鈉基電池

鈉基電池主要包括高溫鈉硫電池、Zebra?電池和室溫鈉離子電池。鈉硫電池是一種適用于大規模固定式儲能的技術。日本?NGK?公司是世界上最大的鈉硫電池生產企業。自?1983?年開始，NGK?和東京電力公司合作開發鈉基電池。1992?年實現第一個鈉硫電池示范儲能電站至今，已有?20?余年的應用歷程，其中包括全球規模最大的?34 MW?風力發電儲能應用示范，保證了風力發電平穩輸出。在我國，中國科學院上海硅酸鹽研究所和上海電力公司合作于?2014?年實施了國內首個?1．2 MWh?鈉硫儲能電站工程化應用示范項目。Zebra?電池的主要研發企業為美國?GE?公司，2011?年斥資建造了年產能?1GWh?的?Zebra?電池制造工廠，所生產的?Durathon?電池自?2012?年開始實現了商業應用。高溫鈉基電池存在短路燃燒的風險，其運行安全性仍需進一步驗證。

室溫鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池類似，但具有原材料來源豐富、成本低廉、無過放電、安全性好等優點，2010?年以來受到國內外學術界和產業界的廣泛關注。目前國內外有?10?余家企業（英國法拉第公司，美國?Natron Energy?公司，法國?TIAMAT?公司，日本岸田、豐田、松下、三菱等公司，以及我國中科海鈉、鈉創新能源、遼寧星空等公司）正在進行相關中試技術研發，并取得了重要進展。其中，依托中國科學院物理研究所技術的中科海鈉公司已經研制出?120 Wh／kg?的軟包裝鈉離子電池，循環?2?000?周后的容量保持率高達?80％。2019?年?3?月，中科海鈉與中國科學院物理研究所聯合推出?30 kW／100 kWh?鈉離子電池儲能電站，實現用戶側的示范應用。鈉離子電池技術的開發成功有望在一定程度上緩解由于鋰資源短缺引發的儲能電池發展受限問題。

鉛炭電池

鉛炭電池（或先進鉛酸電池）是傳統鉛酸電池的升級產品，通過在負極加入特種炭材料，彌補了鉛酸電池循環壽命短的缺陷，其循環壽命可達到鉛酸電池的?4?倍以上，是目前成本最低的電化學儲能技術。并且，由于鉛炭電池適合在部分荷電工況下工作、安全性好，因而適合在各種規模的儲能領域應用。在國際上，美國桑迪亞國家實驗室、美國?Axion Power?公司、國際先進鉛酸電池聯合會、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織、澳大利亞?Ecoult?公司和日本古河電池公司等機構均開展了鉛炭電池的研發工作，并成功將該技術應用在數?MW?的儲能系統中，可滿足中小規模儲能和大規模儲能市場的需求。

中國在鉛炭電池研究、開發、生產與示范應用方面也取得了長足的進步。比較有代表性的是南都電源、雙登電源等鉛酸電池企業，它們通過與中國人民解放軍防化研究院、哈爾濱工業大學等單位合作，開發出自己的鉛炭電池技術，并在國內成功實施了多個風光儲應用示范。例如，浙江鹿西島?6．8?MWh?并網新型能源微網項目，珠海萬山海島?8．4?MWh?離網型新能源微網項目，無錫新加坡工業園?20?MW?智能配網儲能電站等。2018?年，中國科學院大連化學物理研究所與中船重工風帆股份有限公司合作，開發出擁有自主知識產權的高性能、低成本儲能用鉛炭電池，開展了光伏儲能應用示范。

目前，盡管鉛炭電池的循環壽命比鉛酸電池有大幅提高，但是比起鋰離子電池來說還有明顯不足。如何進一步提高鉛炭電池壽命，以及如何進一步降低鉛炭電池成本，成為其后續發展亟待解決的關鍵問題。

液流電池

液流電池是一類較獨特的電化學儲能技術，通過電解液內離子的價態變化實現電能存儲和釋放。自?1974?年?Taller?提出液流儲能電池概念以來，中國、澳大利亞、日本、美國等國家相繼開始研究開發，并研制出多種體系的液流電池。這些液流電池根據正負極活性物質不同，可分為鐵鉻液流電池、多硫化鈉溴液流電池、全釩液流電池、鋅溴液流電池等體系。其中，全釩液流電池技術最為成熟，已經進入了產業化階段。全釩液流電池使用水溶液作為電解質且充放電過程為均相反應，因此具有優異的安全性和循環壽命（＞1?萬次），在大規模儲能領域極具應用優勢。

在國際上，日本住友電工的技術最具代表性，其?2016?年在日本北海道建成了?15 MW／60 MWh?的全釩液流電池儲能電站，主要在風電并網中應用。在中國，中國科學院大連化學物理研究所的技術最具代表性，其在?2008?年將該技術轉入大連融科儲能技術發展有限公司（以下簡稱“融科儲能”）進行產業化推廣。融科儲能于?2012?年完成了當時全球最大規模的?5 MW／10 MWh?商業化全釩液流電池儲能系統，已經在遼寧法庫?50 MW?風電場成功并網并安全可靠穩定運行了近?7?年，該成果奠定了我國在液流儲能電池領域的世界領軍地位。2014?年，融科儲能開發的全釩液流儲能電池儲能系統成功進軍歐美市場，開始全球戰略布局。2016?年，國家能源局批復融科儲能建設規模為?200 MW／800 MWh?的全釩液流儲能電池調峰電站，用于商業化運行示范。目前，全釩液流儲能電池依然存在能量密度較低、初次投資成本高的問題，正在通過市場模式和技術創新予以完善。在未來，還需要開發具有更低成本的長壽命液流電池技術，以實現技術的迭代發展。

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