创新协同，智造领跑储能。 -pg电子网站

随着全球低碳化趋势的加速和能源结构转型的推进，国际竞争在锂资源供应领域也愈演愈烈。欧盟的新电池法规正在逐步构建起绿色壁垒，对我国新能源企业构成挑战。在双碳战略不断深化的背景下，我国储能行业需要应对多重挑战，通过技术创新和智能制造来提升国际竞争力。

11月3日，由中南大学、中国有色金属学会新能源材料发展工作委员会、中国能源研究会电能技术专业委员会等机构联合主办的第一届新能源与储能工程湘江国际论坛暨2023中国（长沙）电池产业博览会在湖南长沙成功召开。多位海内外院士和上百名专家学者齐聚一堂，共同探讨如何强化新能源与储能领域的国际竞争能力、推动科技自强与产业高质量协同发展等议题。

储能的喜与忧：前景广阔，挑战突显

要实现生产和生活过程中的碳中和，我们需要依赖一张绿色安全的电网，即正在积极建设的新型电力系统。根据中国在2020年气候雄心峰会上宣布的国家自主贡献目标，到2030年，中国的风电和太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上，新能源在能源结构中的占比将不断增加。

然而，由于太阳能和风能等可再生能源发电具有间歇性和波动性的特征，随着高比例可再生电力的稳定接入电网，大规模储能技术的应用变得至关重要。储能系统通过充电和放电的过程，能够削减电力负荷的高峰期和填补负荷低谷期，从而稳定电力供应，保障电网的安全运行，并提高终端用户的用电效率。随着新型电力系统的加快构建，储能材料和大储能产业正在发展成为价值万亿的赛道。

2023年，储能行业的发展势头强劲。根据国家能源局发布的数据，截至2023年6月底，全国已经建成并投入运营的储能项目累计装机容量达到了17.33gw/35.80gwh，而新投入运营的储能项目装机容量达到了8.63gw/17.72gwh。

然而，在储能产业迎来重大机遇的同时，全产业链上也面临着许多挑战。其中包括上游锂盐价格的大幅波动、绿色制造能力不足、产能的无序扩张、激烈的价格竞争、政策环境相对单一以及盈利模式不够清晰等问题。这些问题严重制约了储能产业的高质量可持续发展，产业链上的各个环节亟需在技术、资金和商业模式上取得突破。

我国储能产业在上游关键资源方面对外依赖度较高，尤其是锂资源的进口比例约达七成。这种依赖使得锂盐价格波动对锂电池供应链的稳定性造成影响，给中游的材料商和电芯企业的经营带来压力。此外，储能材料的采选、冶炼、制造和回收过程中存在高污染、高耗能和高碳排的问题。最近生效的欧盟《新电池法规》规定，电池制造商除了负责生产阶段，还需要承担电池在整个生命周期的生产者责任，包括回收和处理废弃电池。在这种新的国际法规环境下，如果我国储能企业不能及时形成良好的产业生态，可能会在参与国际化竞争和全球高端产业链分工中失去优势。

武汉大学副校长、碳中和感知与效能评估教育部工程研究中心主任龚威指出，欧盟的《新电池法规》对我国储能行业的影响不应被视为孤立事件，而应将其置于巴黎气候协议和欧盟边境碳关税等大趋势下看待。预计未来产业竞争将由传统的价格和质量双重体系转变为包含价格、质量和碳元素的三元结构。因此，国内企业需要加强对自身产品碳足迹和碳资产的管理与布局，更加主动积极地参与国际气候治理。

要解决储能产业链上存在的挑战，需要产业、技术、资源和机制的协同创新。中国科学院院士、油气钻探与开采专家、中国石油大学（北京）教授高德利表示，储能技术的突破依赖于高性能储能材料、储能单元和储能系统的研究，这是一个涉及多学科和多尺度有机融合的科技问题。我国亟需全面掌握具有国际领先水平的储能关键技术和核心装备，形成完善的技术和标准体系并拥有国际话语权。这需要通过示范工程引领储能项目的广泛应用，形成完整的产业体系，同时培养一批具有国际竞争力的市场主体。

先进储能材料国家工程研究中心首席科学家钟发平指出：“电化学储能产业需要在储能材料、电芯设计和制造、储能系统集成和安全管理等多个领域持续进行跨学科协同创新。只有通过产学研用深度融合，站在产业发展的全局思考，进行跨学科交叉创新、政产学研协同创新、产业集群联合体创新、国家科研平台引领创新，政策组合拳创新扶持以及产业联合体创新基金赋能，才能高效、高质地破解全产业链发展过程中的瓶颈和梗阻，推动产业高质量发展。”

混储：破解安全、寿命、成本痛点的“可行解”

