儲能技術及市場的國內外發展現狀與趨勢分析

摘 要：當前，全球儲能產業正處在快速發展的關鍵時期，國內外儲能技術與市場的發展現狀各有差異。本文首先對儲能類型與應用場景進行了概述，進而對現階段國內外儲能技術的共性和差異進行了分析對比；其次，對國際儲能市場空間、主要儲能形式的市場規模和發展趨勢進行了分析，對國內儲能市場占比、不同應用領域儲能的發展情況進行了總結；最后，基于不同的儲能類型，進一步對儲能技術與市場發展趨勢進行了分析。通過以上分析，本文提出了對我國儲能產業發展的啟示和展望，以期為儲能的技術管理、市場布局、技術開發提供參考。

關鍵詞：儲能技術；共性與差異性；商業模式；發展現狀；趨勢分析

當前，在“雙碳”戰略背景下，能源轉型進程持續深入，電力系統的結構正在逐步優化調整。然而，電源、電網、負荷等結構性變化，逐漸與用戶對電能質量、能源效率等方面的要求產生矛盾。儲能技術憑借其高效利用和靈活智能的優勢，成為解決上述問題的有效方式。近年來，儲能技術的研究已成為國內外工程研究領域的前沿課題之一。作為智能電網領域中不可或缺的重要部分，儲能技術發揮的作用日益凸顯。盡管全球儲能產業正處在快速發展時期，但國內外在儲能技術、市場發展現狀與發展趨勢方面仍存在顯著差異。

一、儲能技術發展現狀

（一）國際方面

國際上，歐美日韓等國家和地區的儲能產業發展較早，并結合自身資源稟賦和產業技術現狀進行多場景應用開發，在儲能功能布局和形式上形成了很多領先產品。中國與全球主要儲能技術水平對比情況如圖1所示。

在儲能功能布局方面，美國、韓國的電池企業已開發出針對不同能量型和功率型的儲能產品。例如，PJM和CAISO分別是美國儲能功率規模和能量規模最大的龍頭企業；韓國LG Chem、三星SDI、Kokam等則是具有針對應用場景開發高品質產品能力的韓國儲能巨頭。

在儲能形式開發方面，歐美日韓等國在飛輪儲能、儲熱蓄冷、鈉硫電池、全釩液流電池、氫儲能、鈦酸鋰電池等領域水平領先。

（二）國內方面

與國際領先國家相比，我國在抽水蓄能與電化學儲能技術上與其水平相當，但在飛輪儲能、儲熱蓄冷等技術水平上存在一定差距。

抽水蓄能是當前成本最低、技術最成熟、壽命最長、功率和容量極大的儲能方式。當儲能電站的儲能利用小時數達到2000h時，度電成本約0.46元，目前在電力輔助服務市場中已實現商業化運營。與抽水蓄能相比，電化學儲能具備占地面積小、項目開發周期短、成本持續下降等優勢，同時具有較高的能量密度和功率密度，決定了其廣泛的技術適用性。特別是鋰電儲能因使用壽命長、能量密度高等優點，在電化學儲能中應用最廣，多方面技術參數提升顯著。當前鋰電池循環壽命通常在6000–10000次之間，發電成本約為0.51元/度，低于全國多數發達省份的居民用電價格，已基本具備收益空間。

但現階段我國在飛輪儲能、儲熱蓄冷、鈉硫電池技術等方面正處于小型系統示范或樣機研制階段，核心部件國產化問題增加了儲能系統的集成難度，儲能的效率、成本、壽命局限性較大。

二、儲能市場發展現狀

（一）國際方面

目前主要發達國家及部分發展中國家均高度重視儲能技術的發展，儲能市場在各國政府的政策鼓勵下得到了積極發展。美國權威機構數據顯示，近十年，全世界儲能系統裝機增長了70%以上。《儲能產業研究白皮書2024》數據顯示，截至2023年年底，全球儲能市場累計裝機規模289.2GW，年增長率21.9%。其中，抽水蓄能累計裝機規模占比降幅較大，首次低于70%，與2022年同期相比下降12.3個百分點，新型儲能累計裝機規模達91.3GW，是2022年同期的近兩倍。其中鋰離子電池繼續高速增長，年增長率超過100%，其他儲能（熔融鹽儲熱）占比1.4%（見圖2）。

