發展綠色能源，是實現“碳達峰、碳中和”戰略目標的重要途徑，能源革命的實現與新能源體系的構建，均需要儲能產業給予支撐。從儲能方式看，抽水蓄能與電化學儲能是當前商業化程度相對較高的儲能技術，從市場應用看，電化學儲能是近年來發展較快的儲能類型，其方式主要是通過化學元素做儲能介質，利用電池儲能，包括鋰電池儲能、鉛蓄電池儲能和液流電池儲能等類型。由于電化學儲能具有循環特性好、響應速度快、系統綜合效率高等特點，電化學儲能產業已步入快速發展階段，但也出現了諸如電池質量、安全性和核心技術等方面待優化的問題。因此，關于深化電化學儲能產業發展戰略、配套政策和相關科技創新的研究，是其產業發展中所面臨的緊迫問題。

1.電化學儲能含義

儲能是借助于介質或設備將能量存儲起來，并在需要時再釋放出來的過程。依據存儲形式的差異，儲能又可分為電儲能、氫儲能以及熱儲能。電儲能，又名為“發電資產”，可分為電化學儲能和機械儲能兩種類型，其中電化學儲能主要是電池儲能，電池類型包括鋰電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、釩電池等，而機械能儲中常見的類型主要是抽水蓄能。各種儲能技術均有其優缺點，例如，抽水蓄能屬于集中式、規模化儲能，技術也相對成熟，但由于受地形地貌、地理位置等自然條件所限，其建設成本較高，周期相對較長；電化學儲能通常不會受到自然條件的影響與限制，其充電速度快，放電功率和系統效率相對較高，具備較大發展潛力。目前，儲能技術呈現多元化發展態勢，而電化學儲能的綜合競爭優勢明顯。根據CNESA數據來看，自2019年以來，電化學儲能在全國新增投運電力儲能項目中占比已連續三年超過了機械儲能，僅在2021年其新增規模已突破2GW，同比增長了54%，電化學儲能已成為我國儲能行業未來發展的主要方向。

2.電化學儲能產業發展現狀

2.1電化學儲能產業呈不斷發展趨勢

基于產業鏈視域看，我國電化學儲能產業可分為上游電池材料供給、中游儲能系統及集成和下游電力系統儲能應用等領域（圖1），各分支領域呈現快速發展態勢。其一，產業鏈上游中，電池相關正負極材料、電解液、隔膜方面技術越來越成熟，對電池各項性能指標起到了保障作用。其二，產業鏈中游方面，鋰電池的裝機量占比逐年增加，此外，在電池管理系統、能量管理系統、儲能變流器等方面，相關行業技術發展較快且在不斷完善。其三，產業鏈下游方面，近年來在相關政策支持下，我國發電側儲能裝機量占比在不斷增長，在電網側和用戶側方面，部分省市也在加大投入，用于新增相關項目的建設，以推動電池儲能產業發展。 

2.2鋰電儲能在產業中已占領先地位

自2015年伴隨著鋰電池儲能系統研發制造與應用維護成本的下降，國內鋰電儲能累計裝機量在不斷增加，截至2020年，我國鋰電儲能累計裝機量從0.07GW提升到了4.7GW，增長超過60倍。此外，根據業內專家預測，到2025年，國內鋰電儲能累計裝機量將達到20GW（含儲能電站、5G基站、新基建等領域），其市場價值約為2000億元；預計到2035年，國內鋰電儲能累計裝機量將達到600GW，其市場價值將會達到30000億元。隨著鋰電儲能技術在儲能領域的不斷創新，其設備容量和壽命也在不斷提升，成為儲能產業發展的優勢方向，在2022年國內新增儲能市場規模中鋰電儲能占比超過50%，而在新增電化學儲能規模中，鋰電儲能占比也超過90%，處于明顯領先地位。由此看出，鋰電儲能已在電化學儲能產業領域占有重要地位，將會成為我國儲能市場的主要發展方向。

2.3其他電池儲能技術逐步“嶄露頭角”

從電化學儲能技術和系統成本來看，鋰電池比礬電池、鈉硫電池具有一定經濟性（表１），但隨著儲能技術水平的不斷發展，鋰電池已不是儲能市場中唯一選擇，鉛炭電池、礬電池、鈉硫電池等其他儲能電池技術已逐漸“嶄露頭角”。

釩電池被稱為儲能行業的“新秀”，具有安全性高和污染性低的特點，有部分新能源企業在進行研發實踐和產能布局。鉛炭電池具有安全穩定、成本低等優點，但也存在性能不足的問題，像昆工科技、南都電源等企業在積極探索將鋁基鉛合金復合材料電極引入到鉛炭電池中，以提升各項性能指標，形成新型的鉛炭長時儲能電池，目前也引起了儲能市場的關注。此外，像鈉電池、石墨烯聚合材料電池、異質結電池（HJT電池）等儲能電池，各有其優勢與特點，部分科研院所和新能源企業也在積極實驗，未來的電池儲能類型將更加豐富化、多樣化，儲能電池市場有望迎來新一輪發展機遇。

