中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2024年，中國儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)迎來爆發(fā)式增長，國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，全國已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)73.76GW/168GWh，其中，2024年全年新增裝機(jī)量達(dá)42.3GW，電化學(xué)儲(chǔ)能占比超九成。電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)企業(yè)競爭格局迅速演變、技術(shù)路線競爭激烈、國際發(fā)展日益受阻等鮮明特征。
一、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，技術(shù)迭代加速
2024年，電化學(xué)儲(chǔ)能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研究依舊是全球最熱門的科研領(lǐng)域之一，電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)也取得令人矚目的進(jìn)展，有力地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
（一）鋰離子電池技術(shù)
鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)依舊是最熱門的研究方向，主要聚焦于材料體系、結(jié)構(gòu)體系、系統(tǒng)集成技術(shù)和冷卻系統(tǒng)相關(guān)研究，以提升儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度、安全可靠性，降低系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的性價(jià)比。
一是能量密度方向。相關(guān)科研單位和龍頭企業(yè)各顯神通，通過微觀層面的結(jié)構(gòu)、電化學(xué)演變機(jī)理等研究，改進(jìn)正負(fù)極材料體系，有效提升電池能量密度的同時(shí)，提升了循環(huán)壽命等其它性能。
二是安全技術(shù)方向。一方面，采用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，采取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和計(jì)算機(jī)模擬、大數(shù)據(jù)大模型分析方法，從微觀上揭示了鋰電池?zé)崾У闹饕蚝吐窂?，通過改進(jìn)材料體系、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升系統(tǒng)管理和預(yù)警水平，有效提升儲(chǔ)能電池及系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。另一方面，通過改進(jìn)提升冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)及冷卻液等方式，提升冷卻效果，降低熱失效可能，有力改善鋰離子電池安全防護(hù)水平。
三是成本下降方向。除原材料自身價(jià)格變化外，主要集中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備、信息技術(shù)和冷卻技術(shù)等研究，優(yōu)化生產(chǎn)工藝、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提升生產(chǎn)智能化水平、提升系統(tǒng)集成能力，綜合應(yīng)用一種或多種新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)成本的有效下降。
（二）鈉離子電池技術(shù)
2024年，鈉離子電池取得重大進(jìn)展，能量密度和循環(huán)壽命大幅提升，主要材料的國產(chǎn)化率大幅提升，商業(yè)化生產(chǎn)工藝獲得突破，GW級產(chǎn)線投產(chǎn)。
一是材料技術(shù)，碳基負(fù)極材料依舊是研究熱點(diǎn)，研究硬碳、軟碳負(fù)極材料的儲(chǔ)鈉機(jī)制，有針對性的改進(jìn)制備工藝和材料組成，提升負(fù)極材料性能；研究新的負(fù)極材料如軟硬碳負(fù)極材料、銻基及鉍基金屬負(fù)極材料等，以提高其能量密度和穩(wěn)定性等性能。正極材料方面，通過離子摻雜、表面包覆、微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等改進(jìn)層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子化合物及普魯士藍(lán)類似物等正極材料，提升其空氣和熱穩(wěn)定性能、低溫性能、能量密度等；研究新型陶瓷涂層隔膜以解決聚合物隔膜的潤濕性能，研究優(yōu)化傳統(tǒng)電解液和制備新型低溫電解液以提高鈉離子擴(kuò)散速率和電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力，提升鈉離子電池性能。
