先進儲能材料發展趨勢研究

陳漢君+++董莎++陸婷怡

摘 要：當前，全球能源應用進入到了關鍵環節，如何借助先進的技術實現能源節約，保障材料儲能，是能源資源開發利用的重點任務。儲能材料是儲能技術下產生的節能型材料。基于此，在文章中對先進儲能材料的國際、國內發展趨勢進行分析，研究我國儲能材料發展進程所面臨的問題，并且從他國儲能技術發展經驗中尋得啟示。

關鍵詞：儲能材料；發展趨勢；研究

前言

儲能材料的應用是當前以及未來能源發展的重點，在新能源、智能電網、電動汽車三大新型產業中都應用了儲能材料。目前，我國的儲能技術發展相對落后，但是很多國家都將大規模儲能技術定位為支撐新能源發展的戰略性技術。在此背景下，國際上先進國家的儲能技術發展迅速。同時，伴隨著新能源發展迅速，對于儲能技術的應用，以及儲能產業的壯大具有較為現實的需求。

1 儲能材料產業發展趨勢

1.1 國際發展趨勢

在國際儲能產業發展中，將電池作為儲能載體。當前，市場上已經有的電池類型較多，如，鉛酸電池、鋰電子電池、鈉硫電池等。然而從商業角度上分析，儲能電池尚未實現商業化發展。在歐洲很多國家中，都開始認識到了發展儲能產業的重要性，在商業法規法案中將儲能技術的研發放在核心位置，并且實現了政府部門的經濟政策支持。在關于歐盟所定制的能源技術戰略規劃中，明確指出：對各種儲能技術以及未來儲能前景成本、成熟度進行評定。確立新能源存儲解決方案，借用評估使用儲能技術示范項目。在歐洲很多國家中為了提升儲能系統收益，實行財政補貼支持和峰谷電價電機制度。此外，如西班牙等國家采用政策干預，強行應用儲能技術，促進國家新能源產業穩定發展[1]。

1.2 國內發展趨勢

儲能技術以及儲能產業在國外的盛行，推動了我國新能源產業的研發與發展。但是由于我國研究儲能技術起步時間比較晚，與國際上很多先進國家相比，在儲能技術與儲能材料開發上還存在著一定的差距。而出現這樣的問題，一方面與儲能技術的復雜性有關系，在我國缺乏先進的儲能技術應用人才。另一方面，從儲能材料的成本投入上分析，儲能材料成本較高。從廣義上分析，我國儲能市場上還未建立起相關產業鏈。從國家政策層面進行分析，對于儲能方面的投入存在著巨大的不足。從短期的發展角度上分析下，儲能材料自身尚未有完美的答案。如從電網的調度和儲能方面進行分析，存在著較為嚴重的產能和儲能問題[2]。

近年來，中國對儲能產業的關注度逐漸提升。最為典型的就是智能電網規劃中的儲能技術應用。目前，各地陸續出臺了一些鼓勵儲能材料研發的政策。上海市提出鈉硫電池、聚焦鋰電池等儲能材料的研究。湖南省確立了2017年儲能產業發展目標，大力發展全釩液流電池等。這些地區所開展的儲能產業為國內儲能材料的研發帶來了良好的開端[3]。

2 我國儲能材料產業所面臨的問題

當前我國儲能材料產業發展環節中面臨著很多問題，如儲能產業鏈銜接上問題以及儲能產業發展上缺乏創新。

2.1 儲能產業鏈銜接不上

儲能材料的研發，需要才儲能產業發展環節中充分的發揮其優勢，實現產業上下游的緊密結合。但是在對四川省儲能材料發展分析當中發現，該省雖然能原材料上下游具有較強的基礎和優勢，但在產業的上下游發展中結合不密實，并且在產業集群效應上也存在著阻塞的情況。分析這樣情況產生的原因，大部分與政府部門支持有關系。在各地區發展儲能產業以及實現儲能材料研發環節中，政府部門需要發揮出指導作用，引導和組織能源材料上下游單位以及“產、學、研、用”單位之間的合作[4]。

