《先进储能技术及发展趋势》-苏州艾仑捷储能科技有限公司.pdf

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1、1先进储能技术及发展趋势Advanced energy storage technology and development trendsRev.202407引言技术创新12目目 录录CONTENTS智能化升级3系统模块化4可持续与环保5多场景应用6引言引言国家战略之能源中长期科技国家战略之能源中长期科技规划规划煤炭可再生能源核能智能电网储能氢能能源消费清洁低碳安全高效发展煤炭等化石能源清洁高效开发利用技术，降低化石能源消费量和占比发展可再生能源和先进核能技术，大幅提高非化石能源占比突破智能电网、先进储能，提高电能在终端能源消费中的比重；节能优先，提高能效问题挑战煤炭仍占主导地位环境污染碳排放

2、高用能效率和电能占比较低新能源技术创新能力不足能源安全形势严峻化石能源清洁化清洁能源规模化新旧能源综合化能源中长期科技规划编写组发展可再生能源、规模储能、电动汽车和智能电网是优化我国能源结构，保障能源安全的国家战略，也是实现2030碳达峰、2060碳中和的主要技术路径当前储能技术当前储能技术概述概述抽水蓄能抽水蓄能是最成熟的大规模储能技术，但受限于地理位置和建设条件。压缩空气压缩空气储能储能能量转换率低，通常在40%-60%之间；不太适合需要快速响应的电力调节需求飞轮储能飞轮储能通过加速旋转的飞轮存储动能，在需要时转换为电能。超级电容器储能超级电容器储能提供极高功率密度和几乎无限的循环寿命，适

3、合于瞬时功率补偿和短时能量存储。电化学电化学储能储能利用可逆化学反应来储存和释放电能的能量存储技术。能源能源存储存储压缩空气储能抽水储能飞轮储能超级电容储能锂离子储能容量单机可达300MW，适用于大规模储能场景储能容量大适合长时间储能功率密度大，容量相对较小，适用于短时间大功率需求能量密度较低，适用于短时高功率场景能量密度高，容量可组合，适用于多种规模的储能需求使用寿命 3050年4050年1530年充放电次数100万次12000次，可灵活替换制造成本 成本较低40006000/KW45007000元/KW10001500元/KW10002000美元/KWh10001500元/KWh能量效率

4、60%70%70%80%可达到90%可达到90%可达到93%场地要求 场地较大，需要高压容器场地限制高，需要足够的水源、水库高度差稳定和坚固的基础，场地隔振较小的物理空间场地要求小，需考虑散热空间及安全性措施响应速度 负载从0100%需要39分钟负载从0100%需要13分钟毫秒级响应时间毫秒级响应时间毫秒级响应时间安全性安全性高，无燃烧或爆炸风险技术成熟、安全性高高可靠性，无污染安全性高，不易自燃或爆炸存在热失控风险各储能技术特性对比各储能技术特性对比新蓝海：工商业储能新蓝海：工商业储能系统系统储能电池出货量将保持高速增长势态，2020-2026年年均复合增长率达60%。预计2026年全球出货

5、量将超过1TWh，中国贡献840GWh。更具市场竞争力的储能产品更具市场竞争力的储能产品电力储能应用频率高、时长久，要求电池长寿命有效通过技术创新、规模优势降本增效提高调峰调频性能、满足降本增效的内在需求安 全 和 寿 命安 全 和 寿 命 问 题问 题寿命是储能收益寿命是储能收益的关键核心利器的关键核心利器近几年，国内外储能工程应用中均有火灾、爆炸事故发生，造成了严重的经济损失及社会影响。储能系统的安全问题，已成为储能产业面对的瓶颈之一。引起安全事故的主要原因有：n电芯失效:制造缺陷、电池的不一致等制陷；不恰当的使用过程中析锂，短路，过热；电芯材料中三元锂结构不稳定，高温分解产生氧气，导致起

6、火爆炸n系统滥用:绝缘失效引发短路，异常电流，异常发热等引发电池内短路，漏夜，开阀等安全失效；过充，过放后再充电，过流，过温等滥用也会造成电池失效n环境风险：高湿、盐雾、低温、高温、温湿度变化加速电池老化衰减、引发电池绝缘失效短路、引起电池过热触发热失控;导致电池系统可靠性失效n管理失效：包括 BMS、EMS、PCS 等之间的通信失效，管理逻辑和硬件的故障导致电池的监控管理失效造成电池滥用热失控;关键部件（电路板、接触器等）失效导致打火、拉弧，电芯间出现缺陷时，信号不能及时传输到管理系统中，通常是在起火后告警，无预防预警功能电池的寿命和电池的均一性，充放电倍率，充放电深度，环境温度，温差，搁置