2018年,，是中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)" title="儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)" target="_blank">儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的元年,。在這個(gè)千億級(jí)的市場(chǎng)上，鋰電池、鉛炭電池,、液流電池、鈉硫電池等技術(shù)路線都在試圖分享蛋糕,。每一種技術(shù)路線,，優(yōu)劣勢(shì)各不相同，但是用戶如何評(píng)判這些技術(shù)路線,？

　?。ū疚膩碓矗耗芤奅knower 微信號(hào)）

　　在一份電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目案例中，業(yè)主對(duì)于各種技術(shù)路線是這樣評(píng)判的：

　　一電池儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀

　?。ㄒ唬┿U炭電池短期性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯

　　鉛蓄電池是使用最廣泛的蓄電池儲(chǔ)能技術(shù),，具有價(jià)格低廉、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),，但由于能量密度低,、壽命短和不可深度放電等因素限制了更大范圍應(yīng)用。

　　以鉛炭電池為代表的先進(jìn)鉛蓄電池技術(shù)改善了傳統(tǒng)鉛蓄電池的缺陷,，成為鉛蓄電池技術(shù)發(fā)展的重要方向,。鉛炭電池相較傳統(tǒng)鉛蓄電池的生產(chǎn)成本僅有小幅增加，但充放電功率,、循環(huán)壽命,、充電速度等關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了明顯提升。鉛炭電池目前已步入商業(yè)化初期,。

　　與鋰電池等其它主流電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)相比,，鉛炭電池的成本較低，短期性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯,。但是鉛炭電池放電深度一般在40%~60%（鋰離子電池可達(dá)80%以上）,，同時(shí)大功率放電能力也弱于鋰離子電池。

　　長期來看,，鋰離子電池等其它電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展和成本降低將對(duì)其市場(chǎng)空間構(gòu)成一定挑戰(zhàn),。

　?。ǘ╀囯x子電池具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展優(yōu)勢(shì)

　　鋰離子電池應(yīng)用范圍廣、能量密度高,、充放電速率快,，近年來其規(guī)模和技術(shù)發(fā)展迅速。在全球已建MW級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目中,，鋰離子電池項(xiàng)目裝機(jī)容量約占總?cè)萘康?5%,，國內(nèi)的張北風(fēng)光儲(chǔ)示范電站、深圳寶清儲(chǔ)能電站等項(xiàng)目,，也都將鋰電儲(chǔ)能作為重點(diǎn)技術(shù)路線發(fā)展,。

　　受電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需求增長的拉動(dòng)，鋰電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,。目前鋰離子電池儲(chǔ)能的規(guī)模效應(yīng)已逐漸顯現(xiàn),，儲(chǔ)能成本實(shí)現(xiàn)快速下降。以電力儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例,，2013年磷酸鐵鋰電池成本在4500-6000元/kWh左右,，2015年后最低可至2000-3000元/kWh，預(yù)計(jì)到2020年有望降至1000元/kWh,。（備注：遠(yuǎn)景集團(tuán)創(chuàng)始人兼CEO張雷2018年10月18日在“一帶一路”能源部長會(huì)議上表示,，過去十年間，電動(dòng)汽車電池（鋰電池）成本從每千瓦時(shí)1000美元降至200美元,，預(yù)計(jì)到2020年有望降至100美元,，2025年降至50美元。比業(yè)主預(yù)測(cè)更為樂觀,。）

　　此外,，動(dòng)力電池梯次利用有望進(jìn)一步提高鋰電儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性。動(dòng)力鋰離子電池容量下降到80%時(shí)須退役,，但此時(shí)仍具有利用價(jià)值,，可在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域繼續(xù)工作，美國,、德國,、日本等起步較早的國家已有成功案例,。隨著未來國內(nèi)電動(dòng)汽車退役電池?cái)?shù)量的快速增長,，以及梯次利用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展完善，有望推動(dòng)鋰電儲(chǔ)能成本進(jìn)一步下降,。

　?。ㄈ┤C液流電池具有循環(huán)壽命長的優(yōu)勢(shì)

　　液流電池種類繁多，具有充放電性能好,、循環(huán)壽命長,、功率容量可調(diào)的特點(diǎn)，適合大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用。全釩液流電池是目前應(yīng)用最廣泛的液流電池技術(shù),。全釩液流電池循環(huán)次數(shù)超過1萬次,，系統(tǒng)功率和容量相互獨(dú)立，并且容量可在線恢復(fù),。

　　全釩液流電池技術(shù)的主要缺點(diǎn)包括：?jiǎn)挝磺邥r(shí)電池成本是鉛炭,、鋰離子電池的2-4倍，造成初始投資較高,，但考慮到其循環(huán)次數(shù)是鉛炭,、鋰離子電池的2-3倍，單次循環(huán)的度電成本與鉛炭,、鋰離子電池相比也具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力,；能量轉(zhuǎn)換效率較低，在70%左右,；能量密度低,，需要占用較多的土地和建筑資源；全釩液流電池正常運(yùn)行需要電解液循環(huán)泵等輔助設(shè)備,，運(yùn)維相較其它電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)更為復(fù)雜,。

