中國儲能研究報告中國儲能研究報告2025澤平宏觀研究報告行業專題報告2025/3/6導讀：本文為新基建、新能源研究系列。導讀：本文為新基建、新能源研究系列。為什么儲能如此重要？各國都更加重視構建新型能源體系，光伏、風力發電快速裝機，但發電仍不穩定，且存在上網困難。怎么解決？需要大量的儲能。目前，儲能行業呈現兩大發展趨勢：趨勢一：長時儲能是下一個風口。隨著風光發電占比的進一步增加至“成本最低的靈活性解決方案”。趨勢二：新型儲能進入高速增長。截至2024年底長126.5%/147.5%。預計2025年，中國新型儲能新增裝機有望超過當前各新型儲能技術：鈉離子電池、固態電池、液流電池儲能、氫儲能、混合儲能、壓縮空氣儲能等技術路線各有什么優缺點？未來哪種儲首席經濟學家：任澤平研究員：喻楷文請務必閱讀正文之后免責條款部分21儲能未來有望發展，是新型能源體系的 3 4 64新型儲能現階段各個技術路線發展如何？ 74.1鈉離子電池儲能：成本優勢暫未凸顯，未來會在特定場景發揮作用 8 94.3液流電池儲能：未來在長時儲能背景下優勢獨特 4.4氫儲能：儲存起來的氫能可以轉化為電，也能再用到冶金、交通等諸多領域 4.5混合儲能：融合多種儲能，實現“1+1>2”的效果 4.6其他新型儲能：百舸爭流，都有機會 31儲能未來有望發展，是新型能源體系的關鍵根據IEA預測，2024年至2030年間，全世界將新增超過5500GW容量到達11000GW。在這六年的時間內，太陽能將占新增可再生能源裝國內方面，能源轉型不斷取得新突破。2024年底，全國可再生能源新增裝機300GW以上，占新增裝機的85%以上，風電光伏總裝機從新增裝機來看，2024年，風電新增79.82GW，太陽能發電新增與此同時，新能源消納問題開始成為新能源發展絆腳石。我國的風光發電量預計在2035-2040年超過煤電。但風電、光伏發電在用電高峰期依然缺乏支撐高峰負荷的能力，煤電尚不能被完全替代。因4此，儲能是構建新型電力系統的最后一塊拼圖，也是我們看好的萬億級賽道。有五大原因：顯著，優化資源配置，提升利用效率，緩解生產與消費的時間2)儲能對電網穩定性和可靠性的提升作用關鍵?？煽焖夙憫娋W波動與故障，維持穩定運行，為關鍵設施提供應急電源，增強3)在整合可再生能源方面，鑒于風能、太陽能的間歇性，儲能可平滑出力波動，提升其并網能力，解決棄風棄光問題，穩固可4)從電力市場交易視角出發，儲能依電價靈活充放，參與市場套利與輔助服務競爭，促進市場優化，助力智能化轉型。2024年，省間電力現貨市場和四個省級電力現貨市場轉入正式運行，26萬億千瓦時，同比增長7.6%；5)儲能為分布式能源和微電網發展筑牢根基，與分布式電源配合，但當前儲能技術受高成本、壽命短等問題掣肘，成為可再生能源發展瓶頸，亟待突破，以實現兩者協同發展，推動能源可持續轉型，否則2儲能新趨勢之一：長時儲能是下一個風口如何定義長時儲能？從全球視角來看，美國能源部將其定義為額定功率能夠持續運行依據我國新型能源系統所處的發展階段，長時儲能技術可進一步細長時儲能技術能顯著提升新能源的消納能力5長時儲能技術在發電側、電網側以及用戶側均展現出巨大的潛力和價值。在發電側，長時儲能夠確保電力供應的連續性，在風能和太陽能發電占主導地位的情況下，理想的儲能系統應能夠覆蓋超過10小時的間在電網側，長時儲能技術對于優化跨區域電力輸送至關重要。由于發電的波動性和供需不匹配，電網在某些時段會出現輸電功率的低谷在用戶側，長時儲能技術的主要優勢在于降低用電成本。對于工商小時。為了實現成本效益，這些用戶需要配置能夠持續超過6小時的儲6《關于加強電網調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見》提出，到儲能產業蓄勢待發；11月,工信部發布《新型儲能制造業高質量發展行動方案》(征求意見稿)。