國家發展改革委員會和國家能源局在2016年發布的《能源生產和消費革命戰略(2016-2030)》中提出，在2030年非化石能源發電量比重爭取達到50%，這意味著傳統電力/電網系統中的電源配置，輸電規劃和控制方案等方面都需要作出調整。目前，儲能技術在提高電力/電網系統對新能源的接納能力、電網調頻、提高電能質量和電力可靠性等方面的重要作用受到國際上的廣泛認可，是提升傳統電力系統靈活性、經濟性和安全性的重要手段。
從廣義上講，儲能技術即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，在應用需要時再以特定能量形式釋放出來的循環過程，大致可以分為物理儲能、電化學儲能以及電磁儲能三種。物理儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等;電化學儲能主要包括鉛酸電池儲能、鋰離子電池、液流電池等;電磁儲能主要包括超級電容器儲能、超導儲能等。
電化學儲能技術在全球市場的應用
近年來，全球儲能市場的快速增長得到了業界的廣泛關注。而多家調研機構的調查報告也在不斷提高對儲能系統投資和部署的預期。其中，電化學儲能技術以其在適用性、效率、壽命、充放電、重量和便攜式方面的優勢，發展勢頭迅猛。截至2019年6月底，全球已投運的電化學儲能項目的累計裝機規模為7427.5MW，占全球儲能市場的4.1%，同比增長105%。2019年三季度，全球新增投運電化學儲能項目裝機規模149.6MW，從技術分布上看，也幾乎全部應用了鋰離子電池。可見，鋰離子電池儲能系統是增長最快的儲能技術。
從裝機規模看，抽水蓄能仍是我國儲能市場的主要組成部分。截至2018年年底，我國投運的儲能項目累計裝機約3120萬千瓦，抽水蓄能裝機為2999萬千瓦，占儲能總裝機規模的96%;但是，其建設對地理條件要求比較高，建設周期較長，單體容量大，難以尋找合適的貼近于負荷中心的應用建設場地。
除了抽水蓄能，我國其余電儲能基本上是各類電化學儲能。電化學儲能具有單體容量小、施工安裝難度小、建設速度快，能夠貼近負荷、各類新能源靈活配置的特點。隨著近年來電化學儲能技術的不斷成熟、成本的快速下降，我國電化學儲能增長迅速。2019年三季度，中國新增投運電化學儲能項目裝機規模78.2MW，環比增長29.3%，值得一提的事，其中幾乎全部應用了綜合表現優秀的鋰離子電池。
無論是功率型還是能量型的應用，鋰離子電池均有較好表現，且工程實施性好，應用范圍較廣。伴隨著電動汽車的快速發展，鋰離子電池的研發生產已有規模效應，造價成本下降趨勢較快。相比其他電化學儲能技術，鋰離子電池綜合性價比高，實際應用規模也最大。
但是，鋰離子電池的安全性問題也成為了行業所關注的重點。自2017年8月起，韓國已經發生了27起儲能電站火災事故，其中17起為鋰電池應用的儲能系統。從技術角度分析，鋰離子電池在過充過放、過熱、機械碰撞等內外部因素的作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內部短路，從而導致熱失控的發生，這是鋰離子電池發生安全問題的根本原因。此外，鋰離子電池目前采用的有機溶劑的電解液大多屬于易燃或可燃液體，這又增加了其發生火災的隱患。
鋰電池技術正在尋求創新突破
為了提高鋰電池儲能系統的安全可靠性、能源效率以及其他方面的性能，近年來，全球多家電池科技公司在多年的研發基礎上取得了一定的技術性突破，并有部分技術經過多年研究，正在向商業化的道路前進。
Solid Power固態電池制造商研發的新型固態電池，不僅用鋰金屬材料代替石墨陽極，而且用一塊固體件(通常是陶瓷、玻璃或阻燃聚合物)來代替液體電解質和隔膜，這項正在開發的電池將提高至少50%的能量密度。
瑞士電池科技公司英諾利Innolith經過10年的研發，推出了基于不可燃無機電解液技術的鋰離子電池，此類電池具有高能量密度及穩定安全的特性。英諾利的首款產品P1已經在美國PJM電網系統中運行了2年，為電網提供調頻服務，并在2017年得到了 UL(美國保險商試驗所 Underwriter Laboratories Inc) 的認證。相關團隊在德國第三方實驗室對P1產品進行了連續五年不間斷的測試，循環充放次數超過50000次，充放深度從0到100%，比有機電解液的鋰電池循環充放次數提高了近10倍。
國內著名的電池制造商寧德時代曾宣布將推出一款長循環壽命磷酸鐵鋰電池，使用壽命可以超過15年，單體循環超過15000次。據稱電池環境適應性強，能夠很好地滿足儲能工況要求，將會是目前應用于儲能市場的鋰離子電池技術路線的一個很好的選擇。
近日，復旦大學研究團隊提出了關于鋰氧氣電池正極材料的智能化設計理念，利用超組裝的多孔CeO2/C框架材料用作正極催化劑，實現了Li2O2薄膜在充放電過程中高效可逆地智能化吸附和分解，從而獲得了鋰氧氣電池穩定的長循環壽命和優異的倍率性能。
未來，隨著世界從化石燃料轉向存儲電力，這些突破性的電池技術平臺有望為儲能行業帶來突破性的創新發展。