混合储能技术是一种可行的pg电子试玩入口的解决方案，可以解决安全、寿命和成本等方面的痛点。目前的储能技术路线包括物理储能、化学储能和电磁储能等不同技术路线，各有优缺点。锂离子电池储能是最主要的技术路线，具有能量密度高、循环使用寿命长、响应快等优势，但存在价格较高、本征安全不足等问题。

混合储能技术结合了两种或两种以上的储能路线或电池，取长补短，结合能量型储能器件的持久性和功率型储能的快速响应能力，实现源网荷储大协同，以及瞬时功率平衡和长时能量平衡。钟发平带领团队开发了电池大模组智能化诊断及动态控制系统，首创了多能量混合柔性调度技术，提升了混合储能系统的安全可靠性和循环寿命。

复合型储能技术示范应用在《“十四五”新型储能发展实施方案》中被提及，我国第一个结合了铁铬液流电池、飞轮、锂电三种形式的混合储能项目已在内蒙古霍林郭勒市循环经济产业园区投运。

锂资源高效回收，产业链闭环“最后的拼图”

随着储能电池市场的持续增长，如何减少其全生命周期的碳足迹和其他环境影响成为了全球新能源产业面临的一大挑战。在最近中国科协发布的2023重大工程技术难题中，“如何突破新能源废料清洁高值化利用”的问题被列为其中之一，这反映出我国在绿色智能制造能力上还存在薄弱环节。

目前，第一代电动汽车动力电池已经接近退役。锂离子电池属于危险品，如果处理不当就可能对环境造成危害，甚至引发爆炸。然而，由于锂电池正极板材料含有各种稀有金属，因此具有较高的回收和再利用价值。但是，目前还没有一种单一工艺能够同时实现低环境影响、低能源成本和高回收率的目标。

全电池回收过程包括拆解废电池、通过物理/化学处理和湿法冶金/火法冶金步骤回收高纯度的有价值材料。然而，每个步骤都存在技术、成本和环境风险。例如，火法冶金需要高温，这可能导致部分锂以矿渣形式流失，即使进行后处理也很难提取。此外，回收的锂盐纯度较低，不再适合在储能电池中重复使用。湿法冶金工艺虽然成本较低，碳排放量较少，但需要使用大量酸碱并产生酸性废水和有毒气体。

同时，国内企业应提高自身产品的碳足迹管理能力。具体而言，他们应该：一是提高数字技术水平，建设可追溯、可验证、可核查的供应链碳足迹监测体系；二是建立基于遥感测量的企业直接碳排放核查模式，提高碳排放数据的透明度和公信力；三是提前开展碳汇资产布局，探索利用国际碳汇交易抵扣自身碳排放的可行性。

先进储能材料国家工程研究中心通过融合物理学、化学、冶金学、材料学等多学科进行交叉创新，开发出基于火法冶金和高温金属膜分离的一步法高效绿色提取高值金属资源的工艺技术，适用于“一步法”锂云母提锂和“一步法”废旧电池回收技术。这种创新方案不仅能够突破上游开采端的资源依赖瓶颈，还可以解决末端高污染、高排放、高能耗、高成本和资源回收率低的行业痛点。此外，该方案还能够构建起从自然矿山到城市矿山“一头一尾”的全产业链关键技术闭环，保障锂电材料的高效循环利用，有效应对“锂佩克”带来的资源“卡脖子”难题。同时，面对国际新规则可能造成的绿色壁垒，电池回收技术的创新突破也将支撑国内储能企业在“走出去”的过程中沉着应对，不断开拓国际市场。

“抢占新能源国际话语权，亟待大储能原创技术突破与绿色智能制造赋能。”钟发平认为，储能行业正处于关键转型期，我国在该领域内具有“领跑”意义的先进技术还不多，储能转化的相关机理、技术及系统的研究还不够成熟，对储能的基础性和关键共性技术研究不足，尤其在技术标准与行业法规方面缺少话语权。为了解决这些问题，一方面需要不断进行技术创新研发和提升；另一方面全行业需要携手走向规模化和智能化，在论证过程中找到最优技术路线，持续降低成本，减低碳足迹，以此支撑储能产品迭代和国际竞争。同时，行业平台模式与产业集群发展模式能够释放规模效应和协同效应，让储能的商业模式和收益前景变得更广阔与可持续。只有在掌握规模优势的基础上依托行业性国家科研平台规划引领我国储能产业才有可能进一步向标准优势、技术优势升级通过积极参与国际标准制定掌握质量监督权检测评价权市场定价权和标准话语权提升我国储能行业参与国际分工的竞争力和在全球高端供应链中的影响力在激烈的全球竞争中抢占行业高地。