征求意見推動鈉電池、液流電池等工程化和應用技術攻關。發展壓縮空氣等長時儲能技術。適度超前布局氫儲能等超3儲能新趨勢之二：鋰電儲能超預期建設24年新型儲能新增裝機大幅增長，抽水蓄能占比首次低于50%。累計裝機規模111.49GW（包括抽水蓄能、熔融鹽儲熱、新型儲能同到55.18GW/125.18GWh，功率規模同比增長119%，能量規模同比增長244%。幾乎與截至2023年底已經建成投運新型儲能總規模相當。根據CNESA，2025年新型儲能新增裝機預計在40.8GW-51.9GW之間，平均45GW左右。到2030年，新型儲能累計裝機將達到220GW，行業總產值將超過3萬億元。從技術路線看，多個壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池儲能項目投產，構網型儲能探索運用，推動儲能技術多元化發展。截至2024年9月，已投運鋰離子電池儲能占比96.7%，壓縮空氣儲能占比1.6%，鉛蓄電池儲能占比0.9%，液流電池儲能占比0.5%。其中包括鋰離子電池儲能在內的絕大多數儲能類型均屬于短時儲能。鋰離子電池,49.7%49.7%飛輪儲能,1當下，國家政策在儲能領域的布局已跳出鋰電技術局限，全力助推各類新型儲能技術邁向產業化征程。2024年初，國家能源局公示新一批新型儲能試點示范項目，涵蓋了壓縮空氣儲能、飛輪儲能、重力儲能、全釩液流電池儲能、二氧化碳儲能等眾多技術路線。壓縮空氣、全7釩液流等儲能新技術產業鏈的率先成熟，將為能源存儲領域注入新的活鈉離子電池76111133224新型儲能現階段各個技術路線發展如何？84.1鈉離子電池儲能：成本優勢暫未凸顯，未來會在特定場景發揮作用鈉離子電池是一種依靠鈉離子在正負極間移動來完成充放電工作的二次電池。鈉離子電池儲能的工作原理與鋰離子電池相似，結構也是由正極、負極、隔膜和電解液組成。差異主要在正極材料上，鈉鹽代替鋰1)安全性。鈉電具有更高的穩定性，熱失控風險較低，這對于儲能系統尤其是大規模儲能設施而言至關重要，能夠有效降低安子電池在-20℃的低溫環境下，仍能保持80%以上的容量保持率。3)循環壽命。鈉離子電池能夠承受更多次的充放電循環，減少了頻繁更換電池帶來的成本與資源消耗，提升了儲能系統的整體4)充電速度。鈉離子電池10分鐘即可完成充電過程，而三元成本端優勢是鈉離子電池儲能重要的推動因素。回顧2022年，彼時上游碳酸鋰價格出現大幅上揚的情況，鋰電池成本水漲船高，進而讓業界將目光更多地投向了鈉離子電池。鈉離子電池憑借原材料成本低廉等優勢，被視作有望在成本方面實現突破，緩解因鋰資源高價帶來的儲但近兩年碳酸鋰價格回歸，受此影響，鋰電池價格也迅速隨之走低。在這樣的背景之下，鈉離子電池原本被寄予厚望的成本優勢便顯得不再那么突出，仍需進一步深度挖掘才能凸顯其競爭力。畢竟，當碳酸鋰價格跌至10萬元以內時，鋰電池的成本便會逐漸趨近于鈉離子電池的理論成本，如此一來，鈉離子電池在成本方面相對于鋰電池的替代性三元鋰電池磷酸鐵鋰電池鈉離子電池鉛酸電池9示范項目名稱依托工程項目項目業主單位項目推薦單位鈉離子電池雖有著成本優勢的潛力，但這一優勢尚未切實轉化為實實在在的市場競爭力，仍停留在理論層面。在后續的發展進程中，鈉離此前業內普遍預期2023年是“鈉電元年”，但商業化進程一推再推，我們認為，2025年，鈉電將迎來產業化加速發展的拐點。鈉離子電池對我國具有獨特戰略意義。雖當前市場份額尚小，但在國際形勢復雜、鋰資源供應不穩定時，鈉電是關鍵備用選項，其重要性不容小覷。未來鈉電市場占比或難超鋰電，但會在細分市場逐步拓展，構建自身優勢。