　　（四）鈉硫電池技術(shù)受國外壟斷

　　鈉硫電池可實(shí)現(xiàn)較高的儲(chǔ)能容量,，電池運(yùn)行穩(wěn)定,，維護(hù)量非常少，循環(huán)壽命可達(dá)4000余次,，并且已經(jīng)有10年以上的業(yè)績(jī)實(shí)證,。但鈉硫電池需要300℃~350℃的高溫運(yùn)行條件，具有一定的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),。

　　鈉硫電池在國外應(yīng)用較為成熟,，在全球范圍內(nèi)已建成200余座鈉硫電池儲(chǔ)能電站，其規(guī)模僅次于鋰離子電池,。日本NGK公司在鈉硫電池系統(tǒng)研發(fā)方面處于國際領(lǐng)先地位,，是全球唯一具有大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)鈉硫電池能力的企業(yè)。國內(nèi)鈉硫電池研制起步較晚,，短期難以商業(yè)化推廣,。

　　二電池儲(chǔ)能技術(shù)分類及性能比較

　　從儲(chǔ)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性來看，鋰離子電池有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,，鈉硫電池和釩液流電池未形成產(chǎn)業(yè)化,，供應(yīng)渠道受限，成本昂貴,。從運(yùn)營和維護(hù)成本來看,，鈉硫電池需要持續(xù)供熱,，釩液流電池需要泵進(jìn)行流體控制，增加了運(yùn)營的成本,，而鋰電池幾乎不需要維護(hù),。

　　數(shù)據(jù)來源：2018年4月，中信建投證券研究報(bào)告

　　三磷酸鐵鋰電池的安全性論證

　　對(duì)于鋰電池來說,，常見使用類型為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,。三元鋰電池正極材料的分解溫度在200℃左右，磷酸鐵鋰電池正極材料的分解溫度在700℃左右,。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境下短路磷酸鐵鋰電池單體,，基本不發(fā)出現(xiàn)著火的情況，三元鋰電池則不然,，在使用三元鋰電池時(shí)尤其要對(duì)熱管理提出較高的要求,，一旦出現(xiàn)過溫、過充,、過流等異常情況基友可能造成起火,、爆炸等嚴(yán)重后果，因而在安全性方面磷酸鐵鋰電池較三元電池而言有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),；同時(shí),，三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，而磷酸鐵鋰約為2000次以上,，因而磷酸鐵鋰電池在循環(huán)壽命上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),。

　　新能源客車安全技術(shù)管理規(guī)定測(cè)試要求及標(biāo)準(zhǔn)以磷酸鐵鋰技術(shù)指標(biāo)為測(cè)試驗(yàn)證指標(biāo)，尤其在熱失控及熱失控管理方面的實(shí)驗(yàn)要求也僅僅只有磷酸鐵鋰電池符合要求,。公共設(shè)施首重安全,，公共汽車等尤為嚴(yán)格，對(duì)此嚴(yán)格要求,，僅僅只有磷酸鐵鋰電池滿足其要求,。世博會(huì)期間，人流量高達(dá)45萬多人,，且在夏天高溫情況下,，磷酸鐵鋰電池大巴滿足運(yùn)載要求，未發(fā)生一例因磷酸鐵鋰電池引起安全事故,，磷酸鐵鋰電池在如此惡劣的高溫環(huán)境下經(jīng)受住了考驗(yàn),，可見其安全性。

　　磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池,，簡(jiǎn)稱為磷酸鐵鋰電池,。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解,，即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),，因此擁有良好的安全性；磷酸鐵鋰為橄欖石結(jié)構(gòu),，材料熱穩(wěn)定性高,，不會(huì)形成尖銳的結(jié)晶，刺穿隔膜,，導(dǎo)致內(nèi)部短路,；同時(shí)一些廠家采用了高安全性的六氟磷酸鋰電解質(zhì)，添加了阻燃添加劑和防爆添加劑,，不會(huì)出現(xiàn)由于電解液而導(dǎo)致的安全故障,。因此磷酸鐵鋰不出現(xiàn)燃燒、爆炸等危害,。

　　磷酸鐵鋰具有嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝要求及質(zhì)量檢測(cè)要求,。電池在無塵車間內(nèi)生產(chǎn)，生產(chǎn)線為全自動(dòng)產(chǎn)線,，對(duì)每個(gè)工序都進(jìn)行全程監(jiān)控并配有追溯系統(tǒng),。質(zhì)量部門對(duì)每批次都需進(jìn)行抽樣檢測(cè)，而針刺檢測(cè)是眾多測(cè)試實(shí)驗(yàn)中最為直觀驗(yàn)證磷酸鐵鋰電池安全可靠性實(shí)驗(yàn),。將針直接刺入電池殼體,，此時(shí)電池發(fā)生內(nèi)部短路，而發(fā)生內(nèi)部短路的情況下,，磷酸鐵鋰電池只是冒煙而無明火或爆炸現(xiàn)象,。

　　根據(jù)國內(nèi)外儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和電池特點(diǎn)，磷酸鐵鋰電池具有高安全性,，是儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)最佳選擇,。