在“雙碳”在此背景下，隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷推進(jìn)，新能源儲能行業(yè)迎來了爆發(fā)式的發(fā)展機(jī)遇預(yù)計(jì)到2025年，市場規(guī)模將超過萬億元。在多條新能源儲能路線中，鋰離子電池正在占據(jù)“一家獨(dú)大”的地位。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年，鋰離子電池儲能占新能源儲能裝機(jī)容量的94.5%。

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面對巨大的市場慣性，幾乎所有的新企業(yè)都在準(zhǔn)備進(jìn)入“儲能賽道”，會更加成熟“鋰電”技術(shù)路線是技術(shù)的首選。但是，問題是新儲能是否真的等同于鋰電池線？隨著新能源儲能競爭的日益激烈，“路線之爭”值得業(yè)界更多考慮。

近日，在杭舉行的第十三屆中國國際儲能大會上，華北電力大學(xué)電氣電子工程學(xué)院副教授鄭華博士提出了這樣的觀點(diǎn)隨著電力市場越來越多的電能轉(zhuǎn)移需求，長期儲能的需求正在到來。有業(yè)內(nèi)人士解讀，這可能意味著在新能源儲能領(lǐng)域，鋰電池路線“一家獨(dú)大”我們的市場地位正面臨挑戰(zhàn)。

近日，液態(tài)儲能技術(shù)有限公司總經(jīng)理鄭曉宇在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)表示，目前鋰電池作為儲能技術(shù)的應(yīng)用雖然在成熟度和成本上是最好的，但隨著儲能需求的長期化，已經(jīng)成為主流，還需要進(jìn)一步推廣由于其自身的安全挑戰(zhàn)，、擴(kuò)展成本高，目前的鋰離子電池儲能技術(shù)難以滿足。所以長期儲能市場會被更適合長期儲能的路線取代，比如液流。

長期儲能需求迎來爆發(fā)

什么是長期儲能？目前市場上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義。2021年，美國能源部s關(guān)于長期能量儲存的報(bào)告提到，長期能量儲存被定義為至少連續(xù)操作（放電）時(shí)間10小時(shí)，使用壽命1520年。

目前，國內(nèi)常見的定義標(biāo)準(zhǔn)是：將連續(xù)運(yùn)（放電）時(shí)間不小于4小時(shí)的儲能技術(shù)為長期儲能，30分鐘到4小時(shí)為中期儲能，更短的為短期儲能。在加快新能源并網(wǎng)的過程中，由于其輸出不穩(wěn)定，對電網(wǎng)的消納能力提出了更高的要求。為了更好地應(yīng)對晝夜波動(dòng)、平衡季度間的能量缺口，長期儲能的需求就會爆發(fā)。

在杭儲能大會的演講上，鄭華博士明確表示，2021年，將在全國范圍內(nèi)“拉閘限電”而2022年8月，四川缺電這兩起極端電力安全事故都是由能源不穩(wěn)定引起的一旦無風(fēng)的多云天氣持續(xù)一兩天，某地的電力系統(tǒng)就會斷電一兩天。

為了避免這一幕，中國各地也在政策上加大了對長期儲能的支持力度。在新能源“強(qiáng)制配儲”背景2023年2月中國31個(gè)省份、直轄市、27個(gè)自治區(qū)出臺了新能源配置和儲存相關(guān)政策，明確“十四五”在此期間，有18個(gè)省制定了具體的安裝目標(biāo)。其中，甘肅、福建、湖北、吉林、遼寧、黑龍江、在安徽出臺的政策中，明確要求供電側(cè)儲電調(diào)峰時(shí)間要超過4小時(shí)。未來隨著政策的推進(jìn)，不排除會有更多省份加入延長儲能調(diào)峰時(shí)間的行列。這些都意味著長期儲能的發(fā)展空間巨大。

目前，中國 美國的主要儲能需求來自新能源的分配和儲存。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會3月29日公布的《2022年度電化學(xué)儲能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》，到2022年底，電源側(cè)儲存的總能量約為6.80GWh，與累計(jì)總量5相同.50GWh，占全部新能源儲能電站的80.8%主儲能市場對——電源側(cè)儲能的需求將刺激長期儲能的發(fā)展。在全球市場，麥肯錫建模研究顯示，到2040年，長期儲能行業(yè)可能部署85-140TW/h，而這個(gè)儲能的總用電量可能達(dá)到全球總用電量的10%

