近日《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書（征求意見稿）》出爐，《藍(lán)皮書》對(duì)于發(fā)展新型儲(chǔ)能給出了明確的具體路線與發(fā)展方向：

“重點(diǎn)開展長壽命,、低成本及高安全的電化學(xué)儲(chǔ)能關(guān)鍵核心技術(shù),、裝備集成優(yōu)化研究，提升鋰電池安全性,、降低成本,，發(fā)展鈉離子電池、液流電池等多元化技術(shù)路線,。大力推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)能,、飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能等技術(shù)向大規(guī)模,、高效率,、靈活運(yùn)行方向發(fā)展?！?/p>

截至2021年底,，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模約2.1億千瓦，同比增長9%,。其中,，新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模3000萬千瓦，同比增長67.7%,，鋰離子電池裝機(jī)約2300萬千瓦,，占據(jù)主導(dǎo)地位。其余新型儲(chǔ)能中,，鉛蓄電池和壓縮空氣儲(chǔ)能占比相對(duì)較大。

全球累計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)情況：

資料來源：中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟

新型儲(chǔ)能主要指“除抽水蓄能外以輸出電力為主要形式,，并對(duì)外提供服務(wù)的儲(chǔ)能項(xiàng)目”,，由于建設(shè)周期短、選址靈活,、調(diào)節(jié)能力強(qiáng),，與新能源開發(fā)消納更加匹配，優(yōu)勢逐漸凸顯,。

從技術(shù)發(fā)展路線來看,，新型儲(chǔ)能目前多種技術(shù)并進(jìn)。從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)看,，壓縮空氣儲(chǔ)能,、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能,、重力儲(chǔ)能,、飛輪儲(chǔ)能這五種新型儲(chǔ)能路線最值得關(guān)注。

壓縮空氣儲(chǔ)能

壓縮空氣儲(chǔ)能是機(jī)械儲(chǔ)能的一種形式,。在電網(wǎng)低谷時(shí),，利用富余的電能,，帶動(dòng)壓縮機(jī)生產(chǎn)高壓空氣，并將高壓空氣存入儲(chǔ)氣室中,，電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力勢能,。

壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)適合建造大型儲(chǔ)能電站(>100MW)，放電時(shí)長可達(dá)4小時(shí)以上,，適合作為長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng),。

壓縮空氣儲(chǔ)能原理圖：

資料來源：SINTEF

壓縮空氣系統(tǒng)初投資成本主要包括系統(tǒng)設(shè)備、土地費(fèi)用和基建等,。系統(tǒng)設(shè)備包括了壓縮機(jī)機(jī)組,、膨脹機(jī)機(jī)組、蓄熱系統(tǒng)（換熱器,、蓄熱器,、蓄熱介質(zhì)、管道）,、電氣及控制設(shè)備,、儲(chǔ)氣室等。其中,，系統(tǒng)設(shè)備是壓縮空氣儲(chǔ)能初投資成本的主要部分,。

行行查數(shù)據(jù)顯示，壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備及鹽穴/儲(chǔ)氣罐,、中游項(xiàng)目工程建設(shè),、下游電網(wǎng)系統(tǒng)投資運(yùn)營三個(gè)部分。

上游核心設(shè)備包括空氣壓縮機(jī),、透平膨脹機(jī),、換熱器等?？諝鈮嚎s機(jī)相關(guān)廠商包括陜鼓動(dòng)力,、沈鼓集團(tuán)等；換熱/儲(chǔ)熱裝備和透平膨脹機(jī)廠商主要包括哈爾濱電氣,、東方電氣,、上海電氣等；鹽穴/儲(chǔ)氣罐主要廠商包括蘇研井神等,。

中游新型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)目前主要有三個(gè)新的技術(shù)路徑：蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能,、液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng),。

目前壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)展整體上處于示范驗(yàn)證與商業(yè)推廣過渡的階段,。目前我國已有百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目完成建安，參與企業(yè)包括中國電建、中國能建和中儲(chǔ)國能等,。

下游可接入電網(wǎng)系統(tǒng),，起到削峰填谷、可再生能源消納等作用,。投資運(yùn)營主要參與企業(yè)包括華能集團(tuán),、大唐集團(tuán)、國家能源集團(tuán)和中國能建數(shù)科集團(tuán)等,。