全球儲能市場中，抽水蓄能約占全球儲能裝機容量的67%，但受自然條件的限制，其未來裝機增幅不會很大。壓縮空氣儲能作為一種具有推廣應用前景的大規模儲能技術，引起了美國和德國的高度重視，兩國在率先進行商業化應用之后，又分別建設多座大型壓縮空氣儲能電站，且仍在積極布局建設中。此外，多個研究單位在壓縮空氣儲能系統技術方面不斷提出創新性方案，以提高系統效率。飛輪儲能主要分布在英國、美國和德國等技術先進和產業實力較強的國家；儲熱蓄冷儲能主要分布在光熱資源豐富的國家，如智利、美國、西班牙、摩洛哥等；鈉基電池主要分布在日本、意大利和美國；氫儲能主要集中在德國、意大利、英國和挪威。從儲能市場的總體發展趨勢來看，美國、中國和日本領跑當前世界儲能市場，盡管2019年中國儲能市場遇冷，但仍在全球市場占據了重要份額。從發展差異性來看，歐洲儲能市場呈現多元化發展趨勢，尤其是英國儲能市場，近年來呈爆發式增長勢頭。韓國部署的儲能項目則朝著規模大型化方向發展，其中包括了世界上最大的用戶側150MW儲能項目。

（二）國內方面

隨著產業推進方向不斷明確，我國在儲能技術研發、項目示范、參與電力輔助服務市場政策等方面支持力度逐步加大，國內儲能市場規模正日益擴大。

1. 從市場占比情況看，我國市場增長穩定，抽水儲能仍占主導地位，電化學儲能處于快速增長期。

（1）抽水蓄能裝機規模占絕對優勢。數據顯示，截至2023年年底，我國儲能市場累計裝機規模86.5GW，占全球市場總規模的30%，同比增長45%。其中，抽水蓄能累計裝機占比同樣首次低于60%，與2022年同期相比下降17.7個百分點；新型儲能累計裝機規模首次突破30GW，達到34.5GW/74.5GWh，功率規模和能量規模同比增長均超過150%，其他儲能（熔融鹽儲熱）占比0.7%（見圖3）。

（2）鋰電池作為最主流的電化學儲能技術路線，在全球及中國市場均占據主導地位，市場占比超過90%。鋰離子電池以其高能量密度、長循環壽命和相對成熟的技術路徑，成為儲能系統中應用最廣泛的技術之一。2016–2023年，全球電化學儲能總裝機由3GW躍升至86GW，年復合增長率高達61.51%，保持高增長態勢。我國電化學儲能累計裝機規模31.35GW/68.70GWh，較2022年同期實現了大幅增長，其中鋰離子電池儲能規模累計30.5GW，占比97.48%。

在其他類型的電化學儲能技術中，液流電池容量大，技術比較成熟，安全性高，正逐步面向電能質量、削峰填谷、調頻等大規模電力儲能需求市場，但能量效率低是其面臨的短板。鈉硫電池則具有較高的能量密度和效率，但門檻高且高溫安全問題突出，目前仍處于示范階段。

（3）伴隨著國內新能源發電裝機容量的高速增長，以鋰離子電池為代表的電化學儲能迎來發展機遇期，技術成熟度不斷提高，裝機規模快速增加。截至2022年，已有20多個百兆瓦級項目實現并網運行，較2021年同期增長5倍，而規劃在建中的百兆瓦級項目數更是達到400余個。目前國內已有對吉瓦級電站的規劃，青海、河南、山西、福建、云南、內蒙古等地區已對吉瓦級電化學儲能電站的可行性進行討論并進入了部署甚至實施階段。

（4）我國壓縮空氣儲能的研究起步較晚，但工程實施走在了世界前列。近年來，國內的壓縮空氣儲能項目步入發展的快車道，逐漸開始形成規模。國內已建成500kW、1.5MW、10MW、100MW、300MW容量等級的壓縮空氣儲能示范電站，并完成了多容量等級的技術驗證工作。

（5）飛輪儲能技術經過多年研究，涌現出了一大批從事技術研究的科研機構和制造企業，其應用領域包括電網調頻、新能源消納、微電網支撐等，但目前仍處于示范項目階段，尚未進行大規模商業化應用。

（6）氫能是一種高效清潔的能源形式，在碳中和的背景下，全球主要經濟體陸續將氫能發展上升至戰略高度，預計未來氫氣的能源屬性將逐漸顯現。但實現氫能的規模化發展尚需時日，后續的產業化進程有賴于各環節技術的進步、基礎設施的完善以及成本的降低。

2. 從儲能不同應用領域發展情況看，我國儲能市場不同應用領域發展各異，商業模式、投資收益、面臨挑戰等均有不同。總體表現如下：

（1）電源側儲能主要有風儲、光儲、火儲三種模式，且三種模式都具有發展前景。技術主要以鋰離子電池為主，其中磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、鈦酸鋰電池裝機占比位列前三。“集中式新能源+儲能”尚處于起步階段，仍以示范為主；技術類型較為豐富，但主流仍是鋰離子電池。

（2）電網側儲能2019年因受政策影響發展有所減緩，但增速遇冷、趨勢不冷，未來或將迎來再次發展。

（3）用戶側儲能目前雖受限于成本和安全性，項目啟動速度較慢，但其應用場景非常廣泛，對儲能形式的需求也較為多元，隨著聚合利用等技術的進步和相關激勵政策的落實，未來國內用戶側儲能市場規模較為廣闊。

