PDF《能源革命中的电化学储能技术》

2 国内外电化学储能政策 为了抢占能源竞争战略的制高点,主要发达国家 和地区都加强了顶层设计战略主导,能源科技战略推 陈出新.① 美国.2018 年4月,美国针对涵盖新能源 和新能源汽车产业的 中国制造

2025 加征

500 亿美 元关税;

同年

9 月,美国能源部(DOE)为储能联合 研究中心(JCESR)投入 1.2 亿美元(5 年),以推进 电池科学和技术研究开发.② 欧盟.2018 年5月, 欧洲电池联盟发布战略行动计划,提出六大战略行 动,将启动预计规模为

10 亿欧元的新型电池技术旗 舰研究计划,打造一个创新、可持续、具有全球领 导地位的电池全价值链;

同年

6 月,欧盟在 地平 线2020 计划(支持能源和交通领域电池研究,经费1.14 亿欧元)基础上制定了 地平线欧洲 框架 计划,明确支持 可再生能源存储技术和有竞争力的 电池产业链 ,其中气候、能源和交通领域的研发经 费为

150 亿欧元.③ 日本.2018 年7月,日本经济产 业省发布了《第五期能源基本计划》,提出降低化石 能源依赖度,举政府之力加快发展可再生能源;

经济 产业省下属的新能源与工业技术开发组织(NEDO) 通过了 创新性蓄电池-固态电池 开发项目,将联 图1能源革命中的电化学储能技术及发展预期 满足发电侧、输电侧、配电侧及用户侧对不同能量、功率级别以及不同储能时长的规模储能技术的需求 掌握液流电池、铅酸电池、钠基电池、锂离子电池的储能单元、模块、系统集成、装备制造技术,形成储能产业链;

全面提升各项技术能量效率、寿命、安全性,降低成本;

突破先进液流电池、铅炭电池、钠离子电池、固态锂电池技术 GW 级液流电池 效率 ≥75% 循环 ≥15

000 次 寿命 >

15 年100 MW 以上级铅 炭电池 效率 ≥80% 循环 ≥10

000 次 寿命 >

15 年GWh 级锂离子储能 电池 循环 ≥15

000 次 寿命 >

15 年100 MW 级钠硫电池 效率 ≥75% 循环 ≥15

000 次 寿命 >

15 年10MW 级锌基液流 电池效率 ≥75% 循环 ≥15

000 次 寿命 >

15 年MWh 级全固态锂电池 能量密度 ≥200 Wh/kg 功率密度 ≥2 kW/kg 循环 ≥10

000 次MWh 级钠离子电池 能量密度 ≥150 Wh/kg 循环 ≥10

000 次 全钒液流电池 锌基液流电池 锌基液流电池 钠硫电池 &

Zebra 电池 全固态锂离子电池 锂离子电池 钠离子电池

1 GW

100 MW

100 MW

1 MW 用户侧 输配电侧 发电侧

10 MW

10 MW

1 kW 战略需求 2035年目标 2035年 关键指标 储能技术 &

应用领域 院刊

445 合23 家企业、15 家日本国立研究机构,并投入

100 亿 日元,用以攻克全固态电池商业化应用的瓶颈技术, 为在

2030 年左右实现规模化量产奠定技术基础.④ 德国.2018年9月,德国公布《第七期能源研究计划》, 计划在未来

5 年投入

64 亿欧元,支持多部门通过系统 创新推进能源转型,明确支持电力储能材料的研究. 美、日、欧通过前瞻性布局和重金投入推动电池技术 研发,无疑将加快电化学储能的规模化应用步伐. 中国对电化学储能技术也进行了规范和指导发 展.2016 年4月,国家能源局颁布《2016 年能源工作 指导意见》;

8 月,工信部颁布《中国制造 2025》;

10 月,工信部发布《节能与新能源汽车技术路线 图》;

11 月,国务院印发《 十三五 国家战略性新 兴产业发展规划》(国发〔2016〕67 号).2017 年, 财政部、科技部、工信部、国家能源局联合发布《关 于促进储能技术与产业发展的指导意见》.上述文件 均明确提出加快全钒液流电池、锂离子电池、铅炭电 池等电化学储能技术的发展.与此同时,科学技术 部、国家自然科学基金委员会、中国科学院也对电化 学储能技术和应用示范进行立项支持.然而,这些研 究支持相对分散,其实际效果还有待考察.值得一提 的是,从2013 年至今,中国政府对电动汽车行业的补 贴已达数百亿美元之巨,有效促进了锂离子电池技术 和产业链的发展.然而,对于在大规模储能领域的关 键技术应用,尚无相应的补贴政策.