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文檔簡介

隨著全球碳中和的推進,儲能產業已成為能源轉型的關鍵支撐,在世界能源體系中占據著重要地位。作為全球能源革命的重要參與者與推動者,中國儲能產業的發展不僅關乎自身能源結構優化和能源安全,更對全球可再生能源發展格局有著深遠影響。2024年,中國儲能產業在復雜的市場環境與激烈的全球競爭中,展現出了強大的韌性與蓬勃的發展活力。盡管面臨著“產能過剩”、“價格內卷”等嚴峻挑戰,但行業內部的積極變革從未停歇。這一年,儲能行業正在從價格競爭逐步邁向價值競爭的新賽道,技術創新成果斐然;這一年,儲能應用場景不斷拓展,源網荷儲、光儲充一體化、微電網等項目層出不窮,為電網安全穩定運行和各領域發展提供能源保障。行至中流,更需奮楫。新的一年,必將是中國儲能產業應變思變、革故鼎新的一年。強制配儲落幕,儲能行業發展如何從政策驅動轉向市場驅動仍需思考;儲能項目規模持續擴大,但系統長周期安全穩定運行仍是難題;儲能多種技術路線百花齊放,但部分技術距大規模商用的理想成本仍有差距;儲能應用場景不斷深化,但在電力系統中的多元價值仍待挖掘。為此,產業鏈上下游企業需潛心攻關、精研產品、協同創新,共推碳中和背景下的能源變革。儲能領跑者聯盟作為致力于深度賦能行業的平臺,將在本次白皮書中全面展示碳中和背景下的儲能行業機遇與挑戰。與此同時,為了更好地展示不同儲能技術在這個變革節點上的發展,我們邀請了部分企業共同探討未來儲能技術創新和發展趨勢。此外,我們也希望通過深入研究和分析,為政府、企業和從業者提供有用的參考和決策支持。展望未來,儲能領跑者聯盟將繼續秉持初心,發揮平臺優勢,加強行業協作,積極推動產業鏈上下游企業緊密合作、協同創新。最后,歡迎各界同仁與我們攜手共進,為中國儲能產業的蓬勃發展貢獻力量,共同開創全球儲能產業的嶄新未來,讓儲能成為驅動世界能源綠色轉型、實現人類可持續發展的強勁引擎。儲能領跑者聯盟理事長杜笑天2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書第一章中國新型儲能市場概 招中標概 02裝機統 04區域分 05第二章中國新型儲能應用概 2.1應用場景分 072.2源網側儲 07.3用戶側儲 12第三章新型儲能技術發展趨 .1鋰電儲能 3.1.1系統集 83.1.2儲能電 33.1.3儲能變流 4BMS 263.1.5EM 9溫 30消 33非鋰儲 34光 35液流儲 35壓縮空 37飛輪儲 氫 39第四章數智化與儲能產業的融合發 .1人工智能+儲 區塊鏈+儲 第五章儲能行業的機遇與挑 全球儲能市場空間廣 .2儲能應用場景及商業模式多樣 515.3儲能產業鏈重構加速進 535.4價格內卷加劇行業深度洗 545.5變革浪潮下,儲能行業機遇與挑戰并 54參考文 56致 57招中標概況126.1G/368.2GW,展現出國內儲能市場持續增長的態勢及廣闊的發展潛力。集采框采方面,各大能源集團在2024年的集采需求遠高于2023年,整體規模高達29.9GW/122.6GWh,招標內容主要是儲能系統、電池系統和電芯;項目招標方面,招標規模持續保持較高增速,整體規模高達96.2G/245.7GWh,招標內容主要是儲能EPC、儲能系統和綜合EPC。圖12024年我國新型儲能招標情況1數據來源:EESA中標方面,202年我國新型儲能中標規模也再創新高:EES數據庫全年共計追蹤到新型儲能中標信135條,總計規模達90.7GW/234.5GWhEP中標項目68個,總規模為45.4GW/13.4GWh比增幅分別為173178%;儲能系統的中標項目52個,總規模為27.0GW/79.4GWh,同比增幅分別2737%。圖22024年中國新型儲能中標情況數據來源:EESA注:集采框采中,“其他”類別中包含直流側、戶儲、液冷溫控系統和PCS及儲能EPC;項目招標中,其他”類別包含PCS、電芯、電池系統、儲能PC/EC和綜合PC等。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書中標價格方面,得益于大容量電芯的量產裝機、規模效應的凸顯以及原材料成本的降低,24年儲能系統單瓦時價格較23年有較大降幅。年度內儲能系統中標價格筑底企穩,以磷酸鐵鋰儲能系統(0.5C)為例,全年中標均價為0.7054元/Wh,12月加權平均價格0.7093元/Wh;年度內儲能EPC價格小幅下滑,以儲能時長2h的磷酸鐵鋰儲能項目為例,全年中標均價為1.2065元/Wh;12月加權平均價格1.1649元/Wh。圖32023-2024年儲能系統(LFP,0.5C)中標均價2(元/Wh)數據來源:EESA圖42023-2024年儲能EPC(LFP,0.5C)中標均價(

數據來源:EESA回看2024年中國新型儲能市場,國央企集采規模普遍在5GWh左右,且鮮有突破10GWh的集采項目,而2025年已發布的儲能集采方案中,已有多個項目超10GWh,標志著儲能市場需求愈加旺盛。同時,央企招標業主通過設置重重“防線”,以降低“低質、減配”儲能產品進入市場帶來的潛在安全風險,這種抬高招標門檻的做法將攔住80%以上的中小儲能系統集成商,使得市場向頭部企業收攏。最后,招標的技術類型正朝多元化趨勢發展,雖然磷酸鐵鋰電池儲能仍占主導地位(89%;裝機功率口徑),但其他技術路線,比如液流電池儲能、鈉離子電池儲能、飛輪儲能、超級電容等均有所發展和突破,2024年以“磷酸鐵鋰+”模式出現的混合型儲能項目增加明顯。圖52024年新型儲能招標技術類型分布裝機統計

數據來源:EESA“十四五”后期,中國新型儲能市場裝機量持續增長,截至2024年12月31日,中國新型儲能累計裝機量為78.5G/185.7GWh。202年新增裝機規模達到了42.5G/107.1GWh,同比增長109.5%裝機能量口徑),占累計裝機的57.7%,全年新增裝機及增速超預期。其中,2024年12月新型儲能新增裝機量為13.0G/34.1GWh,環比增加316%裝機能量口徑),創下單月新增裝機之最。圖62020-2024年新型儲能新增裝機量

數據來源:EESA區域分布2024年,新疆、內蒙古、江蘇三地新增儲能裝機斷層領先。新疆新能源裝機規模持續領跑全國,但本地消納能力有限,加之疆電外送面臨輸電能力有限、網間調節能力薄弱等問題,因此對儲能存在長期需求;內蒙古特高壓外送通道配儲需求旺盛,加之“政策+資金”雙驅動,推動特高壓通道節點附近儲能規模化建設;江蘇作為負荷中心,新能源滲透率提升導致調峰調頻需求激增,江蘇“715保供項目”4在Q2拉動了大批獨立儲能裝機,大規模工廠配儲亦貢獻了部分增量;此外,河北新能源裝機快速增長,但此前儲能裝機距“十四五”規劃相差較大,2024年政策推動下儲能裝機迅速上量,故新增裝機排名較2023年有大幅上升。圖72024中國新型儲能新增裝機區域分布(top20)(MWh)數據來源:EESA指江蘇省為滿足2024年迎峰度夏電力保供需要,規劃的41個電網側新型儲能項目,此批項目自愿承諾確保在2024年7月15日前建成并網。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書中國新型儲能主要應用于三大場景:電源側、電網側和用戶側。在電源側,儲能系統與風電、光伏等可再生能源配套,通過“風光+儲能”模式平抑發電波動性,提升并網友好性,減少棄風棄光現象。電網側重點布局調峰調頻服務,利用儲能的快速響應特性參與電網輔助服務,并通過配電網側儲能增強電網韌性。用戶側以工商業儲能為主,通過分時電價機制實現峰谷套利,同時與分布式光伏、充電樁形成光儲充一體化系統,降低企業用電成本。在偏遠地區,儲能與微電網結合為離網區域提供穩定供電,并逐步拓展至5G基站、數據中心等新領域。隨著電力市場化改革推進,儲能正通過多種模式深度參與電力交易,推動構建新型電力系統。應用場景分布從2024年儲能裝機應用場景來看,電網側儲能是新增裝機主力,占比達到60.0%(裝機能量口徑),較2023年增加7.6%;其中獨立儲能占57.6%,是最主要的裝機應用場景,隨著各地配建儲能轉獨立儲能政策的推進,預計2025年獨立儲能新增裝機占比將會持續增高。電源側儲能占比32.3%,其中光伏及風電配儲合計占比30.9%。用戶側儲能占比7.7%,其中工廠配儲是最主要的場景,此外儲能在園區配儲、光儲充等場景下的應用也在逐漸增多。圖82024年新型儲能裝機應用場景分布(MWh)數據來源:EESA源網側儲能市場分析風電新增裝機79.3GW。隨著新能源大基地配儲需求的增加以及產業鏈降本的持續,2024年源網側儲能新增裝機同步上漲。據EESA統計,2024年中國源網側儲能新增裝機38.8GW/98.9GWh,同比增長113%,在我國新型儲能裝機結構中占92.3%(裝機能量口徑),居主導地位。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書圖92019-2024 政策分析

