長時儲能需求爆發，鋰電池主流地位面臨挑戰

在“雙碳”在此背景下，隨著能源轉型的不斷推進，新能源儲能行業迎來了爆發式的發展機遇預計到2025年，市場規模將超過萬億元。在多條新能源儲能路線中，鋰離子電池正在占據“一家獨大”的地位。國家能源局數據顯示，2022年，鋰離子電池儲能占新能源儲能裝機容量的94.5%。

(資料圖片)

面對巨大的市場慣性，幾乎所有的新企業都在準備進入“儲能賽道”，會更加成熟“鋰電”技術路線是技術的首選。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，華北電力大學電氣電子工程學院副教授鄭華博士提出了這樣的觀點隨著電力市場越來越多的電能轉移需求，長期儲能的需求正在到來。有業內人士解讀，這可能意味著在新能源儲能領域，鋰電池路線“一家獨大”我們的市場地位正面臨挑戰。

近日，液態儲能技術有限公司總經理鄭曉宇在接受21世紀經濟報道記者采訪時表示，目前鋰電池作為儲能技術的應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，已經成為主流，還需要進一步推廣由于其自身的安全挑戰，、擴展成本高，目前的鋰離子電池儲能技術難以滿足。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

什么是長期儲能？目前市場上還沒有統一的標準定義。2021年，美國能源部s關于長期能量儲存的報告提到，長期能量儲存被定義為至少連續操作（放電）時間10小時，使用壽命1520年。

目前，國內常見的定義標準是：將連續運（放電）時間不小于4小時的儲能技術為長期儲能，30分鐘到4小時為中期儲能，更短的為短期儲能。在加快新能源并網的過程中，由于其輸出不穩定，對電網的消納能力提出了更高的要求。為了更好地應對晝夜波動、平衡季度間的能量缺口，長期儲能的需求就會爆發。

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“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定引起的一旦無風的多云天氣持續一兩天，某地的電力系統就會斷電一兩天。

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“強制配儲”背景2023年2月中國31個省份、直轄市、27個自治區出臺了新能源配置和儲存相關政策，明確“十四五”在此期間，有18個省制定了具體的安裝目標。其中，甘肅、福建、湖北、吉林、遼寧、黑龍江、在安徽出臺的政策中，明確要求供電側儲電調峰時間要超過4小時。未來隨著政策的推進，不排除會有更多省份加入延長儲能調峰時間的行列。這些都意味著長期儲能的發展空間巨大。

目前，中國 美國的主要儲能需求來自新能源的分配和儲存。根據中國電力企業聯合會3月29日公布的《2022年度電化學儲能電站行業統計數據》，到2022年底，電源側儲存的總能量約為6.80GWh，與累計總量5相同.50GWh，占全部新能源儲能電站的80.8%主儲能市場對——電源側儲能的需求將刺激長期儲能的發展。在全球市場，麥肯錫建模研究顯示，到2040年，長期儲能行業可能部署85-140TW/h，而這個儲能的總用電量可能達到全球總用電量的10%

鋰電“一家獨大”地位受挑戰

然而，在長期儲能的巨大需求下，鋰電池儲能路線成為現在的主流儲能路線“一家獨大”市場地位或面臨挑戰。5月29日，鄭曉彤對21世紀經濟報道記者表示，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濟優勢，但從長遠來看，其主導地位可能會被更適合長期儲能的技術路線所取代，比如液流。他的公司液流儲能科技有限公司是目前國內唯一一家使用全釩液流電池的公司、鐵鉻液流電池雙技術路線儲能公司。他進一步指出，“如果電網需要配備一秒內響應的儲能型，但充放電時間在30分鐘左右，鋰電池更合適，但如果配備時間更長的，液流可能更合適。

鄭小豪從安全性和經濟性的角度解釋了上述結論。首先是安全鄭小豪認為，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）做的有多好，液冷或者風冷系統有多厲害、目前的控制系統有多精確。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量問題或操作不當都可能導致電池著火燃燒和爆炸。鄭小豪表示，液流電池不存在這個問題他指出，“液流電池的電解液是水，即使正負極混在一起也不會著火。

事實上，鋰電池安全事故頻發在一定程度上阻礙了鋰電池的應用和推廣。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，韓國某重要數據中心電池起火斷電，導致兩大互聯網服務中斷，3.2萬臺服務器宕機，金融交通嚴重受損。

鋰離子電池作為長期儲能的缺點還包括擴容成本高的問題。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小時儲能系統的電池成本是1小時儲能系統的4倍。相比之下，液體流動等其他途徑可能更具成本效益。

相比之下，如果提高續航，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間可以無限長我們需要做的是提供一個比較大的圓柱體，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，無非是一個更大的圓柱體。鄭曉昊表示。

呼喚更多的新技術

此外，資源問題也成為鋰電池長期儲能發展的制約因素之一。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，全球長期儲能行業可能部署85-140TWH（太瓦時）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。據鄭小豪介紹，全球釩資源開采，50太瓦時的產能是不夠的。鄭小豪指出，市場會尋找更多其他資源的技術路線。從鋰離子電池到鈉離子電池，釩液流電池進化到鋅鐵/鐵鉻技術路線，或成為儲能市場的終極技術。楊裕生院士主張，在穩定鋰離子電池示范規模的同時，儲能市場也應加大對以鐵鉻為代表的液流電池技術路線的支持。

關注索比儲能官方微信，第一時間獲取行業資訊！