2023年，中國已投運新型儲能項目累計裝機規模6663.4MW，其中鋰離子電池儲能累計裝機規模5950.42MW，占比89.30%。鋰離子電池是目前技術比較成熟，發展勢頭最為迅猛的電化學儲能。鋰離子電池無疑是未來新型儲能發展的C位技術路線。

 鋰離子電池由正極、負極、隔膜和電解液組成，目前主流產品正極常用鎳錳鈷三元材料或磷酸鐵鋰，負極多為石墨等碳素材料。鋰離子電池具有能量密度大、沒有記憶效應、充放電快速、響應速度快、配置靈活、建設周期短等優點，廣泛應用于風電光伏等新能源發電側、電網側、用戶側儲能項目。

 2.產業鏈

  鋰離子儲能產業鏈，由上游設備商，中游集成商和下游應用端組成。其中設備包括電池、EMS、BMS、PCS、熱管理等；集成商包括儲能系統集成和EPC；應用端主要由電源側、電網側、用戶側組成。

3.發展方向

鋰離子電池，尤其是磷酸鋰鐵電池，從安全性、能量密度、成本、發展路徑等方面性價比最高的技術方向。鋰離子儲能電池材料體系以磷酸鐵鋰為主，鋰電池正在向大容量方向持續演進。

 根據工信部要求，儲能型電池能量密度≥145Wh/kg，電池組能量密度≥110Wh/kg。循環壽命≥5000次且容量保持率≥80%。當前的電化學儲能尤其是鋰電儲能技術進入了一個新變革周期，大電芯、高電壓、水冷/液冷等新產品新技術逐漸登上舞臺，儲能系統向大容量方向在持續演進，同時鈉離子電池在未來憑借成本優勢可能占據一席之位。

二、鈉電池儲能

1.工作原理

鈉離子電池是一種依靠鈉離子在正負極間移動來完成充放電工作的二次電池。鈉離子電池工作原理與鋰離子電池“搖椅式”原理相似，充電時，鈉離子從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極；放電時則相反，與鋰離子電池的工作原理相似。

 近年來由于鋰離子電池的核心原材料碳酸鋰價格飛漲，就原材料方面而言，鈉資源儲量大且分布廣泛，原材料價格較為低廉，鈉離子電池性能較為優良，在交通領域和大規模儲能領域表現出了一定的潛力。

  2.性能分析

 鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池定位較為相近。

磷酸鐵鋰電池的能量密度主要在150-210Wh/kg，三元鋰電池的能量密度則更高，超過200Wh/kg，而目前主流鈉離子電池的能量密度普遍在100-200Wh/kg，整體不及鋰電池，但與磷酸鐵鋰電池的能量密度區間存在部分重疊，遠遠超出鉛酸電池。鈉離子較大的體積還會造成循環性能的不穩定，現階段鈉電池的循環壽命普遍在2000-3000次，遠高于鉛酸，但較磷酸鐵鋰電池3000-6000 次的循環壽命仍存在差距。綜合來看，鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池的性能指標最接近，定位較為相似

3.產業鏈

鈉離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液組成，和鋰離子電池的生產設備基本可實現兼容，降低了產業化難度。

 我國鈉離子電池產業鏈還處于初級階段，產業布局尚不成熟。鈉離子電池產業鏈結構與鋰電類似，包括上游資源企業、中游電池材料及電芯企業。

液流電池儲能

1.工作原理

液流電池目前有：全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池、鋅鐵液流電池、全鐵液流電池、多硫化鈉溴液流電池、鋰離子液流電池、鋅鎳液流電池等多種技術。

 全釩液流電池，是其中最為成熟、最可能實現大規模商業化的技術路線。

全釩液流電池，是一種以金屬釩離子為活性物質的液態氧化還原可再生電池。全釩液流電池正、負極活性物質，分別儲存在獨立的電解液儲罐中。在對電池進行充、放電時，正負極電解液在離子交換膜兩側進行氧化還原反應。同時，通過電堆外泵的作用，儲液罐中的電解液不斷送入正極室和負極室內，以維持離子的濃度，實現對電池的充放電。

