产业观察

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储能概述

  储能是指将电能转化为其他形式的能量（如动能、势能、化学能等）储存至储能装置，并在需要时再释放成电能。储能具有消除电力峰谷差，实现风电、光伏等新能源平顺输出、备用容量和调峰调频等作用。

  从储能的分类来看，根据能量存储形式的不同，主要分为热储能、电储能以及氢储能三大类，这其中电储能是目前最为主要的储能方式。电储能又分为机械储能、电化学储能以及电磁储能三种类型。

  电力储能，简单来说就是把发的电直接存起来，等到要用的时候再用，就像我们在日常生活中对充电宝的使用需求一样，能够解决电力供求不平衡或电力质量不高的问题。

  其中，机械储能分为抽水蓄能、压缩空气储能以及飞轮储能三类；电化学储能是目前市场上关注度最高的储能技术，主要分为锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池四种主要的储能电池类型，另外钠离子电池以及钒电池也是近年来比较热门的储能电池类型；电磁储能有超级电容储能、超导储能、电感储能这三种。

  目前较为热门的新型储能主要是指除抽水蓄能以外的储能方式，这其中以电化学储能的发展最为迅速。电化学储能中的锂离子电池因其使用寿命长、能量密度高、环境适应性强等优点在近年来得到了广泛应用。

  从储能的应用层面来看，电力行业是大规模储能技术的主要应用领域。在发电侧，储能可以起到电力调峰、辅助动态运行、可再生能源并网等作用；在输配电侧，储能能够缓解线路阻塞、延缓输配电扩容升级以及提供直流电源；在用电侧，储能的应用主要集中于电力自发自用、容量电费管理以及电能质量管理三个方面。

  总体来看，储能技术在电网输、配、用等环节能够起到削峰填谷、改善电能质量、提高可靠性，以及满足发电侧可再生能源并网需求等作用。

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电力储能技术及应用

  在机械储能技术中，抽水蓄能由于技术成熟，其应用已超过100年历史，是目前储能市场上应用最广、占比最高的技术。但是抽水蓄能对于地理条件的依赖度很高，必须在水资源分布非常丰富的地方才能建设抽水蓄能站，而且随着生态环境保护要求不断提高，近年来无论是水力发电站还是抽水蓄能站，国内外都已经较少建设。除抽水蓄能外，飞轮储能、压缩空气储能等机械储能技术在特定的区域也有一定的应用。

  随着电池技术的飞速进步和成本不断下降，电化学储能是目前市场上关注度最高的储能技术，装机量实现了快速增长，占比不断提升，成为电力储能市场增长的主要来源。

  截止2021年，全球储能市场装机功率累计达205.3 GW，其中抽水蓄能装机功率177.4 GW，占比86.42%，仍然是最主要的电力储能技术；压缩空气储能装机功率1.86GW，占比0.91%；飞轮储能装机功率0.97GW，占比0.47%；电化学储能装机功率21.1 GW，占比10.30%，增长极快；蓄热蓄冷储能装机功率3.88GW，占比1.89%。

  在电化学储能技术当中，锂离子电池技术较为成熟，最早进入规模化应用阶段，已经实现了商业化，是目前发展最快、占比最高的电化学储能技术。2021年，在全球电化学储能新增装机量中，锂离子电池储能技术装机占比达到99.73%。

  全钒液流电池，优点是安全性高、全生命周期成本低、资源自主可控，是目前商业化较为成熟的液流电池路线，将来有望在电力储能市场获得一定的规模化应用。

  钠离子电池的技术比较接近锂离子电池，两者可以共用80%以上的产业链资源，而理论成本大幅度低于锂离子电池，因此广受市场关注，已经逐渐走到了产业化的早期阶段，有望在2023年实现批量生产和应用，成为电化学储能电池技术的一个重要分支。

  铅酸蓄电池和钠硫电池，由于技术原因及其他原因，并不是电化学储能技术的主要发展方向，不在此赘述。

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电化学储能产业链一览

  以电网侧储能为例，电化学储能装置主要由电池组、高压汇流柜、双向变流器（PCS）、能量管理系统（EMS）等主要部件构成，接受电网的调度指令，按照特定的要求进行电能的存储和方式，完成调频和调峰任务。

  电化学储能的上游为各类原材料，主要有锂镍钴锰钠钒硅磷铜铝等矿产、正极材料、负极材料、电解液、隔膜、控制芯片、功率半导体及模块、电子元器件、高低压器件、电气连接件等；中游为各个子系统或分系统，主要包括电芯/电池组、电池Pack/Rack、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）、能量控制系统（EMS）、变压器、集装箱、户外柜、空调/液冷散热系统、安全防护系统等；下游则应用于新能源发电、传统电站、电网公司、智能微网、通信运营商、工商业企业、居民住宅等。

  随着电化学储能市场的快速增长，电化学储能产业链各个环节也在不断的发展和进步，客观上推动了电化学储能技术在发电侧、电网侧和用户侧的加速渗透，有望在将来取代抽水蓄能技术，成为占比最大的储能技术。

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重磅储能大会推动行业健康发展

  据统计，截止2021年，中国电化学储能累计装机占比为11.8%，对应装机容量为5.12GW。

  “十四五”期末，电化学储能累计投运规模预计将超过 60GW，新增装机量将超过55GW/110GWh，以配合新能源发电占比提升和十四五期间的双碳目标。

  电化学储能产业将在未来几年迎来爆发式增长，并带动上下游产业链实现快速发展，助推我国储能产业大规模产业化。