從時間線看，鈉電有望先于固態電池在市場立足，在特定時期發揮關鍵作用。預計到2030年儲能領域的鈉離子電池需求將超過300GWh。4.2固態電池儲能：能量密度天花板更高，需解決界面問固態電池主要由正極、負極、固態電解質等主材組成，本質區別就在于固態電池用不可燃的固態電解質替代了液態電池的可燃性液態電解液。根據固態電池內部液體含量，可以將固態電池分為半固態電池和固態電池。根據學術界的定義，電池液體含量超過10%就是液態電池；液將其定義為潤濕劑）與液態電池中的電解液不同，潤濕劑成份單一，提升電池內部界面的潤濕性，降低電池電阻；全固態電池不含任何液態成固態電池有三大優點：1）安全性更高：固態電解質不易燃且在高溫下具有更好的穩定性和機械性能。2）能量密度天花板更高：固態電解質具有更寬廣的電化學窗口，減少了與電極材料的副反應，拓寬了可用電極材料的范圍。3）循環壽命更久：固態電解質不易揮發且不存在泄露問題。由于省去了液態電解質和隔膜，固態電池在重量上也有所減固態電池性能優勢顯著，但實用性和產業化任重道遠，目前仍面臨一些技術挑戰。1）離子運輸問題：固態電解質離子導電率低，限制充放電速率。2）鋰枝晶問題：可能在晶內與晶間生長，導致電池短路和失效。3）界面問題：電極和電解質之間的接觸面積較小，導致界面阻抗增大，不利于鋰離子在正負極直接傳導。4）成本問題：根據百川在技術路線上，硫化物路線在全固態電池領域極具發展潛力，頭部電池廠商紛紛重點布局。其中，前驅體硫化鋰成為把控成本的關鍵一導率與出色加工性能嶄露頭角。特別是鋰磷硫氯，憑借成本優勢脫穎而出，已成量產主流之選，當下市場價格處于2-4萬元/公斤區間。礙了成本的降低。我們認為，隨著后續工藝與設備的持續革新，其成本有望大幅回落。同時，全固態電池商業化之路還面臨制造工藝挑戰，前道成膜環節尤甚。固態電解質膜厚度、材料分散均勻性以及負極平整度把控要求嚴苛，需精準至微米乃至納米級別。當下，生產設備尚不成熟，2025年全球各類固態電池的市場將會是千億級別的賽道。如果固態電池能夠充分發揮其在安全性方面的優勢，并進一步強化能量密度，同時在倍率性能、循環壽命和制造工藝上實現優化，在特定優勢場景下將會有巨大的潛在客戶基礎。此外，若固態電池成本方面取得突破，市4.3液流電池儲能：未來在長時儲能背景下優勢獨特液流電池根據正負極、電解質溶液中活性電種類的不同，液流電池可分為鋅鐵液流電池、鋅溴液流電池、全鐵液流電池、鐵鉻液流電池、全釩液流電池等。其中，釩電池伴隨上下游產業的發展，已率先進入商業化初期。全釩液流電池是一種以釩為活性物質呈循環流動液態的電池。通過外接泵使電解液壓入電堆，在機械動力作用下，電解液于儲液罐和半電池間循環流動，流經電極表面發生電化學反應，隨后由雙電極板收集和傳導電流，進而實現化學能到電能的轉換。這種獨特的循環流動工作模式，讓釩電池在儲能容量上具備靈活性，可通過調整電解液體積來滿釩電池在長時儲能背景下優勢獨特。釩電池功率由電堆決定，儲能容量取決于電解液，兩者相互獨立。在成本方面，釩電池能夠伴隨儲能在實際應用中，如需提升功率，可增加電堆數量；若要擴充容量，可改變電解液濃度與體積，靈活滿足多樣化的儲能需求，為儲能領域提供了01）釩電池采用無機水基體的電解液，既無燃燒與爆炸風險，又能在常溫常壓環境下穩定運行，徹底杜絕熱失控隱患。電池系統呈現出良2）循環壽命方面，日歷壽命可達25年，循環充放電次數高達16000次，且在反應進程中電極不參與反應，深度充放電不影響電池壽命。容量能夠維持零衰減狀態。釩電池可以在整個生命周期內能夠達成2024年中國液流電池儲能裝機量首次突破GWh，達1.81GWh。根據電池招投標項目中，全釩液流電池+磷酸鐵鋰電池（LFP）混合儲能項目占比近六成。