數據來源:EESA據EESA統計,我國2024年全年共出臺源網側儲能相關政策696條。其中,電力市場類政策占比最高(除其他類),為97條,數量較去年增加一倍,推動我國各省份電力市場建設進入快車道;配儲類政策方面,19個省份共發布38條配儲類政策,其中甘肅省數量最多;規劃類政策方面,2024年共有17個省市對新型儲能裝機給出了明確規劃;補貼類政策較2023年占比降低,“補貼退坡、市場驅動”成為今年儲能市場發展一大趨勢。圖102024年源網側儲能政策類型匯總數據來源:EESA首先,各個地區配儲要求差異化明顯。從配儲比例要求來看,新疆、湖北、內蒙古等地要求的配儲比例最高,為20%;其次為河北、河南、吉林、山東等地,為15%;其中,要求10%配儲比例的省份最多。從配儲時長要求來看,基于大基地配儲要求,西藏、內蒙古、新疆等地要求均在3~4小時,湖北、河南、河北、廣東、江蘇、四川等多個省份時長要求均為2小時。另外,多個省份還根據省內區域資源差異設置不同的配儲比例,如江蘇:江南地區10%,江北15%;甘肅:河西地區15%,河東地區10%;河北:冀北電網20%,河北南網15其次,配儲要求趨嚴。寧夏并網新能源項目未配儲時間超過30天的,重新續租或自建時,按原配儲比例2倍規模配置;河北對于配儲未達標的項目要求其差額部分按照全網當月容量租賃均價的1.2倍支付相應容量租賃費用;江西鼓勵新能源和獨立儲能項目投資主體共同簽訂不低于10年的容量租賃協議或合同,未完成配建儲能建設或未足額租賃儲能容量的新能源項目,不得并網發電。最后,配儲形式更加靈活。據EESA統計,截至目前已有多個地區鼓勵新能源場站通過容量租賃完成配儲要求,普遍支持在全省范圍內租賃。租賃指導價有按容量計費、按功率計費兩種;建議租賃期限普遍在3年以上,最高20年。此外,多地區鼓勵非鋰技術項目租賃、鼓勵長時儲能租賃。例如,云南全釩液流項目可按其投產裝機容量的3倍提供共享服務;寧夏2小時以上儲能系統按其功率的1.2倍折算容量租賃配儲規模。但是,未來強制配儲政策將成過去式,儲能建設正逐步走上市場化道路。2025年1月27日,國家發展改革委和能源局《關于深化新能源上網電價市場化改革促進新能源高質量發展的通知》(發改價格〔2025〕136號)(下稱“136號文”)的發布叫停了“強制配儲”。文件指出,不得將配置儲能作為新建新能源項目核準、并網、上網等的前置條件。未來,儲能的建設將逐步由政策指引向市場化發展過渡,多元主體可自主抉擇是否配儲,促進儲能與新能源健康、有序、系統發展。電力市場政策方面,2017年8月,國家發展改革委、國家能源局印發《關于開展電力現貨市場建設試點工作的通知》,選擇南方(以廣東起步)、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅等8個地區作為第一批電力現貨市場建設試點;2021年,上海、江蘇、安徽、遼寧、河南、湖北等6省市被納為第二批電力現貨試點地區,各地現貨市場建設進程持續加快,大部分試點地區已轉入長周期試運行。截至2024年底,廣東、山東、山西、甘肅四地區現貨市場已轉入正式運行,2024年11月發布的《全國統一電力市場發展規劃藍皮書》還指出,“2029年前全國絕大多數省份電力現貨市場正式運行”,因此未來我國電力現貨市場建設將進入超高速發展階段。圖11我國現貨市場試點區域分布圖

2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書從政策區域來看,我國珠三角及長三角地區儲能政策發布最為密集。其中,廣東省發布源網側儲能相關政策62條,排名第一,補貼類政策10條,是我國補貼類政策發布最多的省份。圖122024年源網側儲能政策發布區域統計(top10)數據來源:EESA從具體政策來看,2024年多個國家級、省級重要政策發布,源網側儲能政策體系愈加完善:《國家能源局關于建立健全電力輔助服務市場價格機制的通知》的出臺使得我國電力輔助服務市場價格機制更加健全;隨著《國家能源局關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》出臺,分布式光伏高裝帶來的配電網問題有望得到重視并通過儲能得到妥善解決,為配電網儲能發展帶來新機遇;《關于山東電力現貨市場由試運行轉正式運行的通知》標志著山東地區電力現貨市場“轉正”,我國現貨市場建設進度進一步加快;河南省《關于開展新能源配建儲能轉為獨立儲能工作的通知》要求配建儲能按照“能轉盡轉”原則盡快轉為獨立儲能,配建儲能與新能源“解綁”成必然趨勢。圖132024年源網側儲能重要儲能政策發布時間軸(部分數據來源:EESA商業模式政策驅動下,我國源網側儲能形成了“容量租賃、容量補償、電能量交易、輔助服務”等多元化的盈利模式。以獨立儲能為例,根據各地政策差異,其盈利模式略有區別:表12024部分地區獨立儲能盈利模式數據來源:EESA據EESA測算6,在2小時儲能系統EPC單價為1.2元/Wh,儲能系統單價0.6元/Wh,電池單價0.35/Wh,初始容量80%租賃(每三年降低5%)的理想情況下,多地區獨立儲能可實現不同程度盈利。此外,產業鏈降本給儲能項目帶來了更大的盈利空間,在EPC單價降低0.2元/Wh的情況下,項目IRR可提高約2%。圖142024年部分地區獨立儲能項目內部收益率數據來源:EESA[6]租賃價格參照政策指導價或當地容量租賃中標價設定;租賃比例據不同省份市場供需情況存在差異;2024年不同地區租賃市場價格存在差異,已做相應調整;收益模型系理想化情況下的盈利預測,僅作學習交流,不構成任何投資建議。此外,隨著2025年初136號文的發布,強制配儲模式退出歷史舞臺,儲能行業也將迎來深刻而長遠的變革,從“政策驅動”邁向“市場驅動”時代。從盈利角度來看,隨著新能源的全面入市,未來現貨市場峰谷價差或將進一步擴大,獨立儲能商業模式或將重構,以容量租賃收入為主的商業模式將成為“過去式”,預期電能量交易和輔助服務調節價值將愈發凸顯。市場預測電源側儲能方面,盡管2025年初“強制配儲”政策取消,但前期政策推動的存量項目仍在釋放;另外,碳中和背景下,預計我國新能源裝機占比還將大幅提升,仍需配套儲能解決波動性問題,因此電源側儲能需求長期存在。電網側儲能方面,隨著新能源占比提升,電網對可快速響應的調節性資源依賴度增加,2025年輔助服務市場的規模擴大將直接刺激電網側裝機;此外,在負荷中心及關鍵送出節點配置儲能延緩電網升級投資也是電網側儲能需求的另一驅動。綜合以上場景,EESA預計2025年源網側儲能新增裝機量約為132.3GWh,同比增長34%。此外,未來新能源全面入市的背景下,其項目收益不確定性增加,新能源裝機可能不達預期,導致儲能市場需求下跌,因此保守情況下預計2025源網側儲能新增裝機106.4GWh,同比增長8%。另外,2025年作為“十四五”規劃的收官之年,風光大基地建設有望加速推進,疊加老舊儲能電站改造拉動源網側儲能需求同步上漲,因此樂觀場景下預計可達到160.2GWh,同比增長62%。圖152025年中國源網側儲能新增裝機預測(GWh)用戶側儲能

