有望成為鋰電池的有效補(bǔ)充。盡管仍處于商業(yè)化初期，但隨著國產(chǎn)離子交換膜和其他電堆材料成本的逐步降低，全釩液流電池的商業(yè)化進(jìn)程將加速。

2022年全釩液流電池整個(gè)行業(yè)還處于商業(yè)化進(jìn)程緩慢階段，全球僅有日本住友電工、美國UniEnergy Technologies、奧地利Gildemeister和中國大連融科能提供成熟的產(chǎn)品。2023年，隨著我國在長時(shí)儲能、價(jià)格補(bǔ)償、鼓勵釩資源開發(fā)等支持政策的落地生效以及資本市場的追捧，全釩液流電池賽道創(chuàng)新企業(yè)涌現(xiàn)，推動我國全釩液流儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展障礙

盡管目前儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但依然存在一些問題。

市場運(yùn)營方面，一是盡管政策明確了儲能作為獨(dú)立市場主體的身份并肯定了其容量價(jià)值，但儲能在電力系統(tǒng)中的市場機(jī)制價(jià)值尚未完全體現(xiàn)。二是儲能進(jìn)入電力市場后，雖然優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)并降低了損耗，但其收益主要來自于削峰填谷的價(jià)差，未能實(shí)現(xiàn)“誰受益，誰付費(fèi)”的原則，缺乏標(biāo)準(zhǔn)的電力輔助市場機(jī)制。三是低價(jià)競爭頻繁，運(yùn)營安全隱患不斷，導(dǎo)致“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象。

技術(shù)壁壘方面，除抽水蓄能、鋰電儲能外，其他儲能技術(shù)仍處于起步階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，需要持續(xù)研發(fā)和優(yōu)化。此外，由于缺乏有效的行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和項(xiàng)目系統(tǒng)集成水平偏低，儲能電站存在安全風(fēng)險(xiǎn)，且由于規(guī)模化發(fā)展不足，成本仍較高。

政策設(shè)計(jì)方面，當(dāng)前電力市場和體制缺乏對儲能快速發(fā)展的足夠響應(yīng)，儲能成本被內(nèi)部化。同時(shí)，不同業(yè)態(tài)和應(yīng)用市場中，儲能所提供的靈活性價(jià)值及給各類主體帶來的收益存在差異，增加了政府在設(shè)計(jì)儲能政策時(shí)的困難。

儲能在推動可再生能源發(fā)展、提高能源利用效率和實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的可靠性方面發(fā)揮著重要作用。隨著多樣化儲能技術(shù)的逐步成熟和市場需求的快速增長，儲能產(chǎn)業(yè)將迎來廣闊的發(fā)展前景。未來新型儲能技術(shù)將呈現(xiàn)多元梯級協(xié)同發(fā)展的態(tài)勢，向高安全、低成本、大容量、高效率、集中式、數(shù)字化、智能化和綠色化的方向發(fā)展。各方需共同努力，抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)和推動綠色能源革命做出貢獻(xiàn)。

責(zé)任編輯_趙曉璐