發展儲能電池技術的四點建議

隨著可再生能源裝機的不斷躍升，其波動性和間歇性也給電網帶來一定沖擊，在這種情況下，儲能的作用正在凸顯，也在引發行業越來越多的關注。為更好地理解儲能、發展儲能電池技術，建議：

首先要厘清基本概念，儲能電池技術包括儲能電池本體技術和儲能電池應用技術，兩者都很重要。

廣義上來說，儲能是采用某種裝置或方法儲存能量，并實現能量在空間維度移動后釋放或者是在時間維度滯留后釋放。據此，可進一步細分為兩類：移動儲能，即移動設備供能、電動車動力電池等；靜態儲能，如UPS電源、通信基站電源、工業蓄熱系統和抽水蓄能電站等。此外，利用植物的自然光合作用或者是新型光化學轉換材料的人工光合作用，將光能轉化為生物質能或化學能并加以儲存和釋放，也是一類重要的靜態儲能方式。

根據所用的能量形式，可將儲能本體技術大致分為四類；物理儲能（抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能）、電化學儲能（各類二次電池、電化學超級電容器）、化學儲能（人工清潔能源如儲氫、儲碳等化學反應儲能）、儲熱/蓄冷（顯熱儲能、相變儲能、化學反應儲熱）。儲能電池屬于電化學儲能的一類，是目前發展最為迅速的儲能技術類型。

但是，并非所有的電池都可以稱為儲能電池，系統功率在1KW量級以上的，用于電動車、通訊基站的電池，可以稱為儲能電池；系統功率≥1MW，用于儲能電站的電池稱為電力儲能電池。

儲能電池應用技術主要指BMS（電池管理系統）、PCS（電池儲能系統能量控制裝置）、EMS（能量管理系統）。BMS是電池本體與應用端之間的紐帶，主要對象是二次電池，目的是提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電。PCS是與儲能電池組配套，連接于電池組與電網之間，把電網電能存入電池組或將電池組能量回饋到電網的系統。EMS是現代電網調度自動化系統總稱，包括計算機、操作系統、EMS支撐系統、數據采集與監視、自動發電控制與計劃、網絡應用分析。

其次，以需求為導向，根據不同應用領域的實際需求發展相適應的儲能電池技術；低成本、長壽命、高安全、易回收是儲能電池技術發展的總體目標。

儲能可在諸多方面發揮重要作用，比如電網調峰調頻，平滑可再生能源發電波動，改善配電質量和可靠性，基站、社區或家庭備用電源，分布式微電網儲能，電動汽車VEG模式的供能系統等。儲能應用的場景不同、技術要求也會不同，沒有任何一類電池能夠滿足所有場景的要求。因此，要以需求為導向，根據不同應用領域的實際需求發展相適應的儲能電池技術。

當前儲能技術成本高，經濟性欠佳是共性問題。儲能技術成本降低可以分為四個目標階段。當前目標：開發非調峰功能的儲能電池技術和市場，如電動車動力電池市場、離網市場和電力調頻市場；短期（5—10年）目標：低于峰谷電價差的度電成本；中期（10—20年）目標：低于火電調峰（和調度）的成本；長期（20—30年）目標：低于同時期風光發電的度電成本。

盡管目前利用峰谷電價差發展儲能的商業模式頗受關注，但這可能是個偽命題，短期內可行，長期看來并不可行。原因在于，隨著儲能技術成本的下降，電網的峰谷電價差將越來越低。未來只有當儲能成本低于火電調峰成本后，儲能裝備才可能作為重要補充，納入到電網調度系統。

現有類型儲能電池存在潛在危機。鈉硫電池，陶瓷管的老化破損帶來的安全性問題。鉛酸（鉛炭）電池，鉛精礦15年左右開采完畢；低成本高污染的回收環節。全釩液流電池，系統效率低于70%的“天花板”；有毒的硫酸釩溶液；隔膜對于電池倍率和電解液循環壽命不能兼顧；系統復雜，運行可靠性存在問題。鋰離子電池：現有電池結構回收處理困難，成本高；電池存在安全性隱患，應用成本偏高。

綜上來看，低成本、長壽命、高安全、易回收是儲能電池技術發展的總體目標。

再次，要高度重視大型電力儲能電池技術的基礎創新研究和知識產權布局，同時推動開展儲能電池技術的知識產權商業共享。

隨著儲能規模應用，大型儲能技術是未來的發展趨勢，開發單體功率≥100KW的超高功率安全儲能電池技術將是一個重要的研發方向。以解決應用問題為核心，要用做小電池的思路做小電池、用做大電池的思路做大電池，而不能用小電池的結構思路來制作大型電力儲能電池。

此外，我們目前對于儲能技術應用方式和儲能技術本質的認識可能還是初步的，膚淺的。電力儲能是一個系統儲/放電的概念，很有可能需要多種技術經濟模式的組合，而非局限于單一電池循環充放電行為的理解。

中國知識產權對外依存度高達60%，在核心技術方面，中國國外知識產權依存度甚至達到90%以上。儲能技術在加強基礎科學探索研究和原始創新技術開發的過程中，要加強儲能項目立項與結題的知識產權競爭力評估和技術應用前景評估。

對于國外已經有成熟或已經進入示范應用的儲能技術，我們如何突破相關知識產權的布局和封鎖？對此，建議成立儲能產業知識產權評估和交易平臺，引導儲能技術產業鏈有序發展；建立健全知識產權的保護與商業分享機制，加強核心技術點的專利布局，積極引導產業資本和風險投資進入前沿技術開發領域，提高儲能行業自主創新能力。

最后，根據儲能（電池）技術水平實事求是地發展儲能產業，務必在儲能電池本體技術安全可靠的前提下，再開展大型兆瓦級以上的示范應用。

在電力行業，安全是首要考慮的目標，儲能的應用也不例外。儲能電池技術的安全性、可靠性和經濟性是決定其能否規模利用的前提。

必須明確儲能電池本體技術和儲能電池應用技術的區別和聯系。對于絕大多數儲能電池技術而言，當該技術開展兆瓦級以上的示范應用時，主要是發現并解決儲能系統應用過程中的技術問題和經濟性評估，而不是儲能電池本體技術的問題。換言之，應該在儲能本體技術安全可靠的前提下，再開展兆瓦級以上的示范應用。示范應用的目的是積累應用數據，開發應用技術，解決應用問題，評估應用經濟。如示范項目進展順利，其大規模推廣也將逐步鋪開，儲能產業才能得以健康發展。