數據來源:EESA用戶側儲能是指用戶關口表后(如家庭、工廠、商場等)安裝的儲能系統,通過儲存低谷時段的電能并在高峰時段釋放,幫助用戶優化用電成本、保障供電穩定性。其核心功能包括峰谷電價套利、降低基本電費、參與需求響應等,主要分為工商業儲能和戶用(家庭)儲能兩種類型。而中國因居民電價較低導致戶儲市場發展滯后,目前中國用戶側儲能市場主要由工商業儲能主導,故后續用戶側儲能內容以工商業儲能為主。市場分析2023年被視為工商業儲能發展元年,不論資方還是設備方對于2024年的工商業儲能發展都抱有極大信心,2024年上半年工商業儲能項目投運逐月穩步增長,但24Q3因政策趨嚴導致投運情況出現減少,致使全年發展并未如年初預測般輝煌。雖然不少地區在2024年頒布了針對工商業儲能備案、消防或并網驗收等方面的規范,在短時間內影響了市場投資熱情繼而項目投運出現了階段性降速,但憑借江蘇市場的崛起和更多細分場景的挖掘,2024年工商業儲能項目投運規模仍實現了較大規模的增長,整體規模達到3.74GW/8.2GWh,同比增速72%(裝機能量口徑),持續保持高增態勢。設備價格方面,工商儲一體柜從2023年中近15Wh降至2024年初1Wh再降至2024年中的08/Wh,最終于2025年初0.6-0.7元/Wh趨于穩定,價格持續降低體現設備方競爭之激烈,但價格降低也使得整體項目回收期大幅降低,進一步推動投資方的投資熱情。圖162019-2024年中國工商業儲能新增裝機數據來源:EESA2023年工商業儲能發展最熱地區為浙江省,廣東和江蘇省緊隨其后。但江蘇省卻在2024年一騎絕塵成為全國工商業儲能投資最熱地區,浙江省雖在項目數量上領先但局限于單體項目的規模較小,而江蘇省得益于單體項目規模大而在整體投運規模上遠超浙江,廣東省工商業儲能發展受當地市場的擾亂(高昂居間費和低質量產品等因素)使得資方謹慎入局,故整體發展不及江浙。因受到浙江溫州消防整改的影響,下半年全國工商業儲能裝機進入降速階段,此類整改政策的影響持續到四季度末再疊加資方和各廠家的年度目標等因素,2024年底并網出現回暖態勢,全年投運雖不及年初預期但年底的市場也正逐步回暖。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書圖172024年中國工商業儲能各省投運量圖182024年1-12

數據來源:EESA政策分析

數據來源:EESA2024年作為中國工商業儲能成熟發展的一年,各省的政策支持力度空前。據EESA統計,2024年中國出臺工商業儲能相關政策共計742條,遠超2023年的231條政策,其中補貼政策53條,補貼手段主要為放電補貼、容量補貼和投資補貼等,雖放電補貼力度較去年有所降低,但針對項目的投資補貼力度增加也表明了各地推動工商業儲能發展的決心。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書圖192024年用戶側儲能政策發布類型數據來源:EESA電價政策方面,2024年中國多地調整分時電價政策,使得一些項目回收期較長的地區具備了投資條件,例如山東地區經過時段調整使得少數月份具備了兩充兩放的條件。峰谷價差方面,全年平均峰谷價差超0.7元/kWh的省份達18個(單一制1-10kV)和19個(兩部制1-10kV);時段方面,中國多達34個地區滿足兩充兩放策略,在峰谷價差支撐的情況下,理論上的可投資區域較2023年有所增加。圖202024年全年各地峰谷價差均值(1-10kV)(元/kWh)商業模式

