我国锂电储能产业发展趋势与对策建议

我国锂电储能产业发展趋势与对策建议

张唯千,龚文静,邓韦鑫,汤骐源

长沙市湘行交通新能源有限公司，湖南  长沙 410000

【摘要】储能系统为新能源的应用和发展提供了必要条件，现阶段，我国锂电储能产业迅速兴起，为了促进锂电储能产业健康、有序发展，本文通过对锂电储能产业现状研究，分析锂电储能产业发展过程中存在的问题，并且提出相对应的对策建议，最后探讨了锂电能产业发展趋势，以期为相关工作者的研究提供借鉴。

【关键词】储能系统；锂电池；储能产业；对策建议；发展趋势

当前，全球气候异常，各国面临能源危机，绿色低碳已成全球共识。2020年，我国于第75届联合国大会上提出“双碳目标”，即“碳达峰”、“碳中和”，这意味着要可再生能源代替再生能源成为能源发展的重点任务，以降低能源消耗，减少碳排放。储能是将能量储存起来需要时再释放的过程，能够为可再生能源、风光储、能源互联网等开发和应用提供重要支撑。从目前市场应用来看，锂电储能具有综合效率高、无污染、响应速度快等优势，是近年来发展迅速的储能类型之一，因此如何促进锂电储能产业健康发展，成为了相关工作者亟待解决的问题。

1我国锂电储能产业发展现状

1.1具有显著的技术和产业优势

市场上储能技术类型较多，约有十几种，每种储能技术有各自的优缺点，其中抽水蓄能和电池储能具有较高的商业化程度，抽水蓄能技术较为成熟，但建设周期长、成本高，受地形影响较大。锂电池储能系统效率高、充电速度快、能量密度大、使用寿命长、环境污染小，不受自然条件的影响。因此与其它储能技术相比，锂电储能具有较强的发展潜能，可以将其作为未来储电产业发展的重点。近年来，锂电储能产业呈快速上升趋势，2020年，全球锂电池出货量达到了294.5GW·h，市场需求量巨大，随之涌现了许多骨干企业，推动了锂电储能产业向着规模化方向发展，发展锂电储能，将更具经济效益以及社会效益。与此同时在新能源快速发展背景下，电动汽车数量逐年增长，从发展趋势来看，2030年，新能源汽车年产量将达到20000万辆，对锂电池的运用，可降低储能成本，促进储能产业发展，因此锂电储能与新能源汽车的融合发展成为了必然趋势。

1.2已在新增市场中占据主导

     随着锂电储能产业的不断发展，锂电储能技术愈加的成熟，锂电储备设备质量不断提升，制造和维护成本不断下降，因此锂电储能逐渐广泛应用到各类产业当中，并且在新增市场中占据主导地位。截止到2020年，全球锂电池储能累计装机量达到了13100MW，在全球新增储能规模中达到了71.5%，我国锂电池储能累计装机量已经达到2902.4MW，在全国新增储能规模中达到了47.6%。锂电储能规模不断扩大的同时，锂电池成本逐年下降。据相关报道显示，2012年，锂电储能成本为800美元/KW·h，2019年，锂电池储能成本为187美元/KW·h，锂电池成本下降幅度较大，尤其目前比较受欢迎的钛酸锂电池，通过相关工作者的研发和创新，与第三代钛酸锂电池相比，第四代钛酸锂电池能力密度更高，且成本下降了40%[1]。

2锂电储能产业发展问题分析

2.1安全隐患仍然存在

我国锂电储能安全体系逐渐完善起来，为锂电储能的产业发展提供了重要保障。但是与国外锂电储能产业发展相比，我国锂电安全标准制定不够完善，在许多方面都存在缺失（如表1所示），从具体内容来看，锂电储能消防标准、电站安全管理标准、储能模组/系统的安全设计标准等存在明显缺失，导致锂电储能系统设计过缺少具体的依据，性能指标模糊，进入市场的锂电池未经过全面的检验测试，存在较大的安全隐患，当锂电池受机械碰撞等外部因素的影响，造成锂电池内部短路，进而引发火灾。此外，锂电储能产业作为新兴产业，政策措施仍是其主要的驱动力，但是我国未制定相应的激励政策和措施，因此锂电储能产业的发展还缺少足够的动力。

表1：锂电储能安全标准对比[2]

2.2锂电储能检测能力不足

我国对锂电池产品质量检测能力还存在较大的不足，主要是因为我国还缺少大规模的锂电储能产品质量综合机构，不能统一、详细、全面的对锂电池产品进行检验，造成锂电池产量质量和安全性检验不到位，具体表现在锂电池产品缺少高电压试验、防爆试验以及大电流试验等。再加上部分公司或机构质量和安全意识缺乏，储能锂电池在未经过全面的检验和试验后，就急于开展储能项目，这一系列检测和管理的不足，就会引发锂电储能事故的发生，造成严重的经济损失和生命财产损失。

2.3缺少完善的发展体系

锂电储能进入产业化阶段，必须具备完善的锂电储能发展体系，才能为储能产业长久、稳定的发展保驾护航，但是从目前锂电储能发展现状来看，我国还未结合现有的发展情况构建完善的锂电储能产业发展体系，既缺少基础标准体系，又缺少市场现代化产品和技术保障体系，与此同时也未将锂电池系统应用技术和设备作为重大产业化促进项目，久而久之，必然会造成锂电储能产业停滞不前，甚至会造成规模化产能企业的破产。

