什么是电化学储能？储能之电化学储能包括了哪些？
来源：宝鄂实业
2019-04-22 15:08
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铅炭电池性价比优势显著，市场前景看好。铅炭技术可将普通铅酸电池的3-4倍，循环寿命提升至其6倍，充电速度可提高8倍，而其生产成本仅比普通铅酸电池增加30-40%，性价比极高。当前铅蓄电池行业已形成“原料-生产-应用-回收”循环产业链，铅炭储能技术以此为依托，已在多领域初步实现商业化应用，市场前景看好。
锂离子电池产业发展快，成本下降推动储能应用。锂电电芯产业规模超2000亿，未来仍将保持高速增长。近三年来锂电池成本已下降50%以上。当前主流锂电池厂商产能仍在高速扩张，伴随电极技术进步和动力电池梯次利用，预计未来5年锂电池成本仍将保持15-20%年降幅，锂电储能成本也将进入商业化区间。锂电技术是电化学储能主流。锂电储能在多种应用领域都具有技术经济性优势，目前全球相关项目装机规模约占总容量的50%，远超其他储能技术。储能应用更注重安全性、循环寿命和成本，当前磷酸铁锂、钛酸锂技术较为适用，未来先进负极技术、电解质技术将成循环寿命提升关键。
液流电池体系繁多，全钒、锌溴是主流。液流电池循环性能好，容量和功率可独立调节，适合规模化储能。国内全钒体系研究较多，但隔膜依赖进口导致成本偏高。锌溴成本相对低，技术仍受国外垄断。单液流电池无需隔膜，是未来液流电池技术发展的新方向。
钠硫电池储能性能好，国内短期难推广。钠硫电池在国外已有较成熟应用，但核心技术受日本垄断，国内短期难以推广。由于其工作温度较高，安全性方面也存在一些隐患。
铅酸电池的优点：具有价格低廉、技术成熟、安全可靠、工作温度宽、可再生利用率高等优点，在汽车启动电源、UPS等传统领域占主导地位，在新能源发电尤其是小型风力发电、独立光伏发电系统中也占据较多的份额。铅炭电池既具有铅酸电池的成本低、安全性好等优点，且在循环寿命、充电倍率等方面相较铅酸电池明显改善，铅炭电池100%放电深度下循环寿命可达2500~3000次。
铅酸电池的缺点：循环寿命比较短，80%充放电深度下循环寿命1000次左右;能量密度低，约30~40Wh/kg。相对于其他电化学储能，铅炭电池的循环次数和能量密度仍然偏低。
锂离子电池的优点：能量/功率密度高，磷酸铁锂电池比能量约90Wh/kg~190Wh/kg；循环寿命较长，磷酸铁锂电池寿命可达3000次，钛酸锂电池寿命可达10000次；关注度高，应用范围宽(分布式发电及微网、调频、可再生能源并网等)，受益锂离子电池在新能源汽车领域的大规模应用，技术进步快，发展潜力大。
锂离子电池的缺点：成本高。规模化锂电池的应用从原材料成本到加工生产成本都比较高，因而初始投资较大，其中电池材料占据电池成本的绝大部分，但近年呈现成本快速下降的趋势;安全隐患。锂离子电池易在过充或内部发生短路时温度升高，严重时引起着火甚至爆炸。
全钒液流电池的优点：功率与容量可以独立设计。在全钒液流电池系统中，由于电极板是电池发生电化学反应的场所，故单电池的功率主要取决于电极板的面积，増大电堆的数量和电极板的面积，即可増大电池系统的输出功率；电池的化学能主要存储在电解质溶液里，故电池系统的储能容量取决于电解液的浓度和体积，増大电解液的浓度和储液罐的容积，即可増大电池系统的储能容量；循环寿命长。电池反应时只是钒离子在不同价态间转换，没有其他的物相变化，理论上可以对其进行任意程度的、无限多次的充放电，平均充放电循环达到13000次。常温常压下工作，无潜在的爆炸或着火风险，安全性好。
全钒液流电池的缺点：能量密度和能量转换效率偏低，占地面积会相对较大，此外相对其他储能系统増加了管道、泵、阀等辅助部件，结构更为复杂，一定程度影响系统可靠性。
钠硫电池的优点：比能量大，理论能量密度可以达到750Wh/kg,实际200Wh/kg左右，可实现结构紧凑、占地面积小;寿命相对较长，NGK宣称的放电深度90%时的循环次数可达4500次，寿命可达15年;集装箱型设计，即插即用，减少安装周期和费用。
