除了锂电池外你知道还有哪些电池可以用于电化学储能吗？
来源：宝鄂实业
2019-06-20 11:34
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储能的主要分类
与车用电池不同，储能电池对电池能量密度要求不高，但由于储能项目通常盈利回收期较长，因此要求搭载的电池有足够的寿命。以目前应用最广的锂离子电池为例，目前在储能项目中大多使用磷酸铁锂电池。与用于车载的主流电池三元锂电池相比，磷酸铁锂电池具有成本较低、寿命较长的优势，更适用于搭载在储能系统上。
锂离子电池：
锂离子电池因其能量密度高、使用寿命长、适用温度范围宽等特点，近些年来在储能市场的电化学储能装机中占据领导地位。据统计，2018年全球电化学储能新增装机中，锂离子电池几乎一统天下，占比94％。
但锂离子电池用于储能，也存在着一些天然的劣势。宁德时代新能源科技股份有限公司副董事长黄世霖曾公开表示对动力电池梯次利用储能表示怀疑态度：
一、使用寿命短。4000个循环的动力电池衰减到2000个循环，如果装在储能系统里面，仅仅做削峰填谷的话，磷酸铁锂能用三到四年，而三元电池只能用两年；
二、成本高。动力电池如果从回收到运输再进行检测，再做成储能系统的话，隐形成本非常高；
三、存在安全隐患。目前汽车主流电池是三元电池，如果系统设计得不够好，或者系统超期服役的话，会留下许多安全隐患；
四、技术路线不同。动力电池和储能电池技术路线是有差异的，动力电池提升能量密度后循环寿命会越降越少，再拿来做梯级利用并不合适。
基于此，目前已有不少动力电池企业开始进军储能领域，生产适用于搭载在储能系统上的储能电池。以国内动力电池领头企业宁德时代为例：2019年，宁德时代将规模化量产循环寿命10000次以上储能电池。据业内人士估计，宁德时代2022储能电池年出货量将达1GWh以上，对应市占率会提升至14%左右。
铅酸电池：
我国铅酸电池技术成熟，也是全球最大的铅酸蓄电池生产国和铅酸蓄电池消耗国。电池材料来源广泛，成本较低，其缺点是循环次数少，使用寿命短，在生产回收等环节处理不当易造成污染环境。
我国大型国有通信基础设施综合服务企业——中国铁塔在2018年之前一直使用铅酸电池作为通信基站的备用电源。2015年开始，中国铁塔陆续在12个省市3000多个基站开展梯次利用电池替换铅酸电池试验。2018年，中国铁塔已停止采购铅酸电池，统一采购梯次利用电池。截至2018年底，已在全国31个省市约12万个基站使用梯次电池约1.5GWh，替代铅酸电池约4.5万吨。
目前，铅酸电池的主要生产企业有南都电源、圣阳电源、双登集团、天能电池、上海西恩迪等。这些企业的电池产品在储能领域有着广泛应用。
南都电源储能技术路线以铅蓄电池为主。据了解，南都电源积极推广的铅炭电池技术商业化储能电站项目，具备显著的经济性优势。据测算，在0.9元/kWh的峰谷电价差下，仅通过削峰填谷模式，公司每1MWh储能电站的年运营利润总额约10万元左右，内部收益率高达11%。
圣阳电源目前已形成了成熟的铅炭电池技术，其生产的FCP铅炭电池，引进日本古河电池公司先进的铅炭技术及产品设计和制造经验，实现了70%DOD深循环次数超过4200次，设计寿命15年，应用于新能源接入、分布式发电、智能电网等。
双登集团是储能微网解决方案的提供商，目前已经形成了风光储微电网、削峰填谷储能电站、风光柴电混合基站供电系统、边海防供电系统等多种储能应用解决方案，拥有系列化、标准化、模块化的储能系统产品。在国网张北风光储输示范电站，配有12MWh铅蓄电池储能;在中广核祁连微网储能系统中，28MWh管式胶体铅酸蓄电池系统作为主电源，与锂电池配合实现微电网的稳定运行和能量优化管理。
钠硫电池：
钠硫电池是由熔融电极和固体电解质组成，负极的活性物质为熔融金属钠，正极活性物质为液态硫和多硫化钠熔盐。具有体积小、容量大、寿命长、效率高等优点。在电力储能中广泛应用于削峰填谷、应急电源、风力发电等储能方面。
钠硫电池能量密度高达760Wh/kg左右，转换效率接近100%，电池循环次数高达2500次以上。然而不足是成本高昂，达2000美元/kWh左右;对工作环境要求苛刻，300℃方能启动，如果发生短路故障，温度会高达2000℃左右，因此对技术有着极高的要求，钠硫储能电池国外应用较多，国内未能大规模推广。
液流电池：
液流电池一般称为氧化还原液流电池，是一种新型的大型电化学储能装置，正负极全使用钒盐溶液的称为全钒液流电池，简称钒电池。全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备，不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全。
与其他储能电池相比，液流电池具有设计灵活、充放电应答速度快，性能好、电池使用寿命长，电解质溶液容易再生循环使用、选址自由度大、安全性高、对环境友好、能量效率高、启动速度快等优点。
目前，中国已是全球最大化学储能的应用市场，从2016年到2017年6月底，我国新增在建和投运的电化学储能装机规模达到1.35GW，是2000年~2015年累计装机规模的9.6倍。不过，相对于其他的新能源发电装机，储能依然是雷声大雨点小。随着锂电池成本的快速下降，未来几年，锂电储能市场将会迎来爆发式增长。业内人士表示，未来10年的下一个确定性蓝海行业是储能市场。
中国在“十三五”期间大力推广试点示范项目，建立储能技术标准体系，推进储能产业商业化。预计到“十四五”时期，储能技术成熟化、储能产业规模化发展，至2020年底，储能产业实现商业化。
为了进一步加快储能产业发展，今年10月，国家发改委、财政部、科技部、工信部、能源局联合发布《关于促进储能技术和产业发展的指导意见》，明确计划在未来10年内完成“两步走”，到2025年，使储能产业实现规模化发展，形成较为完整的产业体系，成为能源领域经济新增长点。这也标志着我国储能发展进入一个崭新的时期。
2016年以来，国内外风电、光伏、通信和家庭储能市场开始升温。同时，国内动力电池产能处于快速释放阶段，企业的梯次利用技术日趋成熟，动力电池用于储能既可以帮助消化多余电池产能，也可以让那些即将大规模退役的动力电池在梯次利用中发挥剩余价值。在这些因素的推动下，储能领域犹如解冻的河流，开始澎湃起来。
此外，“新电改”也为储能的发展奠定了坚实基础，再加上储能示范项目的开展和相关储能扶持政策的出台，“十三五”期间储能领域将迎来跨越式发展。据业内机构预计，到2020年，储能市场规模将达到136.97GW，占2020年全国发电总装机量1800GW的7.6%。
作为重要储能技术之一的电化学储能，一直是近年来各大企业争先发展的方向，也是储能“风口”真正的受益者。常见的电化学储能电池有液流电池、铅炭电池、锂离子电池和钠硫电池等。根据各种应用场合对储能功率和储能容量要求的不同，各种储能技术都有其适宜的应用领域。