2.2 儲能產業發展缺乏創新

儲能材料是新時期新能源產物，其在不同領域的應用能夠產生不同的效用。創新研發是儲能產業發展的核心，但是對我國各大省份的儲能產業進行研究，發現儲能產業發展中缺乏一定的創新。雖然政府部門在儲能產業發展環節中能夠發揮出相應支持作用，但是各類科技創新平臺未能發揮出作用。

3 推動我國儲能材料產業發展的對策

面對我國儲能材料發展現狀，提出推動我國儲能材料產業發展的對策。第一，明確儲能規劃，實現儲能與新能源同步發展；第二，制定投資回報、政策回報等激勵機制；第三，實現儲能材料研發的技術創新。

3.1 明確儲能規劃，實現儲能與新能源同步發展

儲能材料的研發并非是一種小型的產品生產，是一種能源的利用與規劃。實現儲能材料優化發展，需要在政府部門的指導下，明確儲能規劃，實現儲能與新能源的同步發展。在具體的措施中，將電網規劃與電源發展實現對接，并且促進儲能規劃與電網、電源發展方面的對接。在規劃新能源發電進程中，需要實現電網輸電的同步發展。該種電力能源發展過程中，為相應的儲能材料提供了發展協作空間，并且將人對于儲能材料的應用納入到整個能源規劃當中。基于這樣的儲能能源利用能效實現發、輸、儲的統一結合[5]。

3.2 制定投資回報、政策回報等激勵機制

實現儲能材料的研發，不僅需要政府部門的政策支持，還需要政府部門的經濟支持。而國家發展儲能產業所投入的資金并非是石沉大海，而是一種良性的經濟形式。未來是新能源以及儲能材料發展的重要階段，在我國儲能材料研發具備充足的資金情況下，儲能材料研發與應用，以及儲能產業的發展空間將會被拓寬。如，政府部門開始總結國際上先進國家以電力企業的儲能產業應用經驗，實行峰谷電價、儲能電價方式。該種儲能產業發展形式能夠為社會經濟發展帶來巨大經濟效益。同時在滿足儲能建設的背景下，儲能行業的發展環境需要被激勵，才能夠實現長效的儲能產業發展[6]。

3.3 實現儲能材料研發的技術創新

促進儲能材料研發的創新性發展，才能夠帶動儲能產業的發展。以儲能電池的研發為例，儲能電池的研發，應用新材料是關鍵。材料的創新性應用，才能夠促進儲能產業發展。其次，掌握高性能、低成本、自主知識產權的關鍵材料技術，正視我國儲能產業發展成本高的問題。此外，以能源的循環利用為主線，拓寬儲能材料應用的市場。

4 結束語

綜上所述，當前我國儲能材料產業發展環節中面臨著很多問題，如儲能產業鏈銜接上問題以及儲能產業發展上缺乏創新。面對我國儲能材料發展現狀，提出推動我國儲能材料產業發展的對策。第一，明確儲能規劃，實現儲能與新能源同步發展；第二，制定投資回報、政策回報等激勵機制；第三，實現儲能材料研發的技術創新。

參考文獻

[1]李素敏.結構-儲能型碳纖維/環氧樹脂基復合材料的制備及性能研究[D].江蘇大學，2015.

[2]陳杰.我國新能源儲能技術創新能力提升研究[D].中南大學，2013.

[3]周孝信，魯宗相，劉應梅，等.中國未來電網的發展模式和關鍵技術[J].中國電機工程學報，2014，29：4999-5008.

[4]崔巖.能源互聯網中儲能系統發展趨勢分析訪中國電力科學研究院電工與新材料研究所儲能研究室主任李建林[J].電氣應用，2016，11：4-7.

[5]材料科學和技術綜合專題組.2020年中國材料科學和技術發展研究[A].2020年中國科學和技術發展研究（上）[C].中國土木工程學會，2004：75.

[6]唐見茂.新能源材料：儲能材料[J].新型工業化，2014，12：46-53.