數據來源:EESA工商業儲能主要有峰谷套利、光伏消納、需量管理、動態增容、政策補貼、備用電源、需求響應等多種獲利模式。目前,工商業儲能的經濟性主要來自峰谷價差套利,需量管理、動態增容和補貼等都是疊加可觀收益的途徑,而需求響應等獲利途徑因需要依托電網需求才能獲益使得該類收益較小且不穩定,未來可預見的是通過聚合商或虛擬電廠的資源聚合集中參與電力市場多種交易和服務所獲得的收益將成為最主要收益。市場預測政策方面,電價政策方面,未來電價調整將更加頻繁且價差會逐步走低,且午間谷電的地區正不斷增加,勢必會影響工商業儲能的投資與裝機規模;規范政策方面,備案、消防及并網等要求正逐步嚴格,短時間內會降低項目投資熱情和延長項目投運周期,但整體規范的制定與實施將從安全與合規等角度給行業帶來長期的益處。盈利模式方面,現階段工商業儲能的主要收益來源于峰谷套利,但受限于午間谷電、一充一放等因素,部分地區并不具備可投資性,靈活調整“容需模式”并通過需量管理所獲收益可實現一充一放下的可觀項目盈利,故峰谷套利與需量管理的結合將成為2025年工商業儲能最主要的盈利模式。更長期分析,工商業儲能將憑借虛擬電廠的資源聚合實現在電力市場的相關盈利,故未來現貨市場套利有望成為最主要盈利手段。地區發展方面,江浙粵三省仍依托于可觀套利價差成為中國工商業儲能發展的主要戰場,雖2024年廣東省整體發展降速,但隨著市場回歸理性廣東省于2025年仍有較大發展空間,而江蘇仍依靠產業結構實現項目規模上的領先,浙江則依靠項目數量實現發展。另外,安徽、四川等地將憑借出色的套利價差和場景需求有望成為第二梯隊。市場空間方面,2024年中國工商業儲能項目共計投運1370個項目,工廠配儲仍為主要場景。據EESA數據庫統計,2024年江、浙、粵、皖、川渝和魯等幾個工商儲發展較好或潛力地區中工商業儲能項目在工業企業中的滲透率最高僅為0.86%(浙江省),按照一定企業滲透率的增速進行測算(悲觀增速80%;中觀增速100%;樂觀增速150%),同時按照江浙粵三省為主要增長省份,皖、川渝和魯等為二類增長省份進行不同權重分配,且考慮到隨著工商業光伏的持續上量必定會催生更多的配儲需求,結合我國存量廠房和園區的屋頂光伏開發進度,疊加更細分行業的場景投運,預計2025年工商業儲能裝機將達到12.5GWh。悲觀情況下,資方因電價政策調整頻繁且各地合規政策趨嚴和以往項目收益較預期偏差過大等因素影響,對未來市場持悲觀態度,基本停止如安徽、川渝等二類投資地區的項目投資,僅專注江浙粵三省投資,其中江浙為主要投資省份,且項目投運增速保持80%,廣東保持50%增速;樂觀情況下,資方結合新場景的不斷挖掘和電力現貨市場進度的不斷推進等因素對市場保持樂觀態度,加大江浙粵三省項目投資,其中江浙兩省投資力度最大(增速150)、廣東次之(120%),另如安徽、川渝等二類地區保持樂觀態度(增速近100%)圖21中國工商業儲能新增裝機規模預測(GWh)數據來源:EESA2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書新型儲能是指除抽水蓄能外以能量存儲、轉換并釋放電力為主要形式,并對外提供服務的儲能技術,包括但不限于電化學儲能、壓縮空氣儲能、熱儲能、重力儲能等7。根據儲能時長的不同,儲能技術可分為短時高頻儲能(<30分鐘)、中短時儲能(30分鐘~4小時)、長時儲能(>4小時)。各種儲能技術路線的發展路徑及市場格局本質上由場景適配性、全生命周期成本和技術特性三要素協同決定,其價值實現取決于能否在特定場景下達成技術性能與經濟性的最優匹配。圖22不同技術路線儲能時長2023年國家能源局組織發布的《新型電力系統發展藍皮書》指出,多種新型儲能技術路線共同發展是中國儲能市場發展的趨勢。但當前我國鋰電儲能產業鏈最為成熟,從原材料、電芯、“3S”、配套溫控消防再到系統集成技術已經較為成熟,且配套完善,在成本、綜合性能、地域限制等方面均存在領先優勢,在我國招標及投運新型儲能項目中占據85%以上的比例,故而本章按照鋰電儲能及非鋰儲能展開描述,且篇幅以鋰電儲能為主。鋰電儲能系統集成儲能系統集成技術需要解決儲能電芯容量一致性和電力電子設備功率一致性等核心問題,其價值體現在集成后的系統級產品上,對儲能應用具有重要意義。隨著儲能應用的發展,其應用場景及產品形態也愈發多樣化。從應用場景來看,當前儲能產品主要應用在三大場景:電源側、電網側及用戶側;從產品形態來看,主要分為兩大類,一類是集裝箱式儲能系統,一類是機柜式儲能。源網側儲能方面,其項目較多采用集裝箱式儲能,較少項目使用機柜式儲能;用戶側儲能方面,據已投運的工商業儲能項目統計,規模在5MWh以下的項目基本采用儲能柜方案,5MWh~10MWh項目兩種應用均有,10MWh以上的項目基本以集裝箱為主。[7]《NB/T11194-2023源網側儲能場景當前主流集成技術主要包括集中式、組串式、交直流一體、高壓級聯等。其中,從系統架構和管理方式來看,集中式方案通過電池多簇并聯后與PCS相連,實現大功率、高效率的能源存儲和輸出,且集中式儲能系統大規模調度能力和成本效益突出,多應用于低壓大功率場景。組串式儲能系統每個儲能單元都具備獨立控制和管理功能,其分散式架構賦予了組串式儲能高度的可擴展性,在靈活性和安全性上優勢突出。在實際項目應用中,組串式儲能系統能夠根據不同的能源產生和消耗模式進行精準配置,適用于零碳園區、新能源配儲、臺區儲能等多種應用場景,但當前其仍面臨較高的投資和運維成本。交直流一體方案通過將以電池單元為核心的直流系統與PCS為核心的交流系統在結構上和應用上進行一體融合,實現了結構的更優更簡。高壓級聯儲能系統采用級聯式的拓撲結構,直接輸出高壓電能,無需通過變壓器,大幅提升系統效率。隨著技術發展及市場需求的擴大,未來將呈現出以下幾大發展趨勢:趨勢一,儲能系統能量密度持續提升。隨著能量密度的提升,儲能系統在單體容量提升的同時,還可有效減少占地面積,降低項目的綜合投資成本,因此集裝箱式儲能系統的能量密度提升將是核心方向之一。相較于傳統的3.72MWh系統,20尺5MWh集裝箱式儲能系統已在電源側、電網側以及用戶側等多樣化應用場景中均展現出廣泛的應用潛力。自2024年下半年起,其在招投標市場和項目應用中的占比持續攀升,招標容量已突破11GWh。隨著大容量電芯技術的逐步成熟和量產,未來20尺儲能系統能量密度將持續提升,單體容量將從5MWh向6MWh及更高容量發展。然而,儲能系統整體解決方案的完善,不僅依賴電芯技術的突破,還需配套產品的協同發展以及新技術的研發適配,每個環節都需要時間來逐步完善和適應。一方面,儲能變流器、電池管理系統及周邊配套電氣類產品等也需要與電芯技術同步突破和研制。另一方面,產品的認證和行業規范的完善也是一個逐步適應和發展的過程,需要行業各方參與者共同努力,以確保新技術的安全、可靠和高效應用。圖23PotisBank-L5MWh液冷儲能系統2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書趨勢二,儲能系統高度集成化成大趨勢,交直流一體方案成主流。相較于傳統儲能系統將電池直流艙與PCS交流艙分離、需現場并網調試的設計模式,交直流一體化方案通過電池單元與PCS設備在結構與應用層面的深度耦合,實現了系統性優化:首先,交直一體儲能系統采用短距離標準化線纜連接電池與PCS,可大幅降低拉弧風險,其安全性有了顯著提升;其次,高度集成化的設計,簡化了現場安裝流程,提高了部署效率,使得設備能夠快速并網,顯著縮短施工周期,更好地適應當前市場環境;最后,通過更多技術的集成應用,如一簇一管理來解決電池不一致性的短板效應,提高能量轉換效率,減少故障損失率,并使系統性能顯著提高。趨勢三,構網型儲能的滲透率有望大幅提升。隨著新能源發電占比持續增長,電力系統對穩定性存在著更高要求,構網型儲能在應對新能源高滲透率帶來的電力系統穩定性挑戰方面具有顯著優勢,能夠為電網提供關鍵的慣性和穩定性支持,因此未來其市場需求將愈加旺盛。然而,構網型儲能技術具有較高成本及技術壁壘:首先,構網型核心挑戰在于儲能變流器(PCS)的性能,需要構建起支撐電網穩定運行的電壓源,并具備短時過載能力,為了構網型儲能的短時擴展能力,PCS需要具備較大的容量冗余,這直接增加了系統成本。其次,由于不同電網或地區存在差異化的構網要求,控制算法、仿真建模需不斷創新用以適應多樣化的電網環境,故持續創新是第二挑戰。最后,多臺電壓源設備運行時,如何有效協調其他設備,解決可能出現的環流、搶功率等問題,也是構網方案面臨的技術挑戰之一。趨勢四,高壓級聯技術加速滲透。高壓級聯型儲能系統采用級聯式的拓撲結構,可以無需變壓器直接實現高壓電能的輸出。高壓級聯型儲能系統由功率儲能艙、配電艙及控制艙組成,適用于新能源電站、火儲調頻、獨立儲能、大型用戶側儲能、構網型儲能等應用場景。當前儲能電站規模正從百MWh邁向GWh時代,而高壓級聯儲能系統因其無需經過變壓器直接接入電網的特性,在大型儲能電站方面具有綜合效率高、占地面積小、投資收益高等顯著優勢。此外,高壓級聯技術在構網時也更具備優勢,主要體現在三個方面:第一,其單套系統功率顯著高于低壓儲能方案(通常達十倍以上),在大規模部署中可減少并聯設備數量,從而降低協調控制復雜度;第二,高壓級聯輸出濾波為電抗器,相較于低壓儲能所需的LC或LCL濾波結構,其控制策略更易實現且能有效規避諧振風險;第三,高壓級聯直接輸出電網,無需配置變壓器,避免了變壓器高壓側和低壓側構網性能存在差異的問題。工商業儲能場景按照接入電壓等級,工商業儲能場景按照可以分為低壓接入、中壓接入。低壓400V接入的工商業儲能項目規模普遍低于5MWh,存在容量較小、項目分散、需求靈活、空間受限等特點,且對經濟性、安全性、靈活性和智能化要求更高,因此一體化儲能柜得益于其高度集成化設計理念在此類項目中得到了廣泛應用。一體化儲能柜普遍采用“All-in-One”高度集成化設計,通過將電池Pack、雙向變流器(PCS)、EMS、配電、溫控系統、消防系統等集成于單個機柜內,實現緊湊化布局和快速部署。同時支持多機并聯和靈活擴容,滿足了工商儲的復雜應用場景以及提升了投資商的資產靈活性,已經成為工商儲場景下的主流技術。在產品設計方面,一體化儲能柜更有利于實現標準化產品設計,可大幅節省設備、時間、運維等2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書成本。設計理念方面,采用一簇一管理的設計理念,沒有簇間木桶效應,大幅提升了儲能系統的全生命周期充放電量;效率方面,熱管理空間小、單柜獨立溫控,更容易根據實際項目工況實現溫控選型和運行策略上的優化設計,效率表現更佳;在故障損失方面,單柜相對獨立,單一故障損失更小,故障維修時間更短。同時,工商業儲能一體柜大多采用模塊化設計,更容易實現PC與電池的隔艙設計,在熱失控早期因電池艙室內可能存在較高濃度的可燃氣體,進行直流側分斷保護時,可以更好降低因直流拉弧帶來的爆炸風險。另外,因工商業儲能項目配置容量的多樣性,儲能柜這種單柜小容量設計可以更好地匹配不同項目的容量需求,且在后期項目擴容、減容或技改上,儲能柜可以更好地應對。圖24新能安AG256-125產品中壓接入(10kV)的大型工商業儲能項目其容量通常容量高于5MWh,主流技術路線是以單體容量在3MWh-5MWh的集裝箱電池艙和PCS來適配高壓并網需求。集裝箱方案大容量項目中更具成本優勢,同時便于運輸和集中管理,但也面臨著設備散熱和維護難度增加的問題。未來,工商業儲能集成技術將朝著以下趨勢演變:其一,物理形態穩定,功能模塊優化。盡管技術在不斷進步,但在未來一段時間內,儲能系統集成的物理形態可能不會有太大變化。一體機和集裝箱方案因其各自的優勢,將繼續在不同的應用場景中發揮重要作用。技術的進步可能會在提高集成度、優化散熱設計和降低成本等方面發揮作用,但基本的集成形態將保持穩定。其二,長循環電芯在系統全生命周期收益提升方案具備顯著優勢,未來將加速應用。目前市場上主流儲能產品,一般是承諾電芯層面6,00次循環后SOH≥80%,8,000次的循環后SOH≥70%,基于兩充兩放的場景下,第八年左右就需要進行補電,由于工商業項目投資回收期一般小于年,因此這個技改成本在整個財務模型里面,對整個項目的投資回報期沒有影響;但是基于后續電芯和系統物理形態的改變,補電對于整個項目的全投資收益率以及全生命周期累計凈現金流影響較大。