二是商業(yè)化技術(shù)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)化加速，主要龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)GWh級量產(chǎn)。
（三）液流電池技術(shù)
一是釩基液流電池方向，研究改進(jìn)電解液制備方法及工藝、改良電解質(zhì)材料體系、改善電解液添加劑，提升釩基液流電池的循環(huán)性能。
二是鐵基液流電池方向，鐵鉻液流電池的電極材料、電解液和離子交換膜這些關(guān)鍵材料是技術(shù)改進(jìn)的熱點(diǎn)。電極材料方面，主要研究氧化法、表面催化劑法改性碳基材料提升性能或者開發(fā)新型電極材料；電解液方面，主要研究電解液體系的優(yōu)化，在電解液中加入添加劑，或者將鉻離子與絡(luò)合劑形成絡(luò)合物進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)；離子交換膜方面，主要通過加入添加劑，采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)膜或者優(yōu)化制備方法等改進(jìn)樹脂性能。
三是其它液流電池，錳基液流電池和鋅基液流電池也受到關(guān)注，其電解液體系和工作機(jī)理是研究熱點(diǎn)。
（四）其它電池技術(shù)探索
一是固態(tài)電池方向，商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)是業(yè)界競爭的重點(diǎn)，MW級甚至GW產(chǎn)線的建設(shè)投運(yùn)已見諸報(bào)道，行業(yè)處于商業(yè)應(yīng)用前夜。實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，電解質(zhì)、復(fù)合負(fù)極、正極材料改性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電池?zé)崾C(jī)理等依舊是研究熱點(diǎn)，前者提升電池的能量密度等性能，后者則解決安全性問題。
二是鋰硫電池方向，鋰硫電池因其高理論比能量密度（2600Wh/kg）、高理論比能量（1675mAh/g）、原料低廉、環(huán)境友好等特點(diǎn)而受到青睞。目前，研究熱點(diǎn)主要集中于：復(fù)合型正極的構(gòu)建、特殊形貌（如核殼形貌）的設(shè)計(jì)、材料改性新技術(shù)，提升正極材料的熱穩(wěn)定性能，共價(jià)有機(jī)框架基（COFs）、芳砜綸基等鋰硫電池隔膜材料制備工藝及材料改性以提升電池的循環(huán)壽命等性能。
二、市場發(fā)力，模式推陳出新
2024年，我國電化學(xué)儲(chǔ)能市場呈現(xiàn)規(guī)?？焖贁U(kuò)張、企業(yè)盈利水平下降的冰火兩重天態(tài)勢，面對競爭日益激烈的市場環(huán)境和巨大的盈利壓力，企業(yè)發(fā)展和項(xiàng)目開發(fā)模式多樣化發(fā)展?jié)u成趨勢。
（一）企業(yè)發(fā)展：一體化與海外布局加速
2024年，雖然儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模大增，但是，原材料價(jià)格激烈波動(dòng)下降，儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格大幅下降至不足0.5元/W，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格大幅下跌，企業(yè)盈利能力大幅下降，企業(yè)發(fā)展面臨冰火兩重天。諸多數(shù)企業(yè)也因此調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。
一是一體化布局。立足自身企業(yè)主要業(yè)務(wù)，向上游原材料或中游電芯、電池，下游儲(chǔ)能系統(tǒng)延伸，構(gòu)建貫通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的一體化產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，通過高效管理降低成本，提升盈利水平。如海辰儲(chǔ)能在建設(shè)山東海辰長時(shí)儲(chǔ)能一體化零碳產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，項(xiàng)目立足山東儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目計(jì)劃總投資不少于130億元，建設(shè)內(nèi)容包含磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池智能制造基地，PACK及儲(chǔ)能系統(tǒng)集成產(chǎn)線，新材料生產(chǎn)基地，上游原材料生產(chǎn)基地，致力于打造儲(chǔ)能一體化零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
