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儲(chǔ)能是發(fā)展前景廣闊的萬(wàn)億級(jí)新興產(chǎn)業(yè)，其中鋰電池儲(chǔ)能是最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)方向，也是驅(qū)動(dòng)能源革命的重要力量。鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍和場(chǎng)景廣闊，具有能量密度大、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬，以及可快速充放電、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染小和不受地形等自然條件限制等優(yōu)點(diǎn)，是目前儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中適應(yīng)性最好的技術(shù)路線，可以勝任各種復(fù)雜的場(chǎng)景，在發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等主要儲(chǔ)能領(lǐng)域均有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前從全行業(yè) 2018 年的爆發(fā)式發(fā)展到 2019 年下半年的斷崖式下跌 , 總體來(lái)說(shuō)在發(fā)電側(cè)，鋰電池儲(chǔ)能主要應(yīng)用于電站自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）調(diào)頻 , 其運(yùn)營(yíng)情況較為穩(wěn)定成熟。項(xiàng)目 IRR 均超過(guò) 17%。有非常好的資本吸引力。目前除山西區(qū)域降價(jià)及準(zhǔn)入限制外全國(guó)市場(chǎng)較為寬松。
目 前，作 為 鋰 離 子 電 池 正 極 材 料 之 一 的 磷 酸 鐵 鋰（LiFePO4）來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜、熱穩(wěn)定性好、無(wú)吸濕性、對(duì)環(huán)境友好。磷酸鐵鋰電池是各種二次電池中產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展最為成熟的一種，也是最具潛力的一種先進(jìn)儲(chǔ)能電池。具有工作電壓高、能量密度較大、循環(huán)壽命足夠長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且支持無(wú)級(jí)擴(kuò)展，適合于大規(guī)模電能儲(chǔ)存，在可再生能源發(fā)電安全并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、分布式電站和 UPS 電源等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。磷酸鐵鋰電池因其循環(huán)壽命足夠、安全可靠性高的優(yōu)勢(shì)，已在儲(chǔ)能領(lǐng)域獲得應(yīng)用認(rèn)可。甚至其密度在汽車動(dòng)力革命的帶動(dòng)下已超越了普遍認(rèn)知的極限，其未來(lái)安全性方面相對(duì)非是常難做的。
自從鋰離子電池在 1991 年產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，電池的負(fù)極材料一直是石墨在一統(tǒng)天下。鈦酸鋰作為新型鋰離子電池的負(fù)極材料由于其多項(xiàng)優(yōu)異的性能而受到重視，成為近年來(lái)研究較多的負(fù)極材料。鈦酸鋰材料具有超高安全性、超長(zhǎng)壽命、高低溫工作范圍寬、高功率以及綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。在劣勢(shì)方面，鈦酸鋰材料的能量密度較低，同時(shí)由于其吸水性強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)電池制作的環(huán)境要求較高。目前，鈦酸鋰電池的應(yīng)用市場(chǎng)尚未完全打開(kāi)。鈦酸鋰離子電池具有充放電響應(yīng)速度快，倍率特性好，壽命超長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，由于鈦酸鋰電池在充放電過(guò)程中容易發(fā)生脹氣，吸水性強(qiáng)等特點(diǎn)，成本居高成為鈦酸鋰電池大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的瓶頸之一。但目前通過(guò)合同能源管理的資本融資模式其壽命優(yōu)勢(shì)、高海拔和高緯度、溫度適應(yīng)性強(qiáng)優(yōu)勢(shì)凸顯
三元鋰離子電池一般是指使用鋰鎳鈷錳三元材料為正極材料的電池。三元材料綜合了鎳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn)，具有容量高、能量密度高、成本低、循環(huán)性能好、寬溫性能好、倍率高的特點(diǎn)。但制作三元鋰的原材料中，鈷金屬有毒，離子電池分解時(shí)產(chǎn)生氧氣，安全性不好管理等，在儲(chǔ)能調(diào)頻應(yīng)用中業(yè)界有疑慮，加之近兩年市場(chǎng)反饋及安全事故未來(lái)發(fā)展較為不確定。將來(lái)將繼續(xù)汽車領(lǐng)域?yàn)橹?。幾種鋰電池技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比如表 1（同樣材料，不同電芯廠家的技術(shù)狀態(tài)不同，做出的電芯性能也不一樣，僅以一般性技術(shù)水平做對(duì)比）。
各種電池技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)并存，這也是因?yàn)椴牧峡茖W(xué)的復(fù)雜性所導(dǎo)致。電池技術(shù)的本質(zhì)是材料學(xué)，一般情況下，新出現(xiàn)的電池材料比舊材料要先進(jìn)，但因其工程級(jí)應(yīng)用少，有不完善的地方，需要經(jīng)歷試錯(cuò)糾錯(cuò)過(guò)程，其成熟安全性也相對(duì)較差。結(jié)合儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)對(duì)鋰離子電池的性能要求，不同鋰離子電池類型的關(guān)鍵性能比較如表 2 所示。