基于現在15年的EMC周期以及未來越來越多光儲一體化場景的應用,10000次循環、甚至電芯5000次循環的長循環電芯是未來技術發展的核心趨勢。1500次長循環電芯1年全生命周期收益率可以提高至少3以上。圖2515000次長循環電芯VS常規電芯SOH對比其三,“監控-預警-保護”三位一體,在安全性層面實現全系統升級。儲能系統安全性是其商業化應用的關鍵。現有的安全技術通過電氣保護、電芯級監控、柜體消防系統等保證電站安全。未來,這些技術將向更智能化、集成化的方向發展。例如,通過引入先進的傳感器和人工智能算法,監控的顆粒度變小,實現對儲能系統的實時監控和故障預測;通過將電芯、柜體以及場站的消防系統更好的集成,來提高對火災的響應速度和處理能力。其四,BMS、PCS、EMS高度集成。BMS、PCS和EMS的軟件集成是提高儲能系統性能和可靠性的關鍵。未來,這些系統的軟件集成將趨向于形成一個統一的控制平臺,實現數據的集中處理和智能決策。這種集成不僅能夠提高系統的響應速度和處理能力,還能夠通過數據分析優化儲能系統的運行策略。其五,EMS控制策略演進。儲能EMS作為儲能系統的核心中樞,其未來的發展將深刻影響儲能產品的應用體驗。智能化的控制策略和更加友好的人機交互是目前EMS升級的主要方向,也是為了滿足電力改革背景下,越來越復雜的應用場景和客戶需求。首先是智能化,隨著人工智能(AI)、機器學習和大數據技術的深度融合,EMS可以通過實時分析運行工況、電價波動、負荷需求等多種變量,自動調整儲能系統的運行模式;同時可以利用AI算法對儲能系統的健康狀況進行預測,提前發現潛在故障并提出解決方案,在未來,EMS甚至可以在無需人工干預的情況下,獨立完成復雜的能量調度任務。同時,伴隨光伏、風電、柴發以及各種負載等共同接入,或是參與VPP調度,EMS也需要支撐這類復雜場景下的智慧能源管理,實現用戶的用能最優。其次是更加友好的人機交互,智能化是運行策略的不斷演進,而更加友好的人機交互則是為了讓非技術人員也能便捷地操作和管理儲能系統,注重用戶體驗。比如更加符合用戶使用習慣的可視化界面、語音助手、移動終端支持等,讓用戶和能源的鏈接更加緊密。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書儲能電池當前儲能技術形式多樣,涵蓋抽水儲能、氫儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能以及現階段占比最高的鋰離子電池。抽水儲能功率大、技術成熟,適合大規模儲能需求,但選址受地理條件限制;氫儲能能量密度高、可跨領域應用且綠色環保,但能量效率低,基礎設施建設滯后;液流電池安全性高、生命周期性價比高且環境友好,但能量密度低,初期投資大;壓縮空氣儲能裝機容量大、清潔環保且壽命長,但效率低且選址要求嚴格;飛輪儲能瞬時響應快,能精準跟蹤負荷變化,但能量密度有限,靜態損失較大……在眾多儲能形式中,鋰離子電池等電化學儲能憑借布局靈活、建設周期短、響應速度快、能量密度高、壽命長和高能量效率等優勢成為目前綜合性能最好、性價比最高的主流儲能形式。隨著全球可再生能源裝機量的迅速增長,儲能市場迎來了廣闊發展,鋰電儲能作為當前最主流的儲能形式,也在全球范圍內迎來了爆發增長。儲能電芯作為鋰電儲能最核心、成本占比最高的組成部分,其技術趨勢對行業發展影響深遠,從儲能系統出發可以預判儲能電芯發展方向,核心指標是安全、性能、成本。安全是最重要的指標,對電池的挑戰也最大。目前,用于儲能系統的電芯有一些濫用測試,但確定性的測試是無法表征不確定性的失效,相比于實驗室環境的濫用測試,儲能電芯在實際應用中面臨著更為復雜的應用場景和失效模式。目前儲能電芯的失效模式主要分為5類,一是電芯內部激源,包括金屬異物混入、極片制造缺陷和電芯一致性差;二是面臨系統電氣沖擊,包括電氣元件、直流側短路、冷卻液泄露和電連接松動;三是機械沖擊,包括運輸、安裝和維護中電芯跌過和碰撞;四是環境管理不當,包括高濕、多粉塵、高鹽霧和可燃性氣體環境;五是管理系統異常,包括監測誤差、管控滯后和管理系統運行配合度差。這需要做好本征安全、應用安全、被動安全和主動安全等多重安全設計,提升產品應用安全邊界管理及制定合理應用策略,增強產品安全保障和安全識別前置能力。電芯本征安全包括材料安全設計和電芯結構設計,電芯應用安全包括評估好電芯電流、電壓和溫度的應用邊界,同時還要做好被動安全技術,目前有無熱擴散防護技術、高壓絕緣防護技術和極限濫用安全防護技術,主動安全技術也很重要,可以結合安全預警識別、大數據云平臺監控和智能安全技術提高電芯應用的安全性。成本方面,儲能電池的市場單瓦時價格不斷降低,同時對性能和循環壽命的要求不斷提高。未來降低儲能平準化度電成本LCOS,從電芯角度一是需要提升能量密度以降低系統集成成本、土建和運輸成本以及相關維護成本,二是提高電芯壽命,增加生命周期能量吞吐量,減少或消除電芯的替換,三是提升電芯能效,降低充放電的損耗。表2儲能電芯發展趨勢[8]儲能電池范圍涵蓋直接與電網/電力系統形成能量交換應用的電池,基站&2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書展望TWh時代,未來儲能電芯將會有以下三方面特征,一是能量密度的繼續提高,除了正負極材料的持續優化,通過疊片技術、補鋰技術和工藝優化等技術研發和改進,能量密度也有望再提高;二是追求極致安全,“熱電分離”技術、散熱技術和先進絕緣技術等技術涌現,新設計和技術不斷引入到電芯安全設計中,為儲能保駕護航;三是智能化,隨著大量AI技術的興起,可以實現生產制造過程中的智能視覺監測,對電芯的溫度、電壓和膨脹力的智能監測,發展未來智能安全預警等智能技術。儲能變流器大功率PCS202年,以314A電芯為代表的第二代儲能電芯加速替代280A電芯,搭載314A的二代5MW儲能電池艙正在加速成為市場主流,2024年314Ah儲能電芯全球滲透率有望超過了40%。為了匹配5MWh電池艙功率需求,PCS額定功率也從1.725MW提升至2.5MW,PCS功率提升可以進一步提高充放電效率,提高系統功率密度,單機體積更小,對于大型儲能電站而言還可以減少占地面積。目前大型儲能PC主要以集中式為主,其優勢在于結構簡單、前期投資成本較低、后續安裝、運維成本便宜等。對于2.5M集中式PCS,目前行業內主要有兩種解決方案:一種是單支路2.5MWPC機,一種是臺單支路1.25MWPC單機并聯。目前市場上大多數PC廠家主要選擇2.5M單機PC方案,其控制相對簡單,節省了部分結構和電氣元器件,在物料成本方面稍具優勢;但也帶來了尺寸重量較大、現場搬運和運維困難、大功率散熱困難等問題,同時對應直流側電池簇的并聯數量較多,分別達到了12簇(2小時系統)和24簇(4小時系統),帶來電池并聯一致性差、環流和短板效應等嚴重風險。而不同于單機2.5MWPCS的方案,個別企業選擇將2臺1.25MWPCS并聯組成2.5MW單元以應對5MWh儲能系統趨勢。2臺1.25MWPCS并聯方案需要克服交直流側同時并聯帶來的同步、功率分配、并聯環流等技術難題,在物料成本上也有一定壓力;但是1.25MWPCS的體積重量更小,現場搬運和運維成本更低,散熱控制難度更低,直流側匹配性更優,可減少50%電池簇并聯數量,有效提高0.75%充放電量。此外,為應對未來4小時及以上長時儲能需求,還可進行4臺或以上1.25MWPCS靈活組合方案,形成功率更高的適配需求。組串式PCS在2024年價格戰以及安全事故頻發的大背景下,組串式儲能又重新成為市場的“寵兒”,在2024年各大儲能展會上,組串式儲能帶來的“一簇一管理”成為眾多儲能新品的主打技術亮點,成為產品宣傳上的“常客”,招投標市場對組串式儲能的需求也在快速提升。據EES統計,202年組串式儲能招標已經達到GW規模。相較傳統的集中式儲能系統,組串式儲能方案把每個儲能電池簇連接到一個儲能變流器,采用一對一電池簇管理,可以克服并聯環流和短板效應,以提高系統可用容量、系統效率和系統壽命。同時其整體重量尺寸較小,便于現場搬運和運維;采用單簇分段與和多層分段保護、功率動態分配,單臺PCS故障不影響整體出力,特別適合需要快速消缺和便捷運維的海外市場和工商業儲能。另外,除了常規的PCS外置方案,行業內頭部集成廠家也紛紛推出了PCS內置的“交直流一體化電池艙”系統,部分替代電池簇高壓盒的功能,實現了PCS和電池簇在電氣拓撲、散熱管理、結構等方面的深度耦合。在具備組串式系統優勢的基礎上,進一步提升了電池系統的功率密度,可以在工廠內完成聯調,極大降低了現場調試的工作量和成本。當然,對于大部分自身不具備PCS研發能力的電池廠家或系統集成商,這種交直流一體化方案也存在研發難度和成本較高、采購選型通用性下降、PCS可維護性下降、安全責任界限不清、拉弧或短路安全風險上升等突出問題,需要根據不同應用環境和場景進行綜合考慮。液冷式PCS隨著液冷技術在電池領域逐漸成為主流,液冷技術也開始在PCS領域嶄露頭角,頭部PCS廠家紛紛相較與傳統風冷方式,液冷的功率密度更高,散熱冗余度更高,防護等級更好,特別適合2MW以上集中式PCS、250kW以上組串式PCS,其對高溫高濕、高海拔、高鹽霧、暴雪等環境的適應性也更強。液冷的功率密度更高,防護等級更好,對高溫高濕、鹽霧、暴雪等環境的適應性也更強。對于采用了液冷AC液冷組串式PC的“全液冷交流電池艙”,系統集成度進一步提高,具備速冷、微冷、加熱三種控溫模式,可根據電芯、環境溫度、運行工況智能切換,也讓系統的效率、性能、安全、智慧水平均得到大幅度提升。當然對于2MW及以下集中式PCS、250kW及以下組串式PCS,現有風冷方案完全可以滿足散熱需求,其結構簡單、成本較低、運行功耗更低、運維方便,也不存在漏液和冷凝的安全風險,未來仍將占據絕大多數市場份額。構網型PCS截至2024年底,我國以風電、太陽能發電為主的新能源發電裝機規模達到14.5億千瓦,首次超過火電裝機規模。高比例新能源接入、高電力電子設備接入導致傳統大電網的系統慣量下降、阻尼缺乏,抗擾動能力減弱,對電力系統的頻率穩定、電壓穩定、功率穩定帶來巨大挑戰,特別是國內新疆、西藏、內蒙古部分區域新能源占比接近50%,亟需構網型儲能技術進行支撐。國內構網型儲能市場在全國及各地政策支持和電力系統改造剛需下滲透率有望加速提升。202年中國構網型儲能出貨量預計達2GW202年增加到7GW,203年有望達到30GW,2024-203年復合增長率達56%,年內構網型儲能滲透率有望達到20%。構網型儲能變流器以同步電壓源特性運行,構建并維持輸出電壓和頻率,主動提供電網支撐,助力系統動態穩定和快速恢復重建。構網型儲能的核心功能價值可以分為三大類10項:1)小擾動下工況下的動態調壓、快速調頻、慣量響應、阻尼控制;2)大擾動工況下的SCR主動支撐、短時過載(3倍10s)、高/低電壓穿越、相角跳變耐受;3)永久故障隔離和重建:并離網切換和黑啟動。在小擾動工況下,構網型儲能可以進行快速調頻和動態調壓,實現有功和無功的動態平衡;可以進行慣量響應和阻尼控制,彌補傳統跟網型儲能缺乏慣量和阻尼的不足,防止功率快速閃變和波動,抑制系統發生寬頻振蕩。在大擾動工況下,要求儲能在弱電網下穩定運行,并能在新能源故障瞬間快速出力支撐電網強度,這就要求儲能具備3I/10s的短時過載能力,可以進行連續的高低電壓故障穿越,能夠耐受相角跳變,最大60°。當外網故障短時無法恢復時,儲能可以從并網運行無縫轉離網運行,為內網提供穩定的電壓和頻率,當電網正常供電時,儲能可以從離網轉為并網運行。當電網大范2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書圍停電時,儲能可以作為零壓黑啟動電源,支持電網的重建。從產品標準角度,目前還缺乏構網型儲能變流器的相關國標,制約了構網型儲能的選型設計、測試認證、并網審核和實際應用。中電聯和中國電科院正在牽頭編制《構網型變流器通用技術規范》、《電化學儲能構網型變流器技術規范》等兩項國標,預計2025年發布,國內頭部PCS廠商,如上能電主動均衡技術隨著大容量儲能電池的廣泛使用,電池一致性的問題更加突出,因此主動均衡越來越成為首選。但傳統主動均衡方案采用大量分立器件搭建主動均衡模塊,在產品可靠性、體積、成本等方面制約著主動均衡的推廣。基于芯片的主動均衡技術通過高度集成化電路設計使主動均衡模塊體積大幅減小,做到采集板與被動均衡方案一致;同時發揮半導體技術的一致性和可靠性的優勢,降低主動均衡方案的故障率。圖26主動均衡芯片設計圖26主動均衡芯片設計

