從2000度到5000度，巨型充電寶的儲能進化論

　　十多年前，“儲能”一詞尚處公眾認知的邊緣地帶，但隨著新能源的跨越式發展，供電生產的連續性和用電需求的間斷性之間的矛盾持續激化。應用儲能系統能夠在不同場景中解決新能源接入電力系統時帶來的強隨機性、高波動性等問題，因而，要求發展儲能的呼聲愈加強烈，不過，儲電量低、安全性有待提升等問題制約著儲能行業的發展。

　　經過在儲能技術上的多年耕耘，如今，我國有儲能企業的儲能電池正從傳統的液態邁向更安全的固態，儲能電量也從昔日的2000度飛躍至5000度的新高度。儲能行業的發展底色是技術創新，借助技術創新走在能源發展的前沿，儲能的靈活性價值也將得以高效發揮。

　　5000度電裝進20尺集裝箱

　　儲能系統就像一個巨大的充電寶，先將電能通過物理或者化學的手段轉化為其他形式的能量存儲起來，在需要的時候再將能量轉化為電能釋放出來。

　　在這樣的特性下，削峰填谷、調峰調頻已是儲能系統的常規效用。在新型電力系統的構建中，儲能系統也可推動光伏、風電等新能源消納，提升可再生能源在電力系統中的占比。

　　公開資料顯示，2023年我國可再生能源發電裝機占比超過50%，風電光伏裝機10.4億千瓦，發電量占比15%，2024年上半年，全國風光累計裝機已超過11.8億千瓦。

　　在電力系統推動下，新型儲能發展提速。截至2023年底，我國已投運新型儲能項目總裝機規模達到約34.5GW/74.5GWh(鋰離子電池儲能占比97%)，近五年來年平均增長率超過100%。另外，根據CNESA全球儲能數據庫的不完全統計，2024年6月，國內新增投運新型儲能項目規模共計5.40GW/11.77GWh，創2024年以來新高，同比+21%/+25%。

　　儲能需求日益增長，提高儲能系統能量密度、增加經濟性，已是儲能行業的發展方向。北京海博思創科技股份有限公司(以下簡稱“海博思創”)是儲能行業的“獨角獸”企業。據海博思創副總經理錢昊介紹，技術的提升，可以讓同樣大小的集裝箱存入更多電量，產品能量密度的提升，不僅直接提高了系統效率，也意味著在同樣的產線條件下產能顯著提升，隨著產品產能的提升以及儲能場站的規模擴大，儲能產業的規模效應凸顯，也將繼續帶來成本的降低。

　　在儲能行業探索十余年，海博思創已率先將5000度電裝進了行業內所熟知的20尺儲能系統集裝箱里，從能量密度來看，海博思創將儲能系統集裝箱的能量密度提高到了339.56kWh/m3，單位體積存儲電力的能力處于行業第一梯隊。

　　5000度電是什么概念?“一輛電動車的儲電量約為50度，5000度電相當于100輛電動車存儲的電量。”錢昊說。

　　2018年左右，海博思創交付的項目中，20尺的集裝箱可以存儲2000度電;到了2023年，同樣尺寸的儲能系統存儲電量達到3300度;而現在20尺的集裝箱已經可以存儲5000度電，是2018年的兩倍還多。

　　儲能產品的發展迭代非常迅速，海博思創研發團隊經常夜以繼日地追趕需求升級的速度。“儲能是一個朝氣蓬勃的、高速發展的行業，近年來每年的裝機量都是前一年的兩三倍，產品的能量密度也持續提升。我們必須適應這種節奏，快速地進行產品的全流程驗證，快速地推出新產品。”錢昊說。

　　數智化攻破集成難題

　　“如果沒有集成技術，一個企業早晚會被淘汰。”錢昊這樣認為。

　　作為多專業融合的行業，儲能系統的控制和優化，是企業必須突破的難點。但擁有集成技術并非易事，實現集成技術的迭代也困難重重。

　　2011—2015年，我國電化學儲能技術尚處于示范應用階段。對于大多數企業而言，這也是一個攻堅期。為了破解技術難題，儲能企業需要投入大量精力。

　　彼時，海博思創也尚處技術積累和市場探索階段，公司研發團隊雖具備在多個領域的技術儲備，但主要掌握的為一些電池管理系統相關的核心技術，開發的產品也由于缺乏標準化，每個項目都需要派許多員工到現場參與調試。

　　精密的儲能系統，從電芯到電池再到集裝箱，甚至到最終運用，每個環節都有需要關注的地方。

　　錢昊提及，儲能是一個非常復雜的、非線性化的系統，主流的儲能應用形式之一是以鋰電池為載體的電化學儲能，電芯應用的是電化學技術，通常輸出直流電，而我們日常生產生活使用的則是交流電，從直流電轉換為交流電需要通過電力電子技術來實現。不僅如此，儲能系統還需要對電池的管理和控制技術，需要對其中大量的電池進行串并聯的電氣設計技術等等。

　　不過，到了2016 年，海博思創建設了集研發和生產為一體的北京房山生產基地，同時建設了實驗測試中心，系統性地提升了技術與產品研發能力、測試驗證能力、生產和制造能力。

　　“從研發的方向來說，一定要推進產品的數智化。”錢昊表示，前述實驗測試中心，從電芯進入工廠開始，就記錄下了其唯一的ID標識，記錄其充放電容量、性能等指標，可以實現精細化的生產管理和產品質量的全流程追溯。由于整個系統越來越智能化和數字化，儲能系統在工廠就能實現全流程調試，運送到