儲能是構建以新能源為主體的新型電力系統的重要基礎設施，是支撐新能源大規模應用從而推動碳中和的必要條件。從當前儲能技術的發展來看，鋰電儲能是最接近大規模商業化的一種新型儲能技術。本文分析了鋰電儲能產業發展現狀，研究了鋰電儲能產業發展趨勢和市場規模，提出了促進產業健康發展的對策建議。
一、鋰電儲能發展現狀
1. 1 鋰電儲能具備技術和產業優勢
目前，市場上約有十幾種儲能技術，每種技術都有各自的優點和缺陷。抽水蓄能屬于大規模、集中式儲能，其技術非常成熟，儲能運行成本較低，但受地形限制嚴重，建設周期長、建設成本高，因此無法滿足戶用儲能等應用場景，未來發展空間可能受限。而電化學儲能尤其是鋰電儲能不受自然條件影響，且充電速度快、放電功率高、系統效率高，發展潛力更大，是未來的重點發展方向。
我國鋰電儲能產業綜合競爭優勢明顯。近年來我國鋰電池行業保持了良好發展勢頭，2020 年全球各類鋰電池出貨量為 294. 5 GW·h，同 比 增 長31% ，尤其是安全性更好的磷酸鐵鋰儲能電池產量全球占比接近 100% ，這為鋰電儲能產業發展奠定了堅實基礎。隨著骨干企業迅速成長，規模經濟效應日益顯現，鋰電儲能應用的經濟性更加可行。此外，隨著新能源革命、交通革命在全球范圍內深入發展，鋰電儲能未來將有望與電動汽車產業高度融合，形成良性互動的發展格局。
1. 2 鋰電儲能在新增市場中已占據主導地位
2015 年以來，隨著鋰電儲能系統的制造成本和維護成本不斷下降、儲能設備容量及壽命不斷提高，鋰電儲能開始得到大規模的應用，成為儲能產業新的發展趨勢和主要動力。2015—2020 年，全球鋰電儲能累計裝機量從 483. 5 MW 提升至 13 100 MW，增長 27. 1 倍; 鋰電儲能累計裝機量占總量比例從0. 3% 迅速提升到 6. 9% 。從中國的數據看，2015—2020 年我國鋰電儲能累計裝機量從 69. 6 MW 提升至 2 902. 4 MW，增長 41. 7 倍; 鋰電儲能累計裝機量占總量的比例從 0. 3% 迅速提升到 8. 2%。從新增裝機情況看，2020 年全球新增儲能規模中鋰電儲能占比達到 71. 5%，已成為市場的絕對主力。2020 年中國新增儲能規模中鋰電儲能占比也接近一半，達到了47. 6% ; 在新增電化學儲能規模中，鋰電儲能占比達到 97. 7%，處于絕對領先地位。在資本市場上，儲能技術公司的風險投資也大部分用于鋰電儲能。
隨著鋰電池產業鏈的日益成熟和發展壯大，鋰電池成本迅速下降。彭博新能源財經( BNEF) 的調查報告表明，受益于鋰電池的成本下降，電池儲能系統的成本已從 2012 年近 800 美元/kW·h 降至2019年的 187 美元/kW·h，下降幅度為 76% 。據 WoodMackenzie 的分析報告，到 2025 年，鋰電儲能系統的成本將以每年 6% ～ 8% 的幅度持續下降。國內磷酸鐵鋰儲能電池價格已降至 0. 5 ～ 0. 7 元/kW·h，鋰電儲能系統的生命周期成本已低于鉛酸蓄電池。
二、鋰電儲能發展趨勢
2. 1 鋰電儲能產業將迎來爆發式增長
“十三五”時期，我國鋰電儲能技術持續創新，廠商加緊布局，應用在不斷深化，業務快速發展，鋰電儲能產業開始步入商業化初期，鋰電儲能對于能源體系轉型的重要作用已經顯現和得到初步驗證。展望“十四五”，新基建、能源變革、電氣化進程、大規模可再生能源的接入和電力體制改革的進一步深化，都將給儲能產業和市場創造巨大的商機，鋰電儲能將迎來爆發式增長。
圖 1 鋰電儲能累計裝機規模
“十四五”綠色低碳發展和雙碳戰略將加快拉動鋰電儲能產業擴張，隨著壽命和安全性能的持續提升、成本的持續降低，鋰電儲能在電力系統和新基建相關領域的需求越來越大，預計到 2025 年，我國鋰電儲能累計裝機規模將達到 50 GW( 包括儲能電站、5G 基站和新基建其他領域等) ，市場空間約 2 000億元; 預計到 2035 年，我國鋰電儲能累計裝機規模將達到 600 GW( 圖 1) ，市場空間約 2 萬億元。
2. 2 長壽命、高安全性的磷酸鐵鋰電池是未來儲能市場主力軍