二是加速海外布局。在印尼等資源豐富地區(qū)或在沙特等產(chǎn)品銷售地區(qū)建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)能，在規(guī)避歐美貿(mào)易圍追堵截的同時(shí)，利用當(dāng)?shù)亟◤S優(yōu)勢，擴(kuò)張企業(yè)產(chǎn)品銷售、降低整體成本，提升企業(yè)盈利水平。
三是強(qiáng)化創(chuàng)新。技術(shù)研發(fā)層面，主要龍頭企業(yè)加強(qiáng)自身產(chǎn)品的科技研發(fā)投入，提升產(chǎn)品性能，以此提升產(chǎn)品及企業(yè)競爭力，提升市場份額。同時(shí)，企業(yè)還加強(qiáng)新興技術(shù)如液流電池、固體電池、鋰硫電池、鈉離子電池等新興儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)，積極布局新賽道，以期搶得新的競爭優(yōu)勢，提升企業(yè)未來競爭力。如海辰儲(chǔ)能在去年12月發(fā)布了首款電力儲(chǔ)能專用鈉離子電池∞Cell N162Ah。生產(chǎn)技術(shù)層面，企業(yè)積極擁抱數(shù)智化技術(shù)，建設(shè)數(shù)字工廠、燈塔工廠，提升數(shù)智化制造能力，提升管理效率，降低企業(yè)營運(yùn)、制造成本，提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力和盈利水平。項(xiàng)目開發(fā)層面，企業(yè)積極創(chuàng)新商業(yè)模式、項(xiàng)目開發(fā)模式，在拓展盈利方式的同時(shí)，降低前期資本支出，有效降低資金風(fēng)險(xiǎn)。
（二）競爭格局：龍頭失穩(wěn)，黑馬攪局
一是鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)企業(yè)格局生變。統(tǒng)計(jì)顯示，2024年，我國儲(chǔ)能企業(yè)儲(chǔ)能電池出貨量近350GWh；其中，寧德時(shí)代以近110GWh的儲(chǔ)能電池出貨量高居第一，億緯鋰能位居第二，海辰儲(chǔ)能位居第三，而比亞迪則由上一年的第二跌至第四，遠(yuǎn)景動(dòng)力排名第五，瑞普蘭鈞則掉出前五。
二是鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)龍頭隱現(xiàn)。鈉離子電池儲(chǔ)能已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用前期，2024年6月30日，我國首個(gè)百兆瓦時(shí)鈉離子儲(chǔ)能項(xiàng)目——大唐湖北100兆瓦/200兆瓦時(shí)鈉離子新型儲(chǔ)能電站科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目一期工程建成投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了鈉離子新型儲(chǔ)能技術(shù)在全球的首次大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。企業(yè)競爭也日趨激烈，寧德時(shí)代、比亞迪、海辰儲(chǔ)能等爭相發(fā)布自身的鈉離子儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品。
三是液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。1月24日，國家能源局發(fā)布2024年第1號公告，正式發(fā)布了新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，其中，液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目有8個(gè)。三峽集團(tuán)正在推進(jìn)全球容量最大的液流儲(chǔ)能項(xiàng)目——新疆吉木薩爾縣北庭光伏配套200 MW/1000MWh全釩液流儲(chǔ)能項(xiàng)目，液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商用進(jìn)入新階段。
（三）項(xiàng)目發(fā)展：市場驅(qū)動(dòng)與政策驅(qū)動(dòng)并行
2024年，中國儲(chǔ)能商業(yè)化開始加速，開始由政策推動(dòng)、被動(dòng)式發(fā)展向市場化、主動(dòng)式發(fā)展疊加政策推動(dòng)的雙軌甚至多軌并行的方式發(fā)展，在一些地區(qū)和場景取得了突破式進(jìn)展。