3.電化學儲能產業發展存在問題

3.1電化學儲能安全技術存在不足

作為新儲能技術，電化學儲能在推廣中仍有安全問題，主要表現在儲能電站明火控制和相關安全技術方面。在對2011——2021年全球儲能電站事故統計來看，大多事故是由三元鋰電池引起，在全部事故中的占比達到了82%，從事故起因看，絕大多數是在儲能電池擱置、安裝調試及維護過程中出現安全隱患。儲能電池出現安全事故的基本原理大體分為熱誘因、熱失效等，熱誘因通常是由物理碰撞產生火花后引起，而熱失效則是由內部熱失控或外部點火源引起熱量瞬間聚集，出現燃燒或明火現象。電化學儲能電站安全事故問題，對電網安全穩定運行和電力并網均會造成一定影響，發展電化學儲能，關鍵是控制好明火。因此，需要深入研究電化學儲能安全事故中如何滅火，以及儲能使用和運行過程中如何進行安全監測和事故預判等問題，也需要參照相關安全標準建立完善的安全風險評估體系。

3.2電化學儲能市場經濟性相對偏低

從度電成本看，電化學儲能度電成本約為0.6~0.9元/（ｋＷ·ｈ），離市場規模化應用的目標成本0.3~0.4元／（ｋＷ·ｈ）仍有差距，其經濟性明顯偏低，很難像抽水蓄能電站一樣共同參與電力市場化交易。當前，相關部門未制定與之匹配的政策，儲能電站充放電過程的上下網電價均像火電、水電等傳統電源一樣參與電力市場交易的形式來獲取，但需疊加峰谷電費。儲能電站在參與調頻輔助服務時，是以非自調度形式，充電時下網電價執行峰谷電價，但放電時上網電價卻不執行峰谷電價，這使得儲能電站在充放電過程均增加了電費成本。電池儲能設施成本費用很難通過輸配電收回，受制于電池儲能技術經濟性的約束，電化學儲能顯然難以獲得輸配電價改革前的收入，從而產生擱淺成本，這也極大地限制了電池儲能的規模化應用。

3.3儲能服務電力市場機制待完善

目前，我國電化學儲能產業主要存在市場主體地位不明晰、市場機制不完善等問題，致使儲能價值收益難以得到合理補償，對其發展造成一定制約。比如，針對火電、水電、核電及其他可再生能源發電問題，相關政府部門均制定了相匹配的上網電價政策，但針對電化學儲能規模化上網定價并未推出合適的政策。究其原因，電化學儲能涵蓋多種類型與技術，且電池儲能裝機成本相對較高，若為每種儲能類型和技術單獨制定上網電價政策，則顯然不現實，也不符合電力改革方向。由此看來，電化學儲能服務電力市場機制還未成熟，致使電化學儲能系統價值和收益難以與電力市場實現對接。因此，需針對電化學儲能技術的系統性效用或社會價值，制定更為合理的運行機制，以保障電化學儲能更好地服務于電力市場。

3.4電化學儲能產業鏈存在不足

電化學儲能產業的市場化，除不斷提高技術成熟度外，還需優化和完善相關產業鏈。以鋰電產業為例，該產業涉及鋰資源供給、正負極材料研發、電芯研制、電池梯級利用回收、產品診斷測試等環節，但從實際看，我國鋰電池產業鏈仍不完善，存在核心技術攻關待提升、產品先進性待提高、產業鏈凝聚力不強等問題，相關國產裝備在高精度、自動化、信息化等方面與西方國家也有差距，需要不斷優化。此外，電化學儲能電池產品的先進性問題尚存不足，電池產品先進性主要取決于材料、電芯、系統與制造裝備的控制水平，而一些企業在電化學儲能產品與技術研發方面存在不足，持續推出新產品能力偏弱，在國際市場也缺乏定價權，面臨被市場淘汰的風險。發展電化學儲能產業，對于構建新型電力系統和實現“雙碳”目標具有重要意義，其核心技術不僅要持續性創新，產業鏈也需要不斷完善。

4.電化學儲能產業可持續發展對策建議

4.1加強電化學儲能技術創新研究

1)加強電化學儲能技術持續創新研究。目前，任何一項儲能技術并未完全滿足各應用領域的要求，比如，由于資源、成本等條件所限，電池儲能技術正逐步由鋰電池向鈉電池、固態鋰電池、鉀電池等領域拓展。因此，需要持續開展新型電化學儲能技術的研發，尤其是那些低成本、高安全、長壽命的儲能技術。

2)加大對電化學儲能基礎研究的投入，支持原始創新。相關部門可設立資金專項，支持“變革型”電化學儲能技術研發，掌握自主知識產權，提高技術應用性價比，提升國際市場競爭力。