基于均衡開啟路數不限,均衡效率顯著提升;同時均衡芯片支持均衡電流可調,可以適應不同線徑的線束,降低了對系統配套線束或CCS設計的要求。高集成度芯片實現降本,也降低了初期投入成本,使用前景非常廣闊,也可用于對現有項目進行主動均衡升級改造。圖2864S主動均衡產品256mm*72mm基于EIS檢測的BMS技術

傳統BMS主要監控電芯電壓,電流,溫度等參數。各種BMS安全算法基于這三種狀態參數在不同工況下的變化來建立電池的電化學模型,從而獲得電芯使用的安全邊界。然而受限于無法與電池的電化學反應過程建立直接的聯系,為了提高安全算法的準確度,目前EIS技術在BMS中的應用成為研究熱點。電化學阻抗譜(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,EIS)技術就是以一種不同頻率的小振幅正弦波電壓(或電流)為擾動信號,得到不同頻率下阻抗的實部、虛部、模值和相位角,繪制成曲線,得到EIS阻抗譜。由于不同頻段小的電化學交流阻抗可以反應鋰離子在電極材料內部的擴散過程以及電荷在電極和電解質界面處轉移的難易程度,因此可以通過EIS檢測電池內部的細微變化,如電池溫度升高,電解液分解、SEI膜生長、電極材料退化等。圖29EIS檢測原理例如在中頻區,低溫會使電荷轉移速度減慢,電荷轉移阻力增加,半圓直徑明顯增大。高溫電荷轉移阻力降低,半圓直徑減小。通過EIS在不同溫度下的標定,可以通過EIS數據獲取電芯內部溫度,有助于熱失控事故提前預警。2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書圖30不同溫度下EIS曲線圖31協能科技EIS產品框圖