全釩液流電池儲(chǔ)能

全釩液流電池是以釩為活性物質(zhì),，呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池，通過電解液中釩離子價(jià)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)和釋放,。目前可實(shí)現(xiàn)15000次以上充放電,，使用年限超20年。

全釩液流電池循環(huán)壽命極長,，容量規(guī)模易調(diào)節(jié),，安全性較高，但能量密度低,，材料成本較高,。目前全釩液流電池的初始投資約為3000-4000元/KWh，成本約為鋰電池的兩倍,。

但由于電解液不會(huì)降解,，回收利用率較高，因此全釩液流電池殘值很高,。借助合適的商業(yè)模式,，全釩液流電池初始投資較高的問題可以得到解決。

從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看,，電解液和電堆是全釩液流電池的核心部件,。

電解液的主要原材料為五氧化二釩及硫酸，約占總成本的41%,，因此上游釩的價(jià)格變化對(duì)電池成本有很大影響，電解液生產(chǎn)公司包括大連博融,、湖南銀峰,、河鋼股份等。

電堆由雙極板,、隔膜,、電極等構(gòu)成，約占總成本的37%,，電堆目前多數(shù)由釩電池生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部供應(yīng),，包括大連融科、北京普能等。

隔膜目前大部分供應(yīng)商用的是杜邦公司的Nafion膜,，國內(nèi)企業(yè)也已開展相關(guān)布局,，其中東岳集團(tuán)已成功研發(fā)用于全釩液流電池的質(zhì)子交換膜。

石墨氈電極是全釩液流電極的首選材料,，部分公司采用優(yōu)化碳纖維生產(chǎn)工藝,，制備相關(guān)電極材料。

全釩液流整機(jī)制造公司主要有大連融科,、北京普能,、偉力得、上海電氣等,。

全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈：

資料來源：東海證券

鈉離子電池儲(chǔ)能

儲(chǔ)能是鈉離子電池較適用的場景,，核心原因是大型儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)能量密度要求不高，對(duì)安全性及經(jīng)濟(jì)性要求更高,。其中,，大規(guī)模儲(chǔ)能主要包括風(fēng)力電站、太陽能電站以及家庭儲(chǔ)能,。

相比鋰離子電池,，鈉離子電池的正極材料、負(fù)極材料和集流體具有成本優(yōu)勢,。

當(dāng)前鈉離子電池的初始容量投資在500-700元/kWh,，若循環(huán)次數(shù)在6000周時(shí)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本可實(shí)現(xiàn)0.217-0.285元/kWh,。

因此,，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)及電源側(cè)具備更強(qiáng)的競價(jià)優(yōu)勢，并且能夠有效提高分布式電源滲透率,，提升配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,。

鈉離子電池適儲(chǔ)能規(guī)模在10kW-1MW：

目前，國內(nèi)鈉離子產(chǎn)業(yè)化中有兩類企業(yè)備受關(guān)注,。

一類是以寧德時(shí)代為首的鋰電龍頭企業(yè),，具備規(guī)模化起量迅速,、上下游客戶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定兩大在位者優(yōu)勢,，有利于其快速搶占鈉電市場。寧德時(shí)代于2021年發(fā)布第一代鈉離子電池,，預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,。

另一類是以中科海鈉為首的專注于鈉離子電池研發(fā)的新銳企業(yè),。其研發(fā)基礎(chǔ)雄厚,，涉及電池,、正負(fù)極、電解液,、隔膜等全領(lǐng)域,，量產(chǎn)走在世界前列,，具備先行開拓市場潛力,。

國內(nèi)已布局鈉電池領(lǐng)域的企業(yè)還包括華陽股份、傳藝科技,、維科技術(shù),、孚能科技、鵬輝能源,、多氟多,、欣旺達(dá)等。

華陽股份深度綁定中科海鈉,，并切入負(fù)極,、電解液、電芯pack等,，打造全產(chǎn)業(yè)鏈模式,，規(guī)劃的全球首批量產(chǎn)1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線正式投產(chǎn)；傳藝科技轉(zhuǎn)型進(jìn)軍鈉離子電池,，投資50億元建設(shè)10GWh鈉離子電池生產(chǎn)線及相應(yīng)產(chǎn)能的正負(fù)極材料產(chǎn)線,，其中一期2GWh，二期8GWh,。