三、儲能技術與市場發展趨勢

（一）抽水蓄能

抽水蓄能作為當前保障電力供應、維護電網安全和促進新能源消納的核心儲能方式，雖然投資較大、建設周期長，但其技術成熟度高，特別適用于具有大容量儲能需求的情況。隨著新型電力系統對靈活性、經濟性和安全性的需求不斷提升，大容量、高轉速、短周期、低成本的相關技術將是未來發展趨勢。與此同時，隨著開發難度的增加、設備和人工成本上漲，其單位造價水平將有所上漲，預計2025年后新建抽水蓄能的單位造價將在6500元/千瓦以上，到“十五五”末期其度電成本或將高于壓縮空氣儲能和鋰離子電池。

（二）壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能的初期投資較低，循環壽命較高，儲能時長和性能均與抽水蓄能電站類似，選址布置（尤其是人工硐室）相比于抽水蓄能電站更加靈活，示范項目已進入百兆瓦時代，是當前發展勢頭較好的新型儲能技術。未來，隨著技術進步，其系統效率有望接近抽水蓄能電站的水平，預計在“十五五”期間，壓縮空氣儲能的度電成本將低于抽水蓄能，商業化潛力較高。

（三）電化學儲能

電化學儲能中，鋰離子電池因其能量密度較高、循環壽命長、效率高、響應速度快的優勢，占據了絕對主導地位，而考慮綜合成本和安全性因素，其絕大部分為磷酸鐵鋰電池。鈉離子電池目前正處于示范應用階段，具有成本低、低溫性能佳、倍率性能好的優點，且可大幅減少對關鍵礦產資源的依賴；目前其循環壽命、能量密度較鋰離子電池仍有一定差距，未來隨著技術進步具備較大發展潛力。

（四）氫儲能

氫儲能目前存在成本較高、“電-氫-電”全周期效率較低等局限，但由于其能量密度高、工作時間長，作為超長周期儲能方式在技術上具有不可替代性，未來隨著氫能相關產業鏈的不斷成熟和技術進步，氫儲能成本有望逐步降低，具備更強的市場競爭力。

四、結論及展望

縱觀全球儲能發展動態，通過對上述國內外儲能技術和市場的對比分析，本文得出以下幾點結論：

第一，技術發展方面，抽水蓄能成熟度最高、技術經濟性最優，電化學儲能技術循環壽命、功率性能、技術經濟性等近年來得到快速提升。國際儲能產業以應用為導向的產品定制化布局超前，而國內在抽水蓄能、電化學儲能以外的儲能技術水平上與歐美日韓等國存在一定差距，產品多元化有待拓展，此外，還需加強市場應用導向的技術研發體系建設。

第二，市場發展方面，美國、中國、日本領跑世界儲能市場，歐洲呈現多元化發展趨勢。國內除抽水蓄能、鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池以外，其他儲能技術與國外尚存在一定差距，但在系統集成技術和部分新型技術研究方面處于國際先進水平，部分應用領域的示范項目也取得了顯著進展。

綜上所述，未來十年將是儲能市場走向成熟的關鍵時期，隨著市場環境的逐漸完善，儲能技術將對能源系統產生深遠影響。為了儲能產業的健康發展，應集中力量解決影響儲能技術發展方向的關鍵瓶頸問題，聚焦產業鏈核心環節，制定長期穩定、可預期的儲能激勵政策，形成可預期的投資回報機制。此外，應以供給側結構性改革為主線，積極開展不同應用場景示范項目建設，以應對未來儲能需求的多樣化發展趨勢。

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（本文作者：劉建偉、李學斌、劉曉歐、田昕、徐逸清、郝艷勇、李志元、李雨田。劉建偉系中國電力工程顧問集團高級工程師；李學斌系天津電力設計院高級工程師；劉曉歐系中國電力工程顧問集團高級工程師；田昕、徐逸清、郝艷勇、李志元、李雨田單位分別系中國電力工程顧問集團、華東電力設計院、天津電力設計院、新疆電力設計院、西北電力設計院）

Analysis of the Current Development Status and Trends of Energy Storage Technology and Market at Home and Abroad

Liu Jianwei Li Xuebin Liu Xiaoou

Abstract： The global energy storage industry is in a period of rapid development，and domestic and foreign energy storage technologies and markets have different development status.This article first provides an overview of energy storage types and application scenarios， and then analyzes the common characteristics and differences faced by energy storage technologies between domestic and foreign at present；secondly，the international energy storage marketcapacity，the market size of major energy storage forms and the development trend is analyzed. The domestic energy storage market share and the development of different application areas are summarized；Finally， an analysis was conducted on the development trends of energy storage technology and market by energy storage type.After analysis，this article puts forward the enlightenment and prospect of the development of China’s energy storage industry，with a view to providing reference for energy storage management，market layout，and technology development.

Keywords： Energy Storage Technology； Similarities and Differences； Business Model； Development Status； Trend Analysis