隨著液流電池系統價格的不斷下降，2026年有望降至20功率（MW）容量（MWh功率（MW）20234.4氫儲能：儲存起來的氫能可以轉化為電，也能再用到冶金、交通等諸多領域氫能依據不同范疇有著明確區分。狹義層面，氫儲能緊緊圍繞“電-氫-電”的轉化進程展開。在電力供應出現富余，特別是處于用電非高峰時段，充分借助這些電能大力開展大規模制氫活動，成功地把電能巧妙轉換為氫能儲存妥當，此類氫能既能夠作為儲備能源，按需供應給下游相關產業使用；又能在用電高峰來臨，用電需求急劇攀升之際，利用燃料電池這一關鍵技術，將儲存的氫氣迅速轉化為電能，并及時輸送上網，切實發揮調節電力供需平衡的關鍵作用。廣義范疇下的氫儲能，則著重突出“電-氫”的單向轉換特性。儲存起來的氫氣被廣泛拓展至交通、鋼鐵等諸多領域加以運用，例如為氫燃料電池汽車供能驅動出行，助力鋼鐵產業的綠色低碳轉型；或者通過一系列復雜的化學反應，將氫氣轉化為甲醇、氨氣等極具價值的化學衍生物，用于化工生產等其他行業，且這些氫氣在完成轉化應用后，不再1）長時性：長時儲能的關鍵要素在于能量載體的流動性以及容量與功率的解耦。抽水蓄能和壓縮空氣儲能雖然具有能量載體的流動性，以上的長時間充放電需求，能夠實現季節性的能量轉移，其平均連續放2）大容量：液態氫的氫儲能的能量密度可達143MJ/kg（約3）跨區域性：氫氣的運輸方式多樣，包括氣態輸送、液態輸送和固態輸送，氫儲能不受輸配電網絡的限制，能夠實現跨區域調峰。而電化學儲能電站則受限于電網和運輸條件，難以實現跨區域調峰。特別是在遠海風能開發方面，隨著海上風電的大規模發展，海上電力的輸送和消納成為挑戰。利用海上風電制氫，可以有效解決海上風電大規模并網氫可以說是能源的終極形態，電解水制氫，幾乎取之不盡；與氧反應就能產生電能，只生成水，真零碳排放。但氫儲運環節面臨的挑戰也很嚴峻。氫氣的特殊物理化學性質，無論是在高壓氣態還是低溫液態的運輸過程中，都伴隨著安全風險。此外，氫氣的低密度特性導致其運輸效率低下，即便在高壓條件下，一輛49噸的重型卡車也只能運輸約300公斤的氫氣。液態氫的極低沸點更是要求我們在保持其液態狀態上對于氫儲能何時會成為支柱產業，我們認為有兩個關鍵階段值得第一個轉折點：全球范圍內，政策定調支持氫儲能發展。2024年11月，工信部就《新型儲能制造業高質量發展行動方案》(征求意見稿)公開征求意見。意見指出發展壓縮空氣等長時儲能技術，適度超前布局氫儲能等長時儲能技術。積極鼓勵火電合理配置新型儲能，拓展風光儲氫等新能源應用場景。針對沙漠、戈壁、荒漠等新能源富集且本地消納能力較低的地區，探索利用可再生能源制氫。第二個轉折點：當海上風電制氫和固態儲氫技術的商業化落地運用，氫能有望在鋼鐵、水泥等工業領域以及綠色甲醇等產品的生產中發揮關鍵作用。預計到2035年，氫能產能將達到5萬億人民幣，成為能源行業中的重要力量。在成本端，目前加氫站建設成本高昂。一座標準加氫站的建設成本至少需200萬美元，約合人民幣1500萬元，而高壓力加氫系統的成本更是高達2000萬元。其中，氫氣壓縮機占據了加氫站成本的30%。面對成本降低空間有限的挑戰，國內氫氣壓縮機企業亟需加大技術創新力度，以實現成本效益和市場競爭力的提升。4.5混合儲能：融合多種儲能，實現“1+1>2”的效果混合儲能系統，將兩種或多種不同的儲能技術巧妙融合于一體。旨在博采眾長，充分發揮各類儲能技術的獨特優勢，進而達成更為高效、混合儲能通過互補性能強、功能多、風險分散和綜合效率高等優勢，能夠實現“1+1>2”的效果，因此備受業內關注。2022年，國家發改委、國家能源局印發的《“十四五”新型儲能發展實施方案》提到，從分類視角來看，混合儲能涵蓋了電池與電池的融合，如不同化學體系電池的搭配，利用各自充放電特性差異，實現全時段穩定供能；電池與超級電容器聯合，前