未來鋰離子電池的發展趨勢分析

    中國電力科學研究院超導電力研究所所長來小康參加“第四屆中國智能電網大會2012”時表示，儲能技術是智能電網建設的重要環節，未來適合規模化發展的儲能技術為鋰離子電池、鉛炭電池、全釩液流電池。

    據了解，現有的電能存儲方式主要可分為:物理儲能、電磁場儲能和電化學儲能。物理儲能方式主要有抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能;電磁場儲能方式包括超導儲能和超級電容儲能;電化學儲能主要有鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等儲能形式。

    來小康介紹，儲能技術包括儲能系統裝置技術和儲能系統的應用技術。如何判斷一種儲能技術能否在電力領域規模化應用以及在何種條件下大規模商業化應用，成為亟需研究的問題。 來小康認為，符合發展趨勢的儲能技術需要達到以下幾方面要求。

    在指標要求方面:系統規模，容量要求需要達到MW/MWh級規模能力;安全性問題MW/MWh級下的安全性。

    技術水平:循環壽命應達到5000次級以上;能源轉換效率在80%以上。

    經濟因素:采用峰谷電價差收益或棄風損失與單位循環壽命造假兩者之間的差值關系衡量經濟性;單位循環壽命造價由單位KWh儲能系統造價、儲能系統全周期循環壽命、儲能系統的能源轉換效率、儲能系統運營成本以及儲能系統外圍平衡費用等構成。

    形態:可以批量化、標準化生產;便于安裝、運行與維護。

    來小康表示，隨著儲能技術不斷突破，預計到2015年-2020年，鋰離子電池和鉛炭電池循環使用壽命大于5000次，每千瓦時發電單位成本低于1500元，轉換效率大于80%;全釩液流電池循環壽命大約10000次，每千瓦時發電單位成本低于1500元，轉換效率大于70%。

    在儲能技術應用方面，國家電網在河北省張北投資建設了集風力發電、光伏發電、儲能電站、智能變電站一體化的“風光儲輸示范工程”，其中風力發電100兆瓦，光伏發電40兆瓦，儲能20兆瓦。該示范項目分別安裝了磷酸鐵鋰儲能裝置14MW(共63MWh)。該裝置分布于占地8869平方米的三座廠房內，共分為九個儲能單元。整套磷酸鐵鋰裝置共安裝電池單體27.456萬節。

    來小康介紹，目前該裝置已全面投入使用。風光儲輸示范工程主要針對風力發電和光伏發電出力隨機波動的特點，配套建設儲能設備，使電站具備平滑出力、跟蹤計劃負荷曲線和削峰填谷等功能，提高新能源發電質量，實現電網與電源和諧發展。

    來小康表示，目前該項目在經濟上沒有實現收支平衡點。關鍵癥結在于電池技術不達標。收支平衡點需要做到循環使用5000次，且每千瓦時發電成本1500元。

    據行業內企業人士介紹，按照我國目前電池技術成本每千瓦時發電成本最起碼比收支平衡點要高出一本，至少3000到4000元。<