釩液流電池具有有著系統安全性高、壽命長、易擴容、項目建設周期短、選址靈活等優點，是大規模長時儲能頗具發展前景技術路線之一。

 2.成本分析

 全釩液流電池儲能系統的初次投資成本，隨儲能時長的增加而不斷降低。

 《全釩液流電池的技術進展、不同儲能時長系統的價格分析及展望》一文的分析：當儲能時長為1小時的情況下，液流電池儲能系統的初次投資成本為7500元/kWh，但當儲能時長延長到4小時后全釩液流電池儲能系統的總價格為3000元/kWh。可見，全釩液流電池儲能系統工作時間越長，單位kWh價格越低。

 全釩液流電池的電解液可再生循環使用，其殘值較高。從全生命周期成本來看，以儲能時長為4小時的釩液流電池儲能系統為例，實際成本為1875元/kWh；當儲能時長為10小時，實際成本僅為1020元/kWh。

 3.產業鏈

全釩液流電池產業鏈初步形成，包括上游原材料供應商、中游釩電池集成商、下游EPC及用戶等。上游涉及電堆及電解液制備原材料，包含V?O?、離子交換膜、電極、雙極板等；中游涉及電解液、電堆的制備與電池的制造，其中電解液價值量占比40%~80%、離子交換膜占電堆成本的30%-40%。電池制造與儲能系統集成已有大連融科、國潤儲能、北京普能、上海電氣、偉力得等多家全釩液流電池產業龍頭企業。

4.發展潛力

 目前國內已有百兆瓦級全釩液流儲能電站投運。

  能源電力說統計了2019年至今20個全釩液流儲能項目，其中百兆瓦時級以上項目10個。

 2022年9月20日，國內首個開工的GWh級全釩液流儲能電站開工——察布查爾縣25萬千瓦/100萬千瓦時全釩液流電池儲能項目。2022年5月，總建設規模200MW/800MWh的大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目一期并網投運，項目位于遼寧大連市沙河口區，一期建設規模100MW/400MWh。

壓縮空氣儲能

1.工作原理

 壓縮空氣儲能是一種以空氣為儲能介質的物理儲能方式。

 工作原理是：當電力過剩時，將空氣壓縮儲存到地下儲氣洞穴里（洞穴可以是鹽穴、報廢礦井、儲氣罐、山洞、過期油氣井、新建儲氣井等），將電能轉化為壓縮空氣勢能。當需要用電時，高壓空氣經過加熱，進入膨脹機，變成常壓的空氣，在此過程中帶動發電機發電，空氣壓縮勢能轉化成電能輸出。

壓縮空氣儲能工作原理

 壓縮空氣儲能，具有規模大、壽命長、建設周期短、站址布局相對靈活等優點，有望成為抽水蓄能在大規模儲能電站領域的重要補充。

2.成本分析

 從目前已建成和在建的項目來看，10兆瓦的系統效率可達60%以上，百兆瓦級別以上的系統設計效率可以達到70%，先進壓縮空氣儲能系統效率能夠逼近75%。造價成本上，根據中國科學院熱物理研究所公開數據，100MW的壓縮空氣儲能，初建成本在4000-5000元/kW，1000元/kWh，度電成本在0.15-0.25元之間。

 3.產業鏈

壓縮空氣儲能的產業鏈，上游為設備、資源供應，核心核心設備包括空氣壓縮機、透平膨脹機、蓄熱換熱系統等，此外還需要儲氣鹽穴資源等；中游為技術提供與項目建設；下游為電網系統，壓縮空氣儲能電站接入電網系統，服務于工業用電、商業用電、居民用電等部門，起到調峰、填谷、調頻、調相、儲能、事故備用等關鍵作用。

壓縮空氣儲能產業鏈

4.發展潛力

 據CNESA數據，截至2022年9月底，中國已投運壓縮空氣儲能在新型儲能中的占比是2.9%，裝機規模約193.24MW。

 效率的提升以及成本的下降，是壓縮空氣儲能商業化發展的基礎。

 能源電力說根據公開數據，不完全統計了山東、河南、河北、江蘇、浙江、廣東等12省備案、簽約、在建、投運壓縮空氣儲能項目合計35個，多為推進中項目；其中25個有公開規模數據，這25個項目合計規模已超8.2GW；壓縮空氣儲能頗有蓄勢待發的發展勢頭，2023將是大功率壓縮空氣儲能項目快速上馬的一年。