圖32協能科技EIS產品實物

能量管理系統(簡稱EMS)是一種集成了軟硬件技術的先進智能化系統。其核心功能是對能源系統中的能量流動與消耗進行全面、細致的監控、控制及優化。通過數據采集、分析及決策支持技術,EMS能夠實時獲取能源設備的運行狀態、能源消耗情況以及環境條件,進而實現高效的能源管理和優化。當前的技術路線,BMS主要承擔電池數據的采集、均衡控制以及基本的保護等,其中均衡技術包含被動均衡、主動均衡及云端均衡。EMS作為儲能系統的網關,負責設備數據的采集并匯總上傳至云端,同時執行云端下發的充放電控制。儲能系統對EMS終端模塊的要求是安全可靠,具有高精度信號采集和快速執行響應能力。當前EMS首先,全量數據上云難。隨著國內GWh級儲能項目加速落地,電站每日產生的數據量巨大,除非舍棄電芯數據,否則現有通信與存儲能力難以匹配全量數據上云需求。即使是中小型儲能電站,其電芯數據量也非常大,故而云端存儲費用較高。其次,電池SOC估算精度不足影響系統穩定性和安全性。當前BMS受限于硬件算力,采用“安時積分法+修正”估算SOC,但依然難以保證準確性。電站長期運行后,多數都會出現SOC跳變的情況,導致EMS充放電策略偏差,影響電站正常運營。對此,云端算法優化成為破局關鍵,可通過調用云平臺算力訓練使用更智能的算法來動態修正SOC估算值。類似技術已在新能源汽車領域落地,實現更精準的SOC及SOH估算。最后,儲能EMS需要與BMS、電網及發電設備等進行有效集成,但在實際集成過程中,通信協議不統一以及數據編碼規則沖突等問題都易給系統集成帶來難題。因此,保障各系統之間的協同工作,防止出現信息孤島現象以及數據不一致,進而提升系統的互操作性,是儲能EMS的關鍵技術難題。為此,亟需建立統一的行業標準與技術規范,推動異構系統間的深度互聯與數據共享,確保信息流的無縫銜接與高效傳輸,進而全面提升儲能EMS系統的運行效率與穩定性。EMS技術發展趨勢趨勢一,智能化與自動化。隨著人工智能、大數據、物聯網等技術的發展,儲能EMS將向智能化和自動化方向發展。通過引入機器學習、深度學習等算法,EMS能夠自動學習和優化儲能系統的運行策略,實現更加精準的預測和控制。例如,利用機器學習算法對歷史數據進行分析,預測儲能系統的充放電需求、電池壽命、故障發生概率等,提前制定相應的應對措施,減少人工干預,提高系統的運行效率和可靠性。同時,EMS將與物聯網技術深度融合,實現對儲能設備的遠程監控、診斷和維護,通過自動化的運維流程,降低運維成本,提高運維效率,確保儲能系統的長期穩定運行。趨勢二,集成化與標準化。隨著新技術、新模式的發展,BMS與EMS融合進一步深化,產品趨向集成化、標準化,本地管理功能進一步弱化。EMS與產業鏈上下游的協同創新會更緊密,更安全、更2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書經濟成為系統集成商、運營商、業主單位關注的焦點。未來,工商業儲能EMS將成為域控制器角色,BMS、PCS、溫控、消防等設備主要承擔基本的感知、執行和保護功能,大數據、云計算、人工智能技術將在工商業儲能領域進一步應用,實現更安全、高效的儲能系統管理。趨勢三,多能融合與協同優化。未來的能源系統將是多種能源形式協同互補的體系,儲能EMS需要具備更強的多能融合和協同優化能力。一方面,EMS將實現儲能系統與其他能源系統,如太陽能、風能、水能、火電等的無縫對接和協同運行。通過對多種能源的實時監測和數據分析,EMS能夠根據能源的供需情況和價格波動,優化能源的分配和利用,實現能源的高效轉換和存儲,提高能源系統的整體效率和可靠性。另一方面,EMS將與智能電網、微電網等緊密結合,參與電網的調度和控制,提供調頻、調壓、備用電源等多種輔助服務,增強電網的穩定性和靈活性,促進能源的清潔低碳轉型。趨勢四,云平臺與分布式架構。云端具備高度的智能化,借助云平臺技術,儲能EMS可以實現數據的集中存儲和管理,以及遠程監控和運維。通過云平臺,用戶可以隨時隨地訪問儲能系統的運行數據和狀態信息,實現對儲能系統的遠程操作和管理,提高管理的便捷性和靈活性。同時,云平臺還可以為用戶提供數據分析、運行優化等增值服務,幫助用戶更好地挖掘儲能系統的價值。但云平臺對數據存儲、智能算法、負載平衡、數據安全等方面要求較高。其技術難點在于端云協同深度融合,以提升電池均衡能力、優化智慧運營策略、延長電池使用壽命,提升主動安全預警時間及準確性。同時,采用分布式架構可以提高系統的可靠性和可擴展性,適應大規模儲能系統的發展需求。分布式EMS架構將系統的功能分散到多個節點上,通過節點之間的協作和通信,實現系統的整體功能。這種架構在面對部分節點故障時,能夠自動切換和容錯,保證系統的不間斷運行,且方便進行系統的擴展和升級,滿足儲能系統不斷增長的需求。總之,儲能EMS的挑戰本質是技術、經濟與安全的三角博弈。未來政策引導與技術創新雙輪驅動下,儲能EMS將逐步從“功能實現”向“價值創造”躍遷。溫控熱管理在儲能產業成本鏈中僅占2%~4,但卻是儲能系統中不可或缺的關鍵角色。作為儲能系統的重要安全保障,溫控技術不僅關乎電池組的運行效率與壽命,更是確保整個儲能系統安全、可靠、高效運行的關鍵所在。202年,儲能溫控市場在技術、產品和競爭格局等方面展現出顯著變化,行業快速發展,競爭愈加激烈。產品技術層面,隨著大電芯散熱需求的提升,儲能溫控技術加速迭代。電芯容量從314Ah到600Ah+的突破僅用時不到一年,這也直接推動了溫控機組的升級。新一代溫控機組在冷量提升33技術路線方面,202年溫控技術路線多元化趨勢明顯。市場上出現了多種新型溫控解決方案,如雙冷源液冷機組、交直流一體液冷機組和直冷機組等。同時,冷卻介質的選擇也更加多樣化,從傳統的乙二醇擴展到去離子水、硅油等,為不同應用場景提供了更靈活的熱管理方案。市場競爭方面,一方面,價格壓力持續加大。隨著儲能系統整體成本的下降,溫控機組的價格也不斷走低,行業利潤承壓。另一方面,產品同質化現象日益嚴重,各廠商紛紛通過技術創新和差異化策略尋求突破,市場競爭格局正在發生深刻變化。部分企業選擇與系統集成商深度合作,聯合開發直冷散熱系統等定制化解決方案;另一些企業則緊跟PC散熱液冷化趨勢,推出ACPC一體化的液冷溫控機組;還有企業針對電力儲能的散熱特性,開發了帶自然冷源的液冷溫控機組。從產品力角度考慮,儲能行業對溫控系統的需求呈現出明確的價值排序:質量優先于成本,成本優先于性能。在確保系統可靠性的前提下,以更具成本效益的方案實現與儲能系統相匹配的制冷能力,是溫控產品設計開發的核心目標。當前,儲能溫控行業面臨的主要挑戰集中在漏液、噪音、能效以及標準缺乏四個方面。其一,漏液問題是溫控系統設計中的關鍵難點。首先,水路系統的密封性能受多種因素影響,包括連接方式、工藝控制以及水泵的機械密封設計等。其次,環境溫度變化也對冷卻液系統提出了更高要求,需要通過膨脹罐和補液系統實現動態調節。最后,主回路水泵的選擇也至關重要,工商業儲能多采用電子屏蔽泵,而大型儲能系統則傾向于多級離心工業泵。這些組件的選型和設計直接影響系統的長期運行穩定性。其二,隨著行業發展,終端用戶對儲能柜的環境影響提出了更高要求,其中噪音就是最直觀的需求。大儲多集中在偏遠地區,但工商業儲能及戶用儲能更多建設在商業和居民住宅區附近,其噪聲問題亟需重視。熱管理機組是儲能設備噪聲的主要來源,音量普遍在80~85分貝左右,超出人體可承受范圍。溫控機組的噪音主要來源于散熱風扇的風噪,這對廠家的風場設計及風機選型設計提出了更高的要求。在同樣的空間內,如何降低風阻,如何提高冷凝器的散熱效率和均勻性將決定機組的噪音和能效比。從集成商角度,也需要留出更多的進風及出風空間給到溫控機組。其三,當前行業對溫控系統的能效比要求尚存分歧。儲能項目地區分布廣泛,系統運行環境復雜,可能面臨-3℃6℃的溫度范圍。對于溫控系統來說,高溫情況下的能效比從1.提升到2.,意味著大幅提高的機組成本,需要更大的冷凝器、更大的風量、更大的壓縮機。在設計及集成商選用時,更多的設計選用更符合項目地的溫控機組,將能夠獲得更大的成本優勢。如何平衡長期的能效提升對實際應用過程中的電能節約與產品的本身設計成本的提高,將會是長久課題。在機組尺寸受限的情況下,如何平2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書其四,儲能溫控產品領域國家標準以及能效標準尚且缺乏。現階段,諸多可靠性標準大多借鑒沿用汽車空調的相關標準,諸如整機的防水等級標準,以及針對高海拔環境需求的相關標準等。然而,由于儲能溫控的應用場景與汽車空調存在差異,這種沿用在某些方面不可避免地出現了設計冗余的情況。以高海拔需求為例,在汽車空調的應用中,高海拔環境并非常態性的使用場景,相關標準的設定更多是基于一定的通用性考量。但在儲能溫控領域,部分應用場景對于高海拔的適應性要求有著獨特的需求,直接沿用汽車空調的標準,可能會導致在實際應用中,產品在高海拔相關性能配置上過度設計。又如整機防水等級,儲能溫控產品的使用環境雖然也需要考慮防水因素,但與汽車在行駛過程中所面臨的復雜多變的防水場景不同,沿用汽車空調的防水等級標準,可能會使產品在防水性能方面存在不必要的過高配置。在高要求的應用情境下,這種設計冗余必然會導致產品成本居高不下。對于企業而言,過高的成本不僅壓縮了利潤空間,還在市場競爭中削弱了產品的價格競爭力。因此,如何在充分滿足儲能溫控應用場景的實際需求前提下,研發制造出更具性價比的產品,成為當下眾多企業亟待解決的核心任務。首先,自然冷卻技術的應用將成一大趨勢。電力儲能在充放電過程中的散熱特性具有顯著特點:無論環境溫度如何變化,只要存在充放電需求,系統的最大散熱量始終保持恒定。這一特性決定了儲能溫控系統在絕大多數工況下都需要持續制冷。基于電池最佳工作溫度區間15-3℃),當前電力儲能液冷機組通常將進出液溫度控制在18-25℃。我國地域廣闊,許多地區全年有較長時間環境溫度低于15℃,這為自然冷卻技術的應用提供了可能。當室外環境溫度與進液溫度存在℃以上溫差時,即可通過換熱器利用外部空氣對冷卻液進行預冷,顯著降低系統能耗。目前,已有廠商在傳統機械制冷機組基礎上創新開發出機械制冷與自然冷卻相結合的雙冷源機組,通過智能控制系統實現兩種冷卻模式的無縫切換,既保證了系統可靠性,又提升了能效表現。圖33帶自然冷的儲能液冷溫控機組原理圖