目前，商用鋰電池正極材料主要有錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元體系。相比消費類電池和動力電池，儲能電池對能量密度要求不高，但是對安全性和使用壽命的要求較高。相較于其他體系電池，磷酸鐵鋰電池具有高安全性、長循環壽命和低成本等優勢，更符合儲能電池需求。無論從目前的應用情況還是將來的發展趨勢來看，未來儲能市場的主力軍是磷酸鐵鋰電池，特別是長壽命磷酸鐵鋰電池( 循 環 壽 命≥10 000 次) 。
磷酸鐵鋰電池成本大幅下降后，正在迅速占領傳統鉛酸蓄電池的市場。2021 年以來，中國移動、中國鐵塔等公司基站用儲能電池的招標大部分選用磷酸鐵鋰電池。與鉛酸蓄電池相比，磷酸鐵鋰電池的循環壽命更長，而且更加環保，單次循環使用成本不到鉛酸電池的 1 /3，因此替代鉛酸電池是大勢所趨。
2. 3 車網融合移動儲能未來空間巨大
電動化已成為全球汽車行業發展的大勢所趨，未來數量巨大的電動汽車充電設施接入電網后會對電力系統產生極大的影響。當高峰期電動汽車充電設施進行集中充電時，可能會導致電網容量不足的情況發生，影響電網的安全穩定運行。而通過車網融合移動儲能方式，大量電動汽車可作為分布式移動儲能單元，為電力系統提供可觀的靈活性資源，既可以有效、合理地分散電動汽車的充電負荷，又能夠平衡峰谷用電實現收益，還可以有效提升電力系統對波動性可再生能源的消納能力。
《新能源汽車產業發展規劃( 2021—2035 年) 》提出加強新能源汽車與電網( V2G) 能量互動，促進新能源汽車與可再生能源高效協同。從發展規模看，目前我國新能源汽車動力電池累計裝機量超過200 GW·h，遠超電化學儲能容量。到 2035 年，全國電動汽車保有量有望達到 1 億輛，動力電池保有容量達5 000 GW·h以上，退役動力電池 300 ～ 500 GW·h/a，若能夠實現儲能領域充分融合調度，完全有能力與大規模可再生能源形成供需協同，對我國能源結構轉型和能源革命形成有力支撐。目前，車網融合移動儲能尚處于起步階段，技術突破和商業模式是決定未來發展的主要因素。
三、鋰電儲能發展對策建議
3. 1 強化頂層設計和規劃引領
結合碳達峰碳中和目標要求，將儲能充分納入國家能源體系統籌規劃，明確優先支持鋰電儲能產業發展。聚焦安全性、經濟性等關鍵因素，研究制定國家層面的產業發展戰略和中長期發展規劃，爭取在相關規劃中將儲能納入能源或電力的頂層設計，明確產業發展目標和重點任務。
3. 2 完善促進鋰電儲能產業發展的政策機制
在政策方面，可借鑒美國、德國、日本、澳大利亞等補貼政策，研究設立包括但不限于增值稅優惠、所得稅抵免、投資補貼、電價補貼、貸款優惠、產業發展基金等扶持政策。探尋合理的價值實現方式和回報機制，逐步形成合理化的費用傳導機制，推動儲能充分參與電力市場。建立完善的監管機制，盡快出臺安全、環保等方面的監管政策，防范安全和環境隱患。
3. 3 推動關鍵技術研發和系統集成
重點研究高安全性電池材料體系、低成本化制備、能效提升和產業化技術，積極開發引領未來發展的下一代前沿技術。強化儲能系統集成優化技術，針對新能源發電、智能電網、微電網、分布式能源和電動汽車等領域的需求，開發應用先進系統集成、能量管理與智能控制技術，實現儲能系統與電力系統深度融合、協調優化運行，提升整體效率和增加綜合效益。
3. 4 強化儲能標準體系建設和項目管理
建立與國際接軌的涵蓋規劃設計、設備及試驗、施工及驗收、并網及檢測、運行與維護、梯次利用與回收等各應用環節的標準體系，重點推進安全、質量與環保等標準的制定。深入開展安全質量檢測和認證，培育建設一批儲能綜合檢測平臺和認證機構。強化項目全生命周期管理，保障鋰電儲能系統安全穩定運行。
4 結束語
儲能是支撐新能源大規模開發利用的必要條件，是構建以新能源為主體的新型電力系統的重要基礎設施。近年來儲能裝機規模不斷擴大，其中鋰電儲能憑借著充放電速度快、綜合效率高、技術實用性強、受限因素少等優點，在近幾年的裝機中占比非常大，成為儲能的主力軍。本文梳理了我國鋰電儲能產業發展脈絡及現狀，分析了鋰電儲能發展趨勢，提出了相關對策建議，希望通過以上研究能夠為引導鋰電儲能產業健康可持續發展提供參考和借鑒。(作者：楊俊峰 余躍 于娟 王曦)