一是傳統(tǒng)套利模式。業(yè)主方擁有儲(chǔ)能電站產(chǎn)權(quán)，通過當(dāng)?shù)胤骞入妰r(jià)差異實(shí)現(xiàn)盈利，如電源、電網(wǎng)、負(fù)荷端配儲(chǔ)均以此模式為主。第三方或者業(yè)主方擁有儲(chǔ)能電站產(chǎn)權(quán)，為己方及多方新能源電站提供服務(wù)以實(shí)現(xiàn)盈利的模式即共享儲(chǔ)能模式。
二是輔助服務(wù)市場模式。依據(jù)地方新能源發(fā)展需要建設(shè)，主要服務(wù)于電力輔助服務(wù)市場，或獨(dú)立或配套參與容量市場、電力調(diào)峰與調(diào)頻市場，參與市場化交易等方式，取得政策規(guī)定的輔助服務(wù)費(fèi)用實(shí)現(xiàn)盈利。
三是復(fù)合發(fā)展模式。儲(chǔ)能電站既服務(wù)于電力輔助服務(wù)市場，又參與峰谷價(jià)差套利運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)復(fù)合化發(fā)展盈利。
四是其它創(chuàng)新發(fā)展模式。儲(chǔ)能電站與綠證、碳資產(chǎn)等相結(jié)合，開發(fā)儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施REITs、“儲(chǔ)能收益權(quán)質(zhì)押貸款”等新的金融工具并實(shí)現(xiàn)流通等。
三、挑戰(zhàn)猶存，產(chǎn)業(yè)面臨關(guān)口
2024年，中國電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，也面臨諸多問題與挑戰(zhàn)。
一是競爭加劇，企業(yè)面臨生死考驗(yàn)。行業(yè)層面，產(chǎn)能急劇擴(kuò)張，產(chǎn)能利用率持續(xù)走低，全年行業(yè)平均產(chǎn)能利用率遠(yuǎn)不如往年。低端同質(zhì)化惡性競爭加劇，技術(shù)低端重復(fù)投入，庫存積壓風(fēng)險(xiǎn)高企，企業(yè)盈利能力急劇下降。技術(shù)層面，技術(shù)路線競爭激烈，固態(tài)電池、液流電池、鈉離子電池各有優(yōu)勢，均到商業(yè)化關(guān)口，不確定性增強(qiáng)，企業(yè)技術(shù)押注風(fēng)險(xiǎn)加大。關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、研究中心偏少，科研成果轉(zhuǎn)化率仍有待提高，新型研發(fā)機(jī)構(gòu)及體制機(jī)制不健全。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一、體系化不足，跨企業(yè)行業(yè)技術(shù)兼容性問題突出。技術(shù)驗(yàn)證不足，實(shí)際應(yīng)用與標(biāo)稱指標(biāo)差異明顯。商業(yè)模式層面，收益模式仍以峰谷價(jià)差套利為主，輔助服務(wù)市場機(jī)制尚不健全，新機(jī)制新模式的政策支持細(xì)則仍需完善，新能源配儲(chǔ)“建而不用”問題仍較突出，商業(yè)生態(tài)環(huán)境尚未成型。企業(yè)層面，企業(yè)營運(yùn)效率和管理水平參差不齊，數(shù)智化任重道遠(yuǎn)。
二是事故頻發(fā)，安全問題亟待解決。全年共發(fā)生儲(chǔ)能火災(zāi)事故超20起，其中，75%以上事故源于熱失控。鋰電池等電化學(xué)儲(chǔ)能的熱失效預(yù)防管理技術(shù)、安全防護(hù)與預(yù)警技術(shù)、冷卻技術(shù)、事故后的消防處理技術(shù)亟待突破。
三是國際競爭與貿(mào)易壁壘升級。政策圍堵加劇。歐盟碳關(guān)稅（CBAM）、《電池法規(guī)》等新規(guī)將陸續(xù)實(shí)施，美國新關(guān)稅政策、本土產(chǎn)品限制等加劇，企業(yè)出口出海面臨更嚴(yán)峻的貿(mào)易政策壁壘。認(rèn)證壁壘高筑。UL9540A（美國）、IEC62933（歐盟）等認(rèn)證周期長達(dá)12-18個(gè)月，中小企業(yè)出海難度陡增。地緣政治風(fēng)險(xiǎn)高企。鋰礦資源國政局政策變化莫測，企業(yè)海外礦產(chǎn)權(quán)益面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵材料存在“卡脖子”問題。鋰資源對外依存度高，大宗商品現(xiàn)貨價(jià)格急劇波動(dòng)，成本管控難度加大。鈉電硬碳負(fù)極等關(guān)鍵材料對外依存度高。
四、多方協(xié)同，產(chǎn)業(yè)前景可期
2025年，隨著我國新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的推進(jìn)，我國電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，政策體系將更加完善，商業(yè)生態(tài)場景更加豐富，技術(shù)路線競爭更加激烈，產(chǎn)業(yè)企業(yè)將面臨洗牌考驗(yàn)，強(qiáng)者將更富有競爭力。