2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書其次,液冷已成為行業趨勢,當前液冷技術主要由冷板式液冷、直冷液冷、浸沒式液冷等方案。其中冷板式液冷和直冷采用間接接觸,浸沒式液冷是將電芯直接泡在浸沒液里,中間沒有導熱環節。冷板式液冷技術具有控制簡便、安裝便捷的優勢,且相較于風冷技術,其換熱效率更高,在當前儲能溫控市場中占據著絕對主導地位。然而,從成本控制、維護便利性以及安全性等多方面綜合考量,直冷技術有望成為未來儲能溫控的主流發展方向。相對于冷板式液冷,直冷直接通過氟冷板與電池包進行散熱,減少了冷卻液的二次換熱過程,具備降溫快、節能高效、安全性好、系統簡單等多項優勢。目前,已有部分廠家與集成商攜手合作,共同開展直冷系統的研發工作。但直冷系統結構和運行原理較為復雜,其技術難點主要有:1.更高的密封要求:氟的壓力相對于水要大得多,水壓不過3bar,但是氟壓比之要高出幾十公斤,對制冷板的耐壓要求會提升更多。2、控制冷媒的均勻及智能分流。在冷板設計過程中流阻偏差會通過冷媒放大,影響到不同電池包的換熱效果。同時在時間疊加后,對不同電池包之間的均溫造成更大的影響。因此,直冷液冷技術實現大規模市場應用仍需經歷較長的發展階段。最后,模塊化溫控機組的應用將成趨勢。隨著儲能行業的不斷發展,大型儲能電站的規模日益擴大,這使得集裝箱內部空間愈發緊湊。在一定程度上,集裝箱現有的空間條件已難以滿足傳統溫控機組的安裝尺寸要求,因此模塊化溫控機組的應用將逐漸成為一種必然趨勢。模塊化溫控機組具備相互備份的功能,能夠顯著提高溫控系統的可靠性。同時,在極端高溫天氣條件下,可依據實際負荷需求,靈活安排部分儲能柜投入運行,從而改變當前普遍采用的“一對一”工作模式,有效避免因極端高溫導致現場所有儲能柜均無法正常投入使用的情況發生。此外,將儲能環節中的機械運動部件溫控機組獨立于儲能整體結構之外,這一設計理念無論是對于前期儲能系統的裝配工作,還是后期溫控機組的維護與維修工作而言,均具有積極意義。不僅如此,從成本角度來看,這種設計還有望在一定程度上降低整體的溫控成本。從總體看,鋰電池儲能消防系統應貫徹“預防為主,防消結合”的方針,防止和減少火災危害,保障人身和財產安全,做到安全使用、技術先進、經濟合理。鋰電儲能消防技術經過多年的摸索和發展,行業已經形成了一些標準化的消防系統保護方案,并得到了廣泛的認同。系統配套的消防產品,經過技術的積累和迭代,也日趨成熟、穩定。目前鋰電池儲能系統以液冷技術為主,根據液冷電池ACK包的結構特點和火災防控要求,火災探測和滅火抑制技術多以ACK級防護為目標。液冷儲能預制艙消防系統按照功能,可以分為火災探測報警系統、氣體滅火系統、防爆通風系統和水滅火系統四個板塊。消防系統按照保護層級,可以分為艙級保護、簇級保護和PACK級保護。火災探測報警系統火災探測報警系統主要設備包括:儲能電站用火災報警控制裝置、防爆型復合火災探測裝置、防爆型可燃氣體探測器、防爆型艙級感煙探測器、防爆型艙級感溫探測器、緊急啟停按鈕、手動火災報警按鈕、手自動轉換開關、氣體釋放警報器、火災聲光警報器、氣體濃度顯示裝置等。每個儲能預制艙作為一個防護單元,獨立設置1套火災探測報警系統,負責電池艙和電氣艙的火災探測報警和消防聯動控制。其中,每個PACK包安裝1個復合火災探測裝置,由氫氣、一氧化碳、煙霧、溫度等兩種或兩種以上監測信號的組合,實現對電池模塊內部早期熱失控的探測報警,并對PACK級氣體滅火抑制系統進行聯動控制;在電池艙室,設置點型防爆型感溫、感煙火災探測器和防爆型氣體探測器(氫氣、一氧化碳),并對艙級氣體滅火抑制系統和防爆通風系統進行聯動控制;在電氣艙室頂部設置防爆感煙火災探測器,用來探測電氣艙內的電氣類火災。氣體滅火系統氣體滅火系統采用艙級和PACK級雙重保護機制,艙級針對電池艙空間級火災進行滅火保護,PACK級針對電池包熱失控進行整簇級的滅火降溫保護,或針對單個電池包進行單包點對點滅火降溫保護。氣體滅火系統主要設備包括:全氟己酮滅火裝置(含鋼瓶、容器閥、壓力表、電磁閥等)、艙級電磁閥、艙級霧化噴頭、簇級電磁閥、PACK級噴頭、管網、泄壓窗等。當某個電池包內部的復合火災探測裝置上傳熱失控報警信號時,儲能電站用火災報警控制裝置向氣體滅火系統發出聯動控制指令,對熱失控的電池簇(或單個電池包)進行多次(常規按3次)精準定點噴射,達到抑制火災、持續降溫、防止復燃的作用。當電池艙內部感煙、感溫火災探測器探測到火災信號,觸發系統二級報警后,儲能電站用火災報警控制裝置向氣體滅火系統發出聯動控制指令,啟動艙級電磁閥和滅火裝置,對電池艙進行空間級滅火保護。防爆通風系統當儲能預制艙內可燃氣體濃度達到爆炸下限的10%時,儲能電站用火災報警控制裝置應發出聯動控制信號,自動啟動防爆通風系統,降低艙內可燃氣體濃度,預防爆炸。當儲能預制艙氣體滅火系統啟動時,儲能電站用火災報警控制裝置應聯動關閉防爆通風系統。防爆通風系統每分鐘排風量應不小于預制艙凈容積。防爆通風系統進風口、排風口應設置在能排出可燃氣體,且不產生氣流短路與排風死角的位置。通風系統應采用防爆型風機,進風口、排風口使用電動執行機構時,電動執行機構應采用防爆型。水滅火系統電池預制艙的水滅火系統由消防快速接口、消防水管道和灑水噴頭組成,作為電池艙發生火災和熱失控后的最后一道消防保護措施。消防快速接口使用KY型卡扣式65管牙接口和KM型65悶蓋的組合,滿足GB3265內扣式消防接口的要求。在緊急情況下,可以通過消防水帶、管道等接入消防車、室外消火栓等消防水源,快速將消防水輸送到發生火災的儲能預制艙,進行滅火、冷卻和降溫。消防灑水噴頭在電池艙頂部均勻布置,噴頭數量應確保噴水強度不低于12.2L/min/m2,噴頭安裝應確保噴水保護范圍內不受障礙物的遮擋。非鋰儲能高比例新能源接入背景下,電網對儲能系統安全性、靈活性及綜合性能提出更高要求,為非鋰儲能技術創造了獨特機遇。2024年,非鋰儲能技術在規模化應用和技術創新上取得顯著進展,壓縮空2025中國新型儲能行業發展白皮書2025中國新型儲能行業發展白皮書氣、液流、熱儲能、飛輪儲能等技術成熟度逐漸提高并得到市場認可。飛輪儲能、超級電容等短時技術因響應速度快,成為解決新能源并網波動性的關鍵;壓縮空氣儲能(4小時以上)、液流電池(6-10小時)等技術因其長周期、大容量特性、具備長時間調節能力,被新疆、山東等10余省份列為新能源場站配儲方案。未來,多種新型儲能技術路線共同發展是中國儲能市場發展的趨勢。光熱光熱發電憑借其獨特的長時儲能能力和靈活調節特性,成為構建新型電力系統的關鍵支撐技術,在風電、光伏發電滲透率持續攀升的當下,光熱儲能的互補價值與政策紅利正推動其邁向規模化發展新階段。2025年國家能源局發布的《2025年能源工作指導意見》明確指出,積極推進第二批、第三批“沙戈荒”大型風電光伏基地和主要流域水風光一體化基地建設,科學謀劃“十五五”“沙戈荒”新能源大基地布局方案,加大光伏治沙、光熱項目建設力度,至此光熱項目對于我國能源轉型的重要意義再次體現。長時儲能剛性需求下,光熱技術優勢凸顯。光熱發電的核心競爭力在于其“光-熱-電”一體化模式。與光伏、風電的間歇性不同,光熱發電通過熔鹽等介質儲熱,可實現連續穩定供電。以我國典型項目為例:中廣核德令哈光熱電站連續運行32天(773小時),青海中控德令哈電站連續運行12(293小時),首航高科敦煌電站連續運行9天(216小時)。這種持續發電能力使其在極端天氣下(如長時間無風、少光)仍可通過天然氣補燃保障電力輸出,顯著提升電網韌性。此外,光熱儲能的能量密度與規模效應突出。其熱儲存技術能量損耗低,儲能時長可達6小時以上,遠超電化學儲能的4小時上限;同時,光熱系統通過持續吸收太陽輻射實現能量動態

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