3)打造各級電化學儲能技術創新平臺，引領其研究與發展。通過打造各級技術創新平臺，匯集科研機構、高校、企業等相關資源，開展電化學儲能技術工程化應用研究，突破關鍵核心技術。

4)堅持“產、學、研、用”的創新合作機制，加快儲能技術的成果轉化，結合儲能產業發展前沿形成集群優勢，引領并帶動我國儲能產業的發展。

4.2完善電化學儲能市場發展機制

1)相關部門可針對電化學儲能規模化上網定價推出適宜的政策，進一步優化電化學儲能進入市場化交易的容量補償機制，探索電能量市場與調頻市場聯合出清、電能量市場和備用輔助服務聯合出清、參與黑啟動與轉動慣量等輔助服務相關補償機制，以降低電化學儲能產業市場發展的不確定性。

2)建立并完善電化學儲能服務的成本疏導機制。相關部門可針對電化學儲能產生的系統性成本與收益進行科學、合理測算，詳細評估受益主體，并據此將成本疏導至受益主體。

3)結合電力體制改革，建立合理的電價補償機制，推動電化學儲能在更大空間發展。

4)鑒于電池儲能單位裝機成本相比其他電源類型要高的現狀，相關管理部門可加強與社會企業、融資機構的互動，鼓勵多元化的電化學儲能投資及交易方式，形成大規模儲能技術良性發展的態勢，促進電化學儲能產業的可持續發展。

4.3加強電化學儲能數字化技術應用

近年來，關于電化學儲能電站安全、電芯自身劣化、可燃氣體探測等方面，時有問題發生，借助于數字化技術有利于推動電化學儲能產業健康、可持續性發展。例如：儲能電池中的電芯劣化過程很難通過肉眼察覺到，借助數字化技術能對電池本體發生火災的可能性進行預測，并提供火災安全評級和相應維護建議，提升了運行安全性；儲能電池管理系統大多不具備本地邊緣計算能力，存在數據刷新慢、通訊效率偏低、各系統之間信息協調不足、潛在安全風險等問題，通過數字化技術，能支持大容量、高級別數據的采集與快速分析處理，科學降低電化學儲能安全風險。此外，借助數字化信息技術，可搭建多級平臺組成的綜合型儲能電站安全監測信息平臺，具備信息實時發布、電站全景展示、信息迅速報送、電站風險隱患排查、運行輔助分析、電站檢測等多種功能，起到強化儲能電站安全管理作用。

4.4完善電化學儲能安全評估體系

1)建立以失效概率為依據標準的電池儲能系統安全分級評估體系，并將該評估體系納入到儲能市場項目的招標條件范圍，引導電化學儲能產業以“核電級安全”為標桿高水平發展。

2)針對大容量、高安全、可靠性電池儲能集成系統這一關鍵領域，加強電化學儲能系統的測試評估與認證，建設國家級電化學儲能驗證平臺，以推動電池儲能系統安全分級評估體系的建設。

3)加強電池儲能數據的統計發布與共享，助力電池儲能系統安全分級評估。建議國家儲能平臺數據分級分類面向企業有序開放，以便電池企業支持平臺建立準確的儲能電站安全預警模型，為儲能電池產品的不斷優化提供參考，助力電池儲能系統安全體系建設。

4)建議儲能相關主管部門定期發布權威的國內儲能電池并網總量及生產企業并網數量信息，為電站設備選型提供關鍵數據參考。

4.5強化電化學儲能行業人才支撐

電化學儲能產業發展對相關領域的高層次人才需求也較為迫切，有必要強化人才支撐。一方面，各省市可有針對性地完善儲能產業人才扶持政策，對引進的新能源、儲能、電化學等方面的高級管理、技術人才給予妥善安置，解決引進人才配偶安置、住房安排、子女就學、醫療保障等問題；同時，社會企事業用人單位可積極試行股權和分紅激勵制度，充分調動引進人才的工作積極性。另一方面，電化學儲能人才培養涉及物理、化學、材料、能源動力、電力電子、機械、自動化等多學科領域的交叉融合，需正確認識人才培養復雜性，高校需合理整合相關專業資源，調整專業，加強校企合作，充分發揮行業優勢，深化產學研合作，推動儲能人才培養與產業發展有機結合。

5.結語

發展電化學儲能是促進能源轉型和構建新型電力系統的重要途徑之一，也是貫徹“雙碳”目標的重要支撐。目前，我國電化學儲能產業主要存在儲能安全技術待完善、經濟性相對偏低、產業鏈存在不足、服務電力市場機制待完善等問題。對此，建議加強電化學儲能技術創新研究、完善電化學儲能市場發展機制、加強電化學儲能數字化技術應用、完善電化學儲能安全評估體系、強化電化學儲能行業人才支撐等，以保障我國電化學儲能產業可持續、健康發展。