關于未來鋰離子電池的發(fā)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13日參加“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(huán)節(jié)，未來適合規(guī)?；l(fā)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(tǒng)裝置技術和儲能系統(tǒng)的應用技術。如何判斷一種儲能技術能否在電力領域規(guī)?；瘧靡约霸诤畏N條件下大規(guī)模商業(yè)化應用，成為亟需研究的問題。

來小康認為，符合發(fā)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(tǒng)規(guī)模，容量要求需要達到MW/MWh級規(guī)模能力;安全性問題MW/MWh級下的安全性。

技術水平:循環(huán)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(huán)壽命造假兩者之間的差值關系衡量經濟性;單位循環(huán)壽命造價由單位KWh儲能系統(tǒng)造價、儲能系統(tǒng)全周期循環(huán)壽命、儲能系統(tǒng)的能源轉換效率、儲能系統(tǒng)運營成本以及儲能系統(tǒng)外圍平衡費用等構成。

形態(tài):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(huán)使用壽命大于5000次，每千瓦時發(fā)電單位成本低于1500元，轉換效率大于80%;全釩液流電池循環(huán)壽命大約10000次，每千瓦時發(fā)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(fā)電、光伏發(fā)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(fā)電100兆瓦，光伏發(fā)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(jié)。

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(fā)電和光伏發(fā)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(fā)電質量，實現電網與電源和諧發(fā)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(huán)使用5000次，且每千瓦時發(fā)電成本1500元。

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