长时储能需求爆发，锂电池主流地位面临挑战

在“双碳”在此背景下，随着能源转型的不断推进，新能源储能行业迎来了爆发式的发展机遇预计到2025年，市场规模将超过万亿元。在多条新能源储能路线中，锂离子电池正在占据“一家独大”的地位。国家能源局数据显示，2022年，锂离子电池储能占新能源储能装机容量的94.5%。

(资料图片)

面对巨大的市场惯性，几乎所有的新企业都在准备进入“储能赛道”，会更加成熟“锂电”技术路线是技术的首选。但是，问题是新储能是否真的等同于锂电池线？随着新能源储能竞争的日益激烈，“路线之争”值得业界更多考虑。

近日，在杭举行的第十三届中国国际储能大会上，华北电力大学电气电子工程学院副教授郑华博士提出了这样的观点随着电力市场越来越多的电能转移需求，长期储能的需求正在到来。有业内人士解读，这可能意味着在新能源储能领域，锂电池路线“一家独大”我们的市场地位正面临挑战。

近日，液态储能技术有限公司总经理郑晓宇在接受21世纪经济报道记者采访时表示，目前锂电池作为储能技术的应用虽然在成熟度和成本上是最好的，但随着储能需求的长期化，已经成为主流，还需要进一步推广由于其自身的安全挑战，、扩展成本高，目前的锂离子电池储能技术难以满足。所以长期储能市场会被更适合长期储能的路线取代，比如液流。

长期储能需求迎来爆发

什么是长期储能？目前市场上还没有统一的标准定义。2021年，美国能源部s关于长期能量储存的报告提到，长期能量储存被定义为至少连续操作（放电）时间10小时，使用寿命1520年。

目前，国内常见的定义标准是：将连续运（放电）时间不小于4小时的储能技术为长期储能，30分钟到4小时为中期储能，更短的为短期储能。在加快新能源并网的过程中，由于其输出不稳定，对电网的消纳能力提出了更高的要求。为了更好地应对昼夜波动、平衡季度间的能量缺口，长期储能的需求就会爆发。

在杭储能大会的演讲上，郑华博士明确表示，2021年，将在全国范围内“拉闸限电”而2022年8月，四川缺电这两起极端电力安全事故都是由能源不稳定引起的一旦无风的多云天气持续一两天，某地的电力系统就会断电一两天。

为了避免这一幕，中国各地也在政策上加大了对长期储能的支持力度。在新能源“强制配储”背景2023年2月中国31个省份、直辖市、27个自治区出台了新能源配置和储存相关政策，明确“十四五”在此期间，有18个省制定了具体的安装目标。其中，甘肃、福建、湖北、吉林、辽宁、黑龙江、在安徽出台的政策中，明确要求供电侧储电调峰时间要超过4小时。未来随着政策的推进，不排除会有更多省份加入延长储能调峰时间的行列。这些都意味着长期储能的发展空间巨大。

目前，中国 美国的主要储能需求来自新能源的分配和储存。根据中国电力企业联合会3月29日公布的《2022年度电化学储能电站行业统计数据》，到2022年底，电源侧储存的总能量约为6.80GWh，与累计总量5相同.50GWh，占全部新能源储能电站的80.8%主储能市场对——电源侧储能的需求将刺激长期储能的发展。在全球市场，麦肯锡建模研究显示，到2040年，长期储能行业可能部署85-140TW/h，而这个储能的总用电量可能达到全球总用电量的10%

锂电“一家独大”地位受挑战

然而，在长期储能的巨大需求下，锂电池储能路线成为现在的主流储能路线“一家独大”市场地位或面临挑战。5月29日，郑晓彤对21世纪经济报道记者表示，随着长期需求的不断增加，虽然目前锂电池路线仍有很大的经济优势，但从长远来看，其主导地位可能会被更适合长期储能的技术路线所取代，比如液流。他的公司液流储能科技有限公司是目前国内唯一一家使用全钒液流电池的公司、铁铬液流电池双技术路线储能公司。他进一步指出，“如果电网需要配备一秒内响应的储能型，但充放电时间在30分钟左右，锂电池更合适，但如果配备时间更长的，液流可能更合适。

郑小豪从安全性和经济性的角度解释了上述结论。首先是安全郑小豪认为，锂电池作为可燃物的特性决定了其安全问题无法彻底解决，在长期储能的要求下，这个问题会更加突出。他明确表示，“锂离子电池由可燃材料制成，这意味着无论BMS（电池管理系统）做的有多好，液冷或者风冷系统有多厉害、目前的控制系统有多精确。但是锂离子电池作为可燃物的特性是无法回避的任何微小的质量问题或操作不当都可能导致电池着火燃烧和爆炸。郑小豪表示，液流电池不存在这个问题他指出，“液流电池的电解液是水，即使正负极混在一起也不会着火。

事实上，锂电池安全事故频发在一定程度上阻碍了锂电池的应用和推广。6月1日，在京举行的新能源储能投融资研讨会上，中国工程院院士杨裕生指出：韩、美、澳大利亚锂离子电池多次起火、爆炸。比如2022年10月15日，韩国某重要数据中心电池起火断电，导致两大互联网服务中断，3.2万台服务器宕机，金融交通严重受损。

锂离子电池作为长期储能的缺点还包括扩容成本高的问题。郑晓彤解释说，锂离子电池提供的功率与储存能量的装置绑定在一起，在不增加功率只增加容量的情况下，电池成本成比例增加。也就是说，4小时储能系统的电池成本是1小时储能系统的4倍。相比之下，液体流动等其他途径可能更具成本效益。

相比之下，如果提高续航，成本要比锂离子电池的比例放大低很多。“理论上液流电站充放电时间可以无限长我们需要做的是提供一个比较大的圆柱体，在储存的电解液中储存足够的电流未来的电网需要液流电池储存一到两天的电，这也是可以的，无非是一个更大的圆柱体。郑晓昊表示。

呼唤更多的新技术

此外，资源问题也成为锂电池长期储能发展的制约因素之一。公开资料显示，锂资源分布总量有限，地壳丰度仅为0.006%即使全部开采，也只能满足100 TWh的需求。麦肯锡建模研究表明，到2040年，全球长期储能行业可能部署85-140TWH（太瓦时）的储能容量。

相比之下，液流电池路线中的钒流路线也有巨大的资源储备缺口。据郑小豪介绍，全球钒资源开采，50太瓦时的产能是不够的。郑小豪指出，市场会寻找更多其他资源的技术路线。从锂离子电池到钠离子电池，钒液流电池进化到锌铁/铁铬技术路线，或成为储能市场的终极技术。杨裕生院士主张，在稳定锂离子电池示范规模的同时，储能市场也应加大对以铁铬为代表的液流电池技术路线的支持。

关注索比储能官方微信，第一时间获取行业资讯！