2.3鋰離子電池依然是當前儲能領域研究熱門

電動汽車成為帶動鋰離子電池技術研發的重要因素。當前，對于鋰電池，正極材料磷酸鐵鋰和鎳鈷錳三元材料是研究重點，負極材料納米硅和石墨烯是研究熱點，正負極材料類型越來越多，應用范圍越來越廣。鋰離子電池作為當前電動汽車的主流電池，能量密度尚有待提高。目前電動汽車電池能量密度最高約為170W·h/kg，續航里程最多可達400km。家用鋰電池儲能系統已經商業化。

2.4鋰硫電池是目前最接近產業化的高能量密度電池

鋰硫電池理論上能量密度超過2700W·h/kg，實際能量密度能達到400～600W·h/kg。目前國外達到商用水平的鋰硫電池能量密度已達到300W·h/kg。我國已經研制出能量密度高于600W·h/kg的鋰硫二次電池，處于國際先進水平。鋰—空氣電池、鋁空氣電池、鎂電池等高能量密度電池成為當前攻關重點。

2.5氫燃料電池應用規模逐漸擴大

氫燃料電池依然是燃料電池發展主流方向，相關技術已基本達到產業化要求，且小規模應用于火車、乘用車、自行車、叉車、小型直升機等交通工具。乘用車續航里程達到500～700km，100km能耗僅相當于3.3L汽油。目前部分國家利用化石燃料改質制氫成本跟汽油大致相當。可再生能源制氫、生物制氫和常溫常壓陸路輸氫成為研究重點。

2.6儲熱市場受重視程度逐漸提高

目前，儲熱技術發展迅速，部分熱儲能技術已經非常成熟，特別是顯熱儲能，但市場規模依然不大，主要是由于熱儲能成本高，社會對熱儲能缺乏足夠重視。據估算，儲熱系統可為全球節約30%～40%能源。業界正在研究利用儲熱電池吸收車內熱量或捕存太陽熱能，將熱能轉換為電能，為車廂供熱制冷，降低電動汽車電池成本，預計能提高汽車續航40%以上。

3儲能產業及技術展望

3.1太陽能、風能發電裝機容量快速增長，發電成本繼續下降

統計過去20年太陽能、風能裝機容量，太陽能裝機容量每兩年翻一番，風能裝機容量每4年翻一番，全球太陽能裝機容量從2005年的5.1GW增長到2015年的227GW，風能裝機容量從2005年的59GW增長到2015年的433GW。預計2025年、2030年太陽能裝機容量將分別達到1500GW、2400GW，同期風能裝機容量將分別達到1200GW、2000GW(圖3、圖4)。儲能技術作為支撐可再生能源并網的關鍵技術，市場潛力巨大。

晶體硅光伏電池價格持續降低，價格從1977年的76美元大幅下降至2015年的0.3美元。過去5年太陽能、風能發電成本下降了50%～60%。當前太陽能光伏發電、陸上風電在部分國家已具有競爭力。按照目前的發展趨勢，預計到2025年風電、光伏發電將在很多國家成為最便宜的發電方式。

3.2家庭儲能將呈快速增長趨勢

近5年來，家庭儲能在德國、美國、澳大利亞、日本等國家獲得快速發展，據HIS、REN最新發布的數據顯示，全球家庭光伏發電電池儲能裝機容量2020年有望達到1000MW，2020年后，儲能系統將成為電力生產運營的必備部分，而工業、商業，尤其是居民家庭儲能的增長速度會明顯高過電網儲能，2025年儲能技術應用有望進入大規模發展期。

3.3電池技術未來

10年有望取得重大突破目前，電動汽車電池的能量密度范圍為80～180W·h/kg，從當前電池的研發進展及產業投資、相關扶持政策來看，未來10年電池技術有望取得重大突破，能量密度有望達到300～350W·h/kg，從而使得電動汽車續航里程達到600～800km(圖5)。

3.4電動汽車市場前景廣闊

電動汽車電池成本目前占整車成本的1/3～1/2，過去5年鋰電池組成本已下降了55%，至2020年有望再下降40%。隨著電動汽車電池能量密度提高帶來的續航里程增加，加之成本不斷下降，全球電動汽車銷量有望呈指數上升(圖6)。

4結論

當前在全球倡導大力發展清潔能源的時代背景下，開發能量密度更高、循環壽命更長、系統成本更低、安全性能更好的儲能技術已經成為各國研究支持計劃的一個重要方向。在可再生能源產業、電動汽車產業和能源互聯網產業快速發展的推動下，儲能產業有望呈爆發性增長態勢。可再生能源電力儲存成本將持續降低，儲能系統性能和技術成本會進入一個良性循環發展新階段。目前的電池儲能成本、能量密度距離人們的期望值還有一定距離，從當前的研究成果來看，電池技術有望迎來重大突破，市場前景廣闊。儲能技術突破疊加全球能源轉型加速，將會給全球油氣行業帶來巨大壓力。