不止于“储电”,新型储能重塑能源未来

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近些年,在全球能源转型逐步深化中,AI大模型训练带来的算力需求激增,促使以打造"更安全、更持久、更经济"为核心目标的新型储能技术热浪持续高涨。相关统计资料表明,2025年全球新型储能新增装机量将突破113.3吉瓦,累计装机比例已占电力储能市场56.2%,预计到2034年全球储能累计装机规模可达1545吉瓦。这一产业领域正从以液态锂电池为主导,向多种储能技术协同发展的多元竞争新态势演变,场景应用持续拓宽。

从单一路径走向技术矩阵 目前全球新型储能技术正加速突破。比如中国,广东汕尾有一座200兆瓦/400兆瓦时新型电化学储能电站项目顺利投运,将固液混合电池储能技术规模化应用带入新高度,该项目还被评为国家能源局"2025年度能源行业十大科技创新成果"。在美国,谷歌与福曼能源公司签署合作协议,计划把超长时、高安全性的铁—空气电池应用于数据中心供电系统,为AI时代能源架构提供新方案。在日本、韩国及欧盟,固态电池被认为将重塑未来能源版图,多国正通过政策激励、资本投入与产业协同等举措,全力争夺这一技术制高点。

储能技术是构建新型电力系统的关键支撑,它改变了传统电力系统即发即用、生产与消费同步完成的模式。传统储能技术主要是抽水蓄能;新型储能则是指除抽水蓄能外的各种以输出电力为主要形式的储能技术统称。两者区别主要体现在:建设周期短、选址灵活方便、响应速度快、调节能力强,较新能源开发消纳有着优良匹配度,可分布式部署在电源端、电网端和用户端,深度融入电力系统各个环节。

从技术本质来看,新型储能技术大概分为电化学储能和物理储能两大类。电化学储能通过电池内化学反应实现能量储存释放,具备响应快、布设灵活等特性;物理储能则利用空气、水体、热能等介质储能,更适合大容量长时储能场景。过去十余年间,液态锂离子电池依托高能量密度和成熟产业链,主导电化学储能市场,占比超出96%。当前随着需求量持续增长,产学研界对储能技术要求已超越"简单储能"范畴,而是要像一位"全能型选手",在安全、成本、资源、寿命、时长等多个层面同时满足电力系统复杂需求。面对这些多重要求,单一技术已难全覆盖,需建立覆盖不同时间尺度(涵盖毫秒级响应至季节性储能全流程)和应用需求的多样化体系。

电化学储能与物理储能各展所长 在电化学储能领域,固态电池、钠离子电池、液流电池、铁—空气电池等新兴路线不断涌现,呈现不同技术优势。

固态电池被视为储能领域的"未来之星",是下一代高性能电池的重要方向。不同于传统锂电池使用液态电解液,固态电池采用固态电解质传导离子,能从根源上降低起火热失控风险。同时,固态电池有望与金属锂负极配合使用,大幅度提高能量密度。中科院物理所与卫蓝新能源合作开发的半固态(混合固液)储能锂离子电池,已在储能领域实现大规模电网级应用,全固态电池预计在2028年前启动商业化。丰田、三星、索利德鲍尔等国际企业也在加紧固态电池研发,积极推动规模化生产技术。可以说,固态电池在材料费用与制造工艺上实现规模化突破,将深刻影响未来规模储能和新能源汽车产业发展格局。

作为锂电池的有效补充,钠离子电池受到行业广泛关注。钠元素与锂元素化学性质相似,但钠资源储量更丰富、分布更均衡,被称作"平价资源"。它在零下30℃至50℃环境下仍能维持良好工作状态,高寒地区储能、电网调峰和通信基站等场景应用潜力巨大。中科院物理所和中科海钠合作建成量产线,实现百兆瓦时级钠离子

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