國內(nèi)部分企業(yè)鈉離子電池布局：

重力儲(chǔ)能

重力儲(chǔ)能是一種機(jī)械式儲(chǔ)能,，通過電力將重物提升至高處，以增加其重力勢能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能,。

與其他儲(chǔ)能類型相比,，重力儲(chǔ)能能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)80-85%、建站選址靈活,、安全性和穩(wěn)定性較高,，應(yīng)用優(yōu)勢明顯。

重力儲(chǔ)能可應(yīng)用于發(fā)電側(cè),、用戶側(cè),、電網(wǎng)側(cè)等多種場景，但目仍處于發(fā)展早期,，全球范圍內(nèi)并未形成成熟的商業(yè)化項(xiàng)目,，未來具備廣闊的市場空間。

主要參與廠商中國天楹與重力儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)商EV簽署《技術(shù)許可使用協(xié)議》,，通過引進(jìn)并推廣EV公司先進(jìn)技術(shù)，加速推動(dòng)重力儲(chǔ)能項(xiàng)目在中國落地,。

EV是全球重力儲(chǔ)能領(lǐng)域龍頭,，并率先實(shí)現(xiàn)商用,，尤其在行業(yè)核心壁壘即“算法”上通過高精度人工智能算法保障充放電過程中磚塊2.9秒快速移動(dòng)到指定位置的精確性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量行業(yè)領(lǐng)先,。

中國天楹獲得EV國內(nèi)獨(dú)家技術(shù)許可,，目前攜手三峽等央企，預(yù)計(jì)伴隨全球第一個(gè)項(xiàng)目落地驗(yàn)證后,，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)有望高增,。

飛輪儲(chǔ)能

飛輪儲(chǔ)能是利用飛輪的高速旋轉(zhuǎn)，將電能以機(jī)械能的形式進(jìn)行存儲(chǔ),。

相比對(duì)比其他儲(chǔ)能方式,，飛輪儲(chǔ)能具備儲(chǔ)能密度大、放能密度深,、響應(yīng)快等性能優(yōu)勢,，同時(shí)兼具安全性、可靠性,、低維護(hù)和無污染等技術(shù)優(yōu)勢,。但是飛輪儲(chǔ)能也具有很大的局限性，相對(duì)能量密度低,、靜態(tài)損失較大,，現(xiàn)僅處于商業(yè)化早期。

當(dāng)前中國飛輪儲(chǔ)能還未全面推廣：

飛輪儲(chǔ)能當(dāng)前主要正處于廣泛的實(shí)驗(yàn)階段,，小型樣機(jī)已經(jīng)研制成功并有應(yīng)用于實(shí)際的例子,，正向發(fā)展大型機(jī)的趨勢發(fā)展。

國外飛輪儲(chǔ)能技術(shù)主要集中在飛輪調(diào)頻電站,、UPS等領(lǐng)域,，已經(jīng)有一定規(guī)模的使用。

國內(nèi)早期從事飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的單位有：北京飛輪儲(chǔ)能（柔性）研究所,、核工業(yè)理化工程研究院,、中科院電工研究所、清華大學(xué),、華北電力大學(xué),、北京航空航天大學(xué)等。

國內(nèi)從事飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用開發(fā)的企業(yè)包括華陽股份,、泓慧國際能源,、微控能源、國機(jī)重裝,、廣大特材,、蘇交科、湘電股份等,。

隨著技術(shù)的成熟和價(jià)格的降低,，飛輪儲(chǔ)能有望成為領(lǐng)域的一項(xiàng)新的革命,。

雙碳背景下，可再生能源發(fā)電的快速增長,，加之歐洲能源成本的逐年攀升和俄烏戰(zhàn)爭及海外大型停電事件造成居民用電成本高和供電穩(wěn)定性差,，從而帶來全球各類場景儲(chǔ)能市場均保持高速增長。2025年全球儲(chǔ)能需求有望達(dá)396GWh,，對(duì)應(yīng)2021-2025年復(fù)合增長率超65%,，將是未來幾年新能源中最具成長性的賽道。