据储能界了解到，预计到2025年，中国新型储能累计装机或将超过70GW，产业链和供应链市场合计规模将达万亿元。
8月24日，2024碳中和能源高峰论坛暨第四届中国国际新型储能技术及工程应用大会与新型储能技术青年科学家论坛在深圳正式举办。大会开幕式上，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副秘书长/清华四川能源互联网研究院研究员、绿色储能研究所所长陈永翀做了题为《新型储能技术发展方向探讨》的主题报告演讲。
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副秘书长、清华四川能源互联网研究院研究员、绿色储能研究所所长陈永翀
陈永翀在报告中介绍，截至2024年5月，中国新型储能投运装机规模超38GW。新型储能电站逐步呈现集中式、大型化趋势，100MW以上的项目装机占比54.8%。预计到2025年，中国新型储能累计装机或将超过70GW，产业链和供应链市场合计规模将达万亿元。预计到2030年，中国新型储能累计装机或将超过220GW，产业链和供应链市场合计规模将超过三万亿元。
2024年6月G7环境部长会议提到，2030年的全球储能规模设定为1500GW，比起2022年的230GW翻了6倍以上。国际能源署表示，电池的“快速扩张”对于实现COP28的能源目标至关重要。该机构预期，在未来新增储能中，电池将占据9成增量。目前（锂离子）电池储能度电成本0.4~0.45元/度，预计2026~2030年降至0.2~0.3元/度，低于抽水蓄能度电成本。
会议现场
陈永翀表示， 目前锂电储能存在三个瓶颈问题，希望能有综合方案加以解决：
第一，电芯级别的本质安全，电芯不能热失控和燃烧爆炸。目前锂电储能还做不到这一点，因此大家对于锂电用于未来大规模储能心存疑虑。
第二，锂电储能的度电成本问题。尽管经过2023年“卷”的状态，由原来0.6元/度电降到现在0.4元/度电，但还是贵，希望未来能降到0.2~0.3元/度电。
第三，锂电池的回收问题。特别是磷酸铁锂电池的回收，若采用传统的酸碱液浸渍回收，存在污染风险且回收成本高，产业无法可持续发展。
“安全是基础，经济是核心，绿色是保障。”陈永翀提出，我们能不能站在锂电储能“巨人”的肩膀上，进一步专门针对储能的应用场景来去做创新工作，开发真正意义上的储能专用电池？
“安全是基础。”目前锂电储能够做到模组级别的消防措施，即万一某个电芯出现热失控和燃烧，再采用布置在模组里的消防系统，将该电芯降温，隔绝空气，尽量控制热失控不要蔓延到模组里的其他电芯。但因为是在电芯外边做消防，即使明火扑灭了，电芯内部化学反应还在继续，如果消防剂量不够的话，后面还有可能死灰复燃，这是目前锂电储能的安全隐患问题。
因此，我们要发展电芯级别的本质安全技术，即在电芯热失控之前有措施防止电芯发展到热失控，确保电芯不会热失控，也就杜绝了燃烧和爆炸。
陈永翀说，本质安全不等同于绝对安全。所以不能往“绝对安全”这个方向发展储能，这是死胡同，也没有必要。因为理论上讲，任何含能量的载体都不可能做到绝对安全。但是有可能做到本质安全。也就是电芯可以出问题，可以短路，可以有其他安全故障，但是绝对不要让它热失控烧起来，即在正常工作条件和一定滥用条件下，电芯都不能发生热失控，更不能发生燃烧和爆炸，这是电芯级别的本质安全含义。锂电储能最早是从舱级消防水平发展到现在模组级别的安全控制，未来方向一定是往电芯级别的本质安全发展。
陈永翀介绍，锂离子电池电芯级别的本质安全控制思路有两个，一个是车用动力电池的固态电解质技术，另一个是电力储能电池的安全剂注入电芯内部技术，也就是半开放锂浆储能专用电池目前可以实现的技术。该技术原理是在电池的热失控之前通过注入安全剂到电芯内部直接进行降温，防止电芯发生热失控，从而杜绝电池燃烧和爆炸。这是目前能够彻底解决锂电储能本质安全问题的重要技术创新。
“经济是核心”。开发新型储能技术，不能仅仅考虑安全问题的解决，还要兼顾经济性。关于经济性，产业经过一年多的“卷”，特别原材料和电芯价格大降价的这个“卷”，锂电储能度电成本已经由原来2022年的6毛每度电降到4毛每度电。未来我们还希望度电成本还能够再降一些，降到2毛~3毛。怎么降？如果一味靠压榨上游材料配件的价格来降低储能度电成本，整个产业链的发展将是不可持续的。因此，需要发展修复再生技术，延长储能系统寿命，降低全生命周期度电成本。因此，我们开发半开放锂浆储能专用电池，通过电芯内部极片的微观材料和微观结构的改变，结合半开放的电池结构，可以对电池进行修复，修复的要点有两个：
第一点，更换电解液，这是业界公认的、有再生效果的途径之一。
第二点，是非常难的、有创新度的，就是SEI膜的削减，同时结合补锂技术对电池进行修复延寿，这是新的方向。通过修复延寿把电池储能寿命延长到15年以上，降低储能度电成本至2毛左右。修复延寿是电池储能一个重要的发展方向。针对绿色储能技术未来发展方向，陈永翀认为需要从四个方面创新：长效设计、低碳制造、高效运维和绿色回收。其中，绿色回收最为重要。现在有很多团队都在开发绿色修复回收技术，将回收磷酸铁锂颗粒修复再生后，重新应用于新电池的制造，这是重要的绿色回收技术方向。然而现在的问题不在于技术不过关，而在于回收材料——我们通俗称为“黑粉”，太脏了，杂质太多了，导致没有办法用修复颗粒的方式进行回收再生。因此，半开放锂浆储能专用电池的长效设计里，我们进行自洽性材料设计，也就是未来这个电池回收的时候，里面的关键材料颗粒不能受到污染，可以通过水洗回收粉体后，再进行颗粒修复。当然要达到这样的效果，里面的材料体系是要变化的，与传统锂电池材料体系要有所不同。水洗回收是未来绿色回收的重要产业方向。
陈永翀结合上述技术创新方向详细介绍了半开放锂浆储能专用电池，这是⼀种采用多孔超厚浆料电极的大容量长时储能锂离子电池，电池壳体设有管道与外部安全系统和再生系统连接。这种超大容量千安时储能专用锂离子电池，具有三大技术革新，即本质安全、修复延寿、绿色回收。目前已经建设100MWh中试放大生产线，7月底已经试生产了第一批产品，通过了安全测试，今年下半年将陆续开展商业示范应用。
陈永翀判断，再有五年左右的时间，针对不同储能应用场景的几大技术路线将基本定型。特别是2023年锂电上游材料和中游设备的大降价，基本奠定了基于磷酸铁锂材料的新型储能成本优势，在此基础上再进一步开发高安全大容量储能专用电池是行业发展的必然趋势。
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