如今的儲能行業正處于彼此詰難、相互爭鳴的春秋戰國時代。

上到電池技術，下到工程應用，當前的電化學儲能尤其是鋰電儲能技術進入了一個新的變革周期，大電芯、高電壓、水冷液冷等新產品新技術逐漸登上舞臺，儲能系統向大容量方向在持續演進。

身處其中的行業人士或許能夠深刻體會到，公司和專家們時常也會就某種技術展開激烈的交鋒。這也說明各種技術路線的發展前景還存在巨大的不確定性，但有爭論才有發展，有質疑才會進步。

新的一年，新的畫卷正在徐徐展開。“儲能100人”梳理了行業10大熱點技術動態，供各位讀者參考。如有不當，請批評指正。

技術一

大電芯

動力鋰離子電池類型有圓柱、軟包、方形三種，從最早的18650圓柱電池開始，到來出現的方形鋁殼電池和軟包電池，這些技術的演變重要是為了把單個電池的容量做大。

2020年，寧德時代號稱8000次循環壽命的280Ah儲能專用電芯開始規模化量產；另一電池巨頭比亞迪302Ah的儲能電芯也即將面市。

巨頭們的頻頻布局表明，大電芯正成為未來的發展方向之一。

眾所周知，65Ah是當前電池行業的一個基本門檻，把單體電芯做大，要解決兩大挑戰：一是電芯鼓脹問題，二是電芯散熱性能變差。

其中電芯散熱性能變差問題尤其突出且難以通過常規技術手段解決，“水冷+散熱器”的方式有關單體大體積電芯的散熱改善效果有限，通過增大電芯散熱表面積和改善電芯材料導熱性能應該成為電池公司的研究重點。畢竟，電芯溫度直接影響電池壽命。

我國科學院電工研究所研究員陳永翀曾撰文指出，儲能要大容量或大功率工作的大型電池，要脫離小型電池的設計思路，還要一些根本性的、顛覆性的創新突破，用以適應不同儲能場景的應用需求。

技術二

1500V

1500V絕對是當下儲能行業最熱門的話題之一。

年初，陽光電源宣布將其在海外征戰多年的1500V儲能技術向國內移植；在下半年的各大展會上，逆變器背景的儲能公司科華、特變基本都推出了1500V儲能系統解決方法。

高電壓因其在光伏行業“降本增效”顯著，因此也成為不少儲能公司紛紛布局的技術方向。高電壓系統有三方面的優勢：一是與1500V光伏系統相呼應；二是系統能量密度和能源轉換效率會大幅提高；三是系統集成成本、集裝箱、線損、占地和施工成本會大幅減少。

有業內人士認為，高電壓是必然趨勢，在系統方面，已經有光伏行業的相關相關經驗積累做鋪墊，目前重要瓶頸是電池系統及部件等要完善。

技術三

PCS大功率

全球范圍內，百MW級甚至GW級大容量儲能電站的出現，應用于電網側的PCS的平均額定功率將會越來越大。

目前各廠商儲能變流器主流功率包括200kW、250kW、500kW、630kW。

2020年上半年有廠商推出1.25MW，1.5MW儲能變流器；2020年年底，科陸首次將單機功率容量提升至3MW，該系統也是國內首個獲得CGC證書的3MW級的儲能變流器。

支持者認為，有關大功率的PCS來講，在大規模儲能上有非常好的成本優勢和方法優勢。從目前的走向來看，高功率密度、大發電單元、低集成成本是主流方法，也是重要手段。

技術四

高壓級聯

2018年，智光在行業率先推出高壓級聯儲能系統解決方法，無需采用升壓變壓器即可實現6-35kV等級電網與電池能量的直接交換。

與傳統儲能方法相比，級聯型儲能方法的直流通道數大幅新增，總電量相同情況下，級聯型系統每個通道內的電量大幅降低，電池數量大幅減少，可消除電池并聯，對電池一致性的糾偏能力更強，電池系統安全性更高。

不管對客戶還是同行來說，高壓級聯都是一個新的技術。有業內人士認為，高壓級聯對生產公司在耐壓和絕緣技術水平的研發設計考驗很大,對電池壽命也有潛在影響。

智光認為，級聯型高壓儲能技術在系統效率、響應速度、電池壽命、工程建設等方面具有得天獨厚的優勢。

2020年越來越多的公司開始布局高壓級聯方法，其中新風光電子和威凡高科相繼推出了相關產品，高壓級聯會成為未來的發展趨勢嗎？

技術五

調頻1C

繼珠海橫琴項目之后，華電韶關、華電坪石、上海外三電廠的火儲項目開始采用鐵鋰1C系統。

其實從電池角度來看，大容量的磷酸鐵鋰離子電池儲能系統不適合2C倍率充放，但迫于當前多變的政策環境，大家都盡可能在最短的時間內收回投資成本，無人關心全生命周期內（10年）度電次成本。