3解决锂电储能产业发展问题的对策建议

3.1制订锂电储能安全标准

我国要加强对锂电储能国际标准的制定，可以广泛借鉴欧洲和北美等国家锂电储能安全标准，并且通过对安全标准的详细解析，明确我国锂电池标准制订要求，具体要考虑两个方面，一是锂电池使用安全性能，二是锂电池环境适用性，例如欧盟的IEC62619，被多个国家和地区引用，在该安全标准中，针对于电芯、电池和系统，提出了使用安全和环境适用性两个方面的安全性测试标准[3]。与此同时，要对锂电储能安全标准的内容进行延伸，使得安全标准更加的详细化，能够从电芯、电池模组延伸到储能系统层级，补充锂电储能消防标准、电站安全管理标准、储能模组/系统的安全设计标准。除此之外，要建立完善的政策机制，颁布投资补贴、产业发展基金等政策，调动投资者开发和创新锂电储能技术的活力，推动锂电储能的安全和快速发展。

3.2加强锂电储能检测能力

加大对锂电储能质量检测机构建设的投入力度，成立大规模、标准化的锂电储能质量检测综合机构，构建锂电储能质量和安全认证平台，不断丰富检测机构和认证平台的服务功能，随时为公司或机构提供锂电储能检测和认证工作，筛选和防范锂电储能系统运行风险。与此同时构建锂电储能安全检测方法和评估模型，建立锂电储能系统安全检测和认证制度，不断强化锂电储能检测技术水平，开发高精度、高可靠性的测试设备，提高锂电储能质量检测效率和效果。

3.3构建锂电储能发展体系

锂电储能发展体系的构建，具体要要从三个方面入手，一是构建非盈利的开放性产业发展促进平台，在工信部的指导和支持下，通过对各项资源的汇总，为全行业的公司或机构提供技术咨询和技术服务，二是构建锂电储能相关的基础标准体系，各行业在基础标准体系的指导下，构建专用产品标准体系，三是构建市场化产品和技术保障体系，通过自愿参与，实现产品的互连认证，然后开展锂电池系统的集成研究。

4我国锂电储能产业发展趋势

4.1磷酸铁锂电池是未来储能发展主力军

磷酸铁锂是商用锂电池正极材料的一种，磷酸铁锂的特点在于成本低、安全性高、循环寿命长、污染小，与其它类型的电池相比，可以更好的满足储能电池要求。与此同时从目前磷酸铁锂的应用现状来看，磷酸铁锂电池成本大幅度下降，使得磷酸铁锂电池得到了广泛应用，中国移动等公司基站，磷酸铁锂电池占据较大比例，由此可见，未来磷酸铁锂电池是未来储能发展的主力军[4]。

4.2锂电储能产业将呈现爆发式增长

“十三五”时期，我国锂电储能已经取得了初步成果，对新能源发展的作用逐渐显现，并且得到了初步认证。“十四五”时期，锂电储能产业将随着新基建和新能源的发展获得更大的商机，进而迎来爆发式增长。“十四五”期间，为了更快、更好的实现双碳目标，将会继续拉动锂电储能产业的发展，预计2025年，我国锂电储能累计装机规模将达到50GW，预计2035年，我国锂电储能累计装机规模将达到600GW，具体如图1所示。

图1：我国锂电储能累计装机规模

4.3车网融合移动储能发展空间巨大

我国新能源汽车数量呈逐年上升的趋势，对充电设施的需求逐渐增大，如果车辆高峰期集中充电，对电力系统运行会产生极大影响。车网融合移动储能可以作为分布式移动储能单元，车辆可以灵活、错峰充电，大大减轻了电网压力[5]。目前，我国车网融合移动储能发展仍然处于初级阶段，未来还需要加强技术突破，为能源结构转型提供有利条件。

总结：

总之，储能为新能源的发展提供了有力支撑，从锂电储能产业发展现状来看，锂电储能具有综合效率高、受限制因素少以及使用寿命长等优势，逐渐成为了储能发展的主力军。但是现阶段锂电储能产业发展过程中还存在的问题，对此提出了完善锂电储能产业发展的对策建议，并分析了锂电储能发展趋势，以期能够促进我国锂电储能产业向着又快又好的方向发展。

【参考文献】

[1]邢佳韵,陈其慎,张艳飞,于汶加,龙涛,郑国栋,王琨.我国锂及其下游动力电池产业链发展探讨[J].中国工程科学,2022,24(03):10-19.

[2]胡英瑛,吴相伟,温兆银,侯明,衣宝廉.储能钠电池技术发展的挑战与思考[J].中国工程科学,2021,23(05):94-102.

[3]赵展一,钟永恒,刘佳,李晓妍,勇美菁.全球锂产业专利布局及发展对策研究[J].无机盐工业,2022,54(07):10-17.DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0506.

[4]张苏江,张彦文,张立伟,姜爱玲,刘桂云.中国锂矿资源现状及其可持续发展策略[J].无机盐工业,2020,52(07):1-7.

[5]黄林芳,宋钰怡.我国锂电池产业发展研究——以CATL为例[J].北京印刷学院学报,2020,28(02):108-111.DOI:10.19461/j.cnki.1004-8626.2020.02.029.