鋰電“一家獨(dú)大”地位受挑戰(zhàn)

然而，在長期儲能的巨大需求下，鋰電池儲能路線成為現(xiàn)在的主流儲能路線“一家獨(dú)大”市場地位或面臨挑戰(zhàn)。5月29日，鄭曉彤對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，隨著長期需求的不斷增加，雖然目前鋰電池路線仍有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，但從長遠(yuǎn)來看，其主導(dǎo)地位可能會被更適合長期儲能的技術(shù)路線所取代，比如液流。他的公司液流儲能科技有限公司是目前國內(nèi)唯一一家使用全釩液流電池的公司、鐵鉻液流電池雙技術(shù)路線儲能公司。他進(jìn)一步指出，“如果電網(wǎng)需要配備一秒內(nèi)響應(yīng)的儲能型，但充放電時(shí)間在30分鐘左右，鋰電池更合適，但如果配備時(shí)間更長的，液流可能更合適。

鄭小豪從安全性和經(jīng)濟(jì)性的角度解釋了上述結(jié)論。首先是安全鄭小豪認(rèn)為，鋰電池作為可燃物的特性決定了其安全問題無法徹底解決，在長期儲能的要求下，這個(gè)問題會更加突出。他明確表示，“鋰離子電池由可燃材料制成，這意味著無論BMS（電池管理系統(tǒng)）做的有多好，液冷或者風(fēng)冷系統(tǒng)有多厲害、目前的控制系統(tǒng)有多精確。但是鋰離子電池作為可燃物的特性是無法回避的任何微小的質(zhì)量問題或操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致電池著火燃燒和爆炸。鄭小豪表示，液流電池不存在這個(gè)問題他指出，“液流電池的電解液是水，即使正負(fù)極混在一起也不會著火。

事實(shí)上，鋰電池安全事故頻發(fā)在一定程度上阻礙了鋰電池的應(yīng)用和推廣。6月1日，在京舉行的新能源儲能投融資研討會上，中國工程院院士楊裕生指出：韓、美、澳大利亞鋰離子電池多次起火、爆炸。比如2022年10月15日，韓國某重要數(shù)據(jù)中心電池起火斷電，導(dǎo)致兩大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中斷，3.2萬臺服務(wù)器宕機(jī)，金融交通嚴(yán)重受損。

鋰離子電池作為長期儲能的缺點(diǎn)還包括擴(kuò)容成本高的問題。鄭曉彤解釋說，鋰離子電池提供的功率與儲存能量的裝置綁定在一起，在不增加功率只增加容量的情況下，電池成本成比例增加。也就是說，4小時(shí)儲能系統(tǒng)的電池成本是1小時(shí)儲能系統(tǒng)的4倍。相比之下，液體流動(dòng)等其他途徑可能更具成本效益。

相比之下，如果提高續(xù)航，成本要比鋰離子電池的比例放大低很多?！袄碚撋弦毫麟娬境浞烹姇r(shí)間可以無限長我們需要做的是提供一個(gè)比較大的圓柱體，在儲存的電解液中儲存足夠的電流未來的電網(wǎng)需要液流電池儲存一到兩天的電，這也是可以的，無非是一個(gè)更大的圓柱體。鄭曉昊表示。

呼喚更多的新技術(shù)

此外，資源問題也成為鋰電池長期儲能發(fā)展的制約因素之一。公開資料顯示，鋰資源分布總量有限，地殼豐度僅為0.006%即使全部開采，也只能滿足100 TWh的需求。麥肯錫建模研究表明，到2040年，全球長期儲能行業(yè)可能部署85-140TWH（太瓦時(shí)）的儲能容量。

相比之下，液流電池路線中的釩流路線也有巨大的資源儲備缺口。據(jù)鄭小豪介紹，全球釩資源開采，50太瓦時(shí)的產(chǎn)能是不夠的。鄭小豪指出，市場會尋找更多其他資源的技術(shù)路線。從鋰離子電池到鈉離子電池，釩液流電池進(jìn)化到鋅鐵/鐵鉻技術(shù)路線，或成為儲能市場的終極技術(shù)。楊裕生院士主張，在穩(wěn)定鋰離子電池示范規(guī)模的同時(shí)，儲能市場也應(yīng)加大對以鐵鉻為代表的液流電池技術(shù)路線的支持。

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