能源保障和安全事關(guān)國計(jì)民生,是須臾不可忽視的“國之大者”,而儲能環(huán)節(jié)在能源保障和安全中扮演著核心角色,是實(shí)現(xiàn)能源供給高效、穩(wěn)定的關(guān)鍵支柱。國家“十五五”規(guī)劃建議提出,加快建設(shè)新型能源體系,其中包括“大力發(fā)展新型儲能”。2025年,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《新型儲能規(guī)模化建設(shè)專項(xiàng)行動方案(2025-2027年)》,指出要發(fā)揮新型儲能支撐建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)作用,培育能源領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力,進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)需,推動新型儲能規(guī)模化建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展,并提出“應(yīng)用場景持續(xù)豐富”“多元技術(shù)逐步成熟”“系統(tǒng)性能顯著提升”“產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新穩(wěn)步增強(qiáng)”等目標(biāo)。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2025年9月底,我國新型儲能裝機(jī)規(guī)模超過1億千瓦,裝機(jī)規(guī)模占全球總裝機(jī)比例超過40%,已躍居世界第一。當(dāng)然,離2027年全國新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1.8億千瓦以上的目標(biāo),還有一定距離。我認(rèn)為可以在電化學(xué)儲能等熱門領(lǐng)域率先突破,加快擺脫資源依賴,拓展增長空間,這對于保障能源安全也具有戰(zhàn)略意義。舉例來說,鋰離子電池是電化學(xué)儲能的主導(dǎo)技術(shù)。截至2024年底,鋰離子電池技術(shù)路線以96.4%的占比主導(dǎo)市場。鋰離子電池深度依賴鋰資源,中國的鋰礦儲量全球占比為16.5%,卻主導(dǎo)著全球70%的鋰化合物(如碳酸鋰、氫氧化鋰等)的精煉和加工環(huán)節(jié),原材料依靠進(jìn)口。近年來,國際市場碳酸鋰價(jià)格出現(xiàn)大幅波動,對于能源安全和產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定都是不利的。此外,人工智能、新能源汽車、光伏、風(fēng)電等新興產(chǎn)業(yè)也刺激了銅需求的增長,推動銅從傳統(tǒng)工業(yè)金屬向戰(zhàn)略資源轉(zhuǎn)型,而中國銅礦儲量僅占全球4%左右,對外依存度也很高。
作為資源小省、用能大省,浙江大力發(fā)展新型儲能,可以為全國以技術(shù)引領(lǐng)擺脫資源依賴先行示范。面對煤、油、氣等資源稟賦不足,浙江多渠道擴(kuò)大核、風(fēng)、光、水等清潔能源供給,并借助地理優(yōu)勢大力發(fā)展抽水蓄能,提升能源儲存和利用效率。當(dāng)前,浙江儲能產(chǎn)業(yè)正處于規(guī)模擴(kuò)張與結(jié)構(gòu)調(diào)整并行的關(guān)鍵階段。政策支持下,儲能裝機(jī)快速增長,2024年儲能、光伏消納率保持100%,同時(shí),相關(guān)產(chǎn)業(yè)正從單純追求裝機(jī)量向注重技術(shù)質(zhì)量和優(yōu)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,低效項(xiàng)目有序退出,電源側(cè)儲能調(diào)頻性能的技術(shù)水平大幅提升。
面向未來,浙江發(fā)展新型儲能主要面臨兩大機(jī)遇:一是產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)遇。浙江省“十五五”規(guī)劃建議明確提出,加快構(gòu)建清潔低碳、安全可靠、高效節(jié)能的新型能源體系,其中包括“推進(jìn)抽水蓄能、新型儲能有序發(fā)展”。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),一方面要持續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新,特別是要實(shí)現(xiàn)不同儲能技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,另一方面要搭建從實(shí)驗(yàn)室到企業(yè)、到市場的渠道,打通科技成果轉(zhuǎn)化“最后一公里”,建立健全市場化收益機(jī)制,實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合。二是系統(tǒng)需求帶來的市場機(jī)遇。浙江“新三樣”(新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)業(yè))產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。隨著高比例可再生能源接入電網(wǎng),以及虛擬電廠等新型市場機(jī)制逐步建立,儲能在維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定與參與市場化交易方面的價(jià)值將日益凸顯。
開發(fā)非資源依賴型低成本的新型儲能電池,是我們應(yīng)對不穩(wěn)定的國際地緣政治和新能源儲能市場需求急劇擴(kuò)張雙重挑戰(zhàn)的一大抓手。鈉離子電池作為一種新興電池技術(shù),主要優(yōu)勢體現(xiàn)在資源、成本、安全和低溫性能等四個方面。與目前主流的鋰離子電池相比,它的定位更多是補(bǔ)充和差異化。在大規(guī)模儲能方面,比如對成本極度敏感、對能量密度要求不高的電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲能,在新型電動車領(lǐng)域,比如電動兩輪車、低速電動車,在基站備用電源比如對安全性和低溫性能有要求的通信基站后備電源供給上,鈉離子電池都具有廣闊的應(yīng)用場景。
當(dāng)前,大規(guī)模生產(chǎn)鈉離子電池還需要突破一些技術(shù)瓶頸。負(fù)極的技術(shù)難點(diǎn)主要是批量精細(xì)燒結(jié)工藝的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品批次的穩(wěn)定性;正極則須應(yīng)對貴金屬材料無法降低成本的問題。近年來,我們團(tuán)隊(duì)依托溫州大學(xué)碳中和技術(shù)創(chuàng)新研究院及浙江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“全省特種電池材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,專注開發(fā)正極材料——普魯士白,以便宜的鐵和錳實(shí)現(xiàn)對貴金屬的替代,助力推動鈉離子電池真正應(yīng)用到儲能系統(tǒng)。通過材料端的精細(xì)除水工藝,能夠保證材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,且隨著規(guī)模效應(yīng)的生成,有望進(jìn)一步降低技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的成本。
此外,產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟,也是制約新型儲能技術(shù)全面推廣的一大“痛點(diǎn)”。對此,一是進(jìn)一步完善體制機(jī)制建設(shè)和綠色低碳政策引導(dǎo),創(chuàng)新應(yīng)用場景,充分發(fā)揮各技術(shù)線路優(yōu)勢,拓展新型儲能在電源協(xié)同運(yùn)行、電網(wǎng)穩(wěn)定支撐及智能微電網(wǎng)、虛擬電廠等領(lǐng)域應(yīng)用。二是充分發(fā)揮浙江民營經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的優(yōu)勢,鼓勵企業(yè)更好發(fā)揮創(chuàng)新主體作用,加快商業(yè)模式創(chuàng)新,以新需求引領(lǐng)新供給,以新供給創(chuàng)造新需求,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同、提質(zhì)增效。三是要強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,促進(jìn)更多人才、技術(shù)、資本等優(yōu)質(zhì)要素資源有效集聚、系統(tǒng)銜接,共同推進(jìn)新型儲能規(guī)模化高質(zhì)量發(fā)展,為新型能源體系建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。
(作者為溫州大學(xué)碳中和技術(shù)創(chuàng)新研究院院長、教授,教育部“長江學(xué)者獎勵計(jì)劃”講席教授)
責(zé)任編輯: 張磊