一是產(chǎn)業(yè)政策體系化、法治化、市場化更明顯。法律法規(guī)層面，可再生能源法等能源法律法規(guī)修訂新立將加速，電化學(xué)儲(chǔ)能在內(nèi)的能源領(lǐng)域法律法規(guī)將進(jìn)一步完善。政策層面，新的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、實(shí)施方案將與相關(guān)規(guī)劃及政策銜接緊密，其系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性加強(qiáng)；財(cái)稅等財(cái)政金融政策的協(xié)調(diào)性、一致性、落地性加強(qiáng)；營商環(huán)境將更優(yōu)化，創(chuàng)新環(huán)境進(jìn)一步改善。監(jiān)管層面，市場準(zhǔn)入制度更完善，白名單制度進(jìn)一步確立，技術(shù)先進(jìn)、管理理念領(lǐng)先的產(chǎn)品項(xiàng)目將更受支持，先進(jìn)制造技術(shù)受青睞；數(shù)智化監(jiān)管技術(shù)應(yīng)用增強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)層面，標(biāo)準(zhǔn)體系將進(jìn)一步健全，國際標(biāo)準(zhǔn)制定得到支持，海外認(rèn)證互認(rèn)體制機(jī)制進(jìn)一步健全。
二是技術(shù)競爭場景化、綠色化、數(shù)智化更突出。應(yīng)用層面，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將迎規(guī)?；瘧?yīng)用，低速車、基站備電等場景空間較大；固態(tài)電池、鋰硫電池、液流電池等其它新技術(shù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范應(yīng)用加速，鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)將繼續(xù)引領(lǐng)電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用，新技術(shù)則在各自優(yōu)勢的場景得到推廣。研發(fā)層面，材料改性、微觀結(jié)構(gòu)改良仍將是各技術(shù)路線的研究熱點(diǎn)，揚(yáng)長補(bǔ)短、揭示理論機(jī)理、提升性能、降低成本是實(shí)驗(yàn)室永恒主題；推進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)改良，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和低成本制造。生產(chǎn)制造層面，全產(chǎn)業(yè)鏈低碳化、零碳化生產(chǎn)，智能技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用更廣泛，智能工廠、無燈工廠更加普及；國產(chǎn)替代、本地化生產(chǎn)進(jìn)程加速。
三是市場發(fā)展市場化、創(chuàng)新化、融合化成主角。產(chǎn)業(yè)層面，源網(wǎng)荷儲(chǔ)、共享儲(chǔ)能市場空間更廣；碳減排重點(diǎn)領(lǐng)域的工商業(yè)儲(chǔ)能空間打開；容量服務(wù)、調(diào)頻調(diào)峰、黑啟動(dòng)服務(wù)等輔助服務(wù)市場更完善，峰谷價(jià)差套利和輔助服務(wù)市場等的多元模式更廣泛。綠證與碳市場耦合深化、光儲(chǔ)充、光儲(chǔ)算力等融合化發(fā)展更普及。金融層面，容量期貨、儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施證券化、儲(chǔ)能資產(chǎn)收益抵押貸款、儲(chǔ)能資產(chǎn)證券交易等創(chuàng)新工具，相關(guān)金融規(guī)則政策或?qū)⒊雠_(tái)；儲(chǔ)能關(guān)鍵核心材料、資源期貨現(xiàn)貨金融產(chǎn)品更豐富。創(chuàng)新技術(shù)、產(chǎn)品和首臺(tái)套裝備將獲更多的財(cái)稅補(bǔ)貼支持。
四是產(chǎn)業(yè)格局頭部化、區(qū)域化、國際化成主流。行業(yè)層面，行業(yè)洗牌加速，產(chǎn)能出清，有創(chuàng)新力、強(qiáng)大資本和市場的企業(yè)才能存活，強(qiáng)者更強(qiáng)。企業(yè)層面，頭部企業(yè)垂直整合，向上游鋰礦、下游回收延伸，構(gòu)建閉環(huán)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展；本地化生產(chǎn)、系統(tǒng)化出海成主流，中東、東盟、北非和巴西或成熱門地。
（執(zhí)筆人：魏秋利，系中國能源經(jīng)濟(jì)研究院常務(wù)副院長。詳細(xì)內(nèi)容請參閱中國能源經(jīng)濟(jì)研究院即將發(fā)布的《2024中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)展報(bào)告》）