鋰電池在過(guò)充、過(guò)放、過(guò)熱和機(jī)械碰撞等內(nèi)外部因素作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內(nèi)部短路，導(dǎo)致熱失控進(jìn)而引發(fā)安全問(wèn)題。此外，鋰電池目前采用的電解液多為易燃或可燃的有機(jī)溶劑，增加了發(fā)生火災(zāi)的隱患。傳統(tǒng)的安全消防措施往往并不能有效抑制鋰電池的熱失控，會(huì)造成初期火災(zāi)迅速蔓延，進(jìn)而演變?yōu)榇笠?guī)模的火災(zāi)。2017 年 8 月至 2019 年 5月間，韓國(guó)接連發(fā)生了 23 起儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故，韓國(guó)政府曾一度暫停了所有正在運(yùn)行的儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，解決鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全問(wèn)題成為重中之重。
鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還處于孕育期，政策仍將是驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。目前我?guó)在該領(lǐng)域的相關(guān)戰(zhàn)略和政策研究不充分，缺乏有效的引導(dǎo)政策和激勵(lì)措施，不利于鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步做大做強(qiáng)。此外，我國(guó)鋰電池儲(chǔ)能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作尚處于起步階段，目前只發(fā)布了 1 項(xiàng)國(guó)標(biāo)和 3 項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后已成為影響行業(yè)規(guī)范化發(fā)展的主要癥結(jié)，可能導(dǎo)致儲(chǔ)能項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單、性能指標(biāo)模糊、檢驗(yàn)測(cè)試缺乏和安全隱患大等問(wèn)題。項(xiàng)目檢測(cè)管理不系統(tǒng)、不深入。目前，在全國(guó)范圍內(nèi)還沒(méi)有一家大規(guī)模的儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量綜合檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，部分檢驗(yàn)項(xiàng)目和參數(shù)設(shè)置分布在全國(guó)十多個(gè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，大部分儲(chǔ)能用鋰電池產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性檢驗(yàn)，特別是高電壓、大電流、防爆等試驗(yàn)在國(guó)內(nèi)仍處于缺失狀態(tài)。一系列的儲(chǔ)能電站事故暴露了儲(chǔ)能系統(tǒng)檢測(cè)和管理問(wèn)題突出，在沒(méi)有對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行充分論證的情況下，不少公司或機(jī)構(gòu)就急于上馬儲(chǔ)能項(xiàng)目，系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證期過(guò)短，有些技術(shù)門檻及安全措施沒(méi)能嚴(yán)格到位，倉(cāng)促交付現(xiàn)象突出。
上述問(wèn)題的根源在于我國(guó)儲(chǔ)能服務(wù)缺乏明確量化的市場(chǎng)定價(jià)體系和機(jī)制，電力輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)仍然處于建設(shè)初期，儲(chǔ)能可以參與的市場(chǎng)空間有限，盈利模式單一，無(wú)論是在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是用戶側(cè)，多種應(yīng)用場(chǎng)景中可持續(xù)的商業(yè)模式并不多，“叫好不叫座”的問(wèn)題顯現(xiàn)。以“獨(dú)立市場(chǎng)主體”身份參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，建立按效果付費(fèi)的市場(chǎng)機(jī)制，讓儲(chǔ)能的各項(xiàng)作用能夠在市場(chǎng)中體現(xiàn)并價(jià)值化，從而釋放儲(chǔ)能在發(fā)電、電網(wǎng)、用戶三個(gè)領(lǐng)域的商業(yè)價(jià)值
隨著“隔墻售電”、虛擬電廠、能源大數(shù)據(jù)、現(xiàn)貨市場(chǎng)等新興領(lǐng)域崛起，加之商業(yè)價(jià)值的逐步釋放，2020 年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將如何擁抱春天值得期待。儲(chǔ)能，特別是鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將成為推動(dòng)新一輪能源變革的重要紐帶與催化劑，作為能量靈活存儲(chǔ)和釋放的中介環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)清潔化、低碳化、智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。未來(lái)十年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)將蓬勃發(fā)展，到 2030 年儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)?；蜻_(dá) 4260 億美元。儲(chǔ)能加新能源將成為網(wǎng)源的重要支撐。