出于安全、成本等各方面因素的考慮，比亞迪已經停止了2C鐵鋰離子電池在儲能領域的供貨。

與2C方法相比，除了BMS、PACK、線束、溫控、集裝箱、消防、施工等成本有所新增外，最大的成本來自于電池。

在多位業內人士看來，短時間內調頻領域技術路線仍將以鋰電為主。從安全可靠性和電池回收環保等多方面考量，鐵鋰1C是更為穩妥的選擇。

技術六

BMS芯片化

BMS在儲能系統中扮演感知的角色，大量數據的接入，要求儲能BMS控制單元具有復雜的協議處理能力和快速響應能力。

以高特電子和協能科技為首的BMS公司力在推自主研發的芯片，高特電子前端采集電路芯片2018年進入批量應用，主動均衡芯片在2020年下半年量產。

高特電子總經理徐劍虹表示，高特的目標是到2025年把芯片放到電芯內，屆時BMS將不復存在。

不過也有業內人士認為，儲能BMS產業芯片化最終一定是行業發展到某個極其成熟的階段，在BMS系統的個別功能模塊上才會走的道路，不是BMS廠家的主攻方向，BMS廠家這樣的跨界只會越走越窄，產品越做越不成熟，容易誤導BMS行業，甚至影響儲能行業。

技術七

刀片/CTP集成技術

在提升電池系統能量密度方面，當前電池公司的主流方式是在PACK結構方面進行優化。比亞迪、寧德時代、國軒高科三家公司最新推出的刀片電池、CTP電池包和JTM集成技術，可以減少模組級的結構件，簡化電池包上的裝配支撐結構，使得電池包結構大幅簡化，從而形成了電芯-電池包的兩級集成方法，體積利用率最高或將提高50%，系統能量密度提升顯著。

目前比亞迪在今年已經對其旗下所有乘用車車型換裝刀片電池，隨著比亞迪刀片電池產量逐步爬坡和其它車型上市銷售，其刀片電池的裝機電量有望進一步上升。

寧德時代自去年公布CTP技術以來，其生產的LFP/三元電池體系的CTP電池包已經配套多家本土主機廠的多款車型，并配套了多家歐洲商用車公司，表明CTP方法已經獲得了眾多主機廠的認可，或將成為未來動力鋰離子電池技術的主流之一。

不止于此，這些新技術也將逐漸應用于儲能產品。也就是說，未來的儲能產品在基于安全的前提下，還將繼續帶來能量密度的大幅提升。

技術八

液冷技術

按照熱量傳遞的介質不同，儲能電池冷卻系統可分為：空冷、直冷和液冷。目前國內的電儲能系統溫控重要以空冷技術為主。

所謂液冷技術，就是利用冷卻液比熱容大且通過循環可以帶走電池系統多余熱量的性能，實現電池包的最佳工作溫度條件。

液冷技術分為全表面液冷技術、底板液冷技術和沉浸式液冷技術。“儲能100人”了解到，目前國內大型儲能公司都在積極導入液冷技術。

液冷技術的高效制冷效果，可以通過大幅減小電池溫差從而提升電池系統的穩定性、效率及使用壽命，同時可提升單位空間部署密度，高度節省空間。此外，液冷噪聲超低，環境友好，能更好地確保電池在最佳溫度范圍內運行，提高儲能系統的安全性。

技術九

鈉離子電池

在未來與鋰離子電池的PK中，鈉離子電池被寄予厚望。

2020年，美國能源部明確將鈉離子電池作為儲能電池的發展體系；歐盟儲能計劃“電池2030”項目將鈉離子電池列在非鋰離子電池體系的首位。

其實，鈉離子電池與鋰離子電池是同屬于一個時期發展起來的。但鈉離子電池卻一直發展遲滯，其重要原因就是沒有找到合適的負極材料，讓鈉離子變身為低成本、可實際應用的電池。

目前，全球已有超過二十家公司正在進行鈉離子電池產業化的相關布局，國內中科海鈉、鈉創新能源、星空鈉電研發的鈉離子電池已經開啟商業化試驗。

中科海鈉全球首款具備自主知識產權的鈉離子電池實現量產，目前電芯產量可達30萬只/月，能量密度已接近150Wh/kg、循環壽命達4500次以上，高低溫性能優異、安全性高、具備快充能力。

雖然鈉離子電池在理論上相比于鋰離子電池具有一定的價格優勢，但是由于鈉離子電池采用的材料成本的限制，使得現階段鈉離子電池在成本上遠遠高于鋰離子電池。

技術十

混合儲能

由于單一技術路線受限較多，混合儲能系統（HESS）指的是幾種不同類型的儲能系統的混合應用，其共同點是將兩種或多種類型的儲能組合在一起形成一個單一的儲能系統。

目前重要有以下組合：熱儲能+電池，不同技術類型的電池+電池，超級電容器+電池，飛輪+電池。

經過兩年多的堅持與探索，“飛輪+鋰電混合儲能”模式在新能源場站調頻領域的應用取得實質性進展，在國內已有示范項目落地。

但混合儲能系統仍然面對著不利因素，例如混合系統本身會有更復雜的電源管理要求，目前的混合儲能系統的平均成本還沒有一些具體數據。混合儲能系統是機會還是風險？人們對其未來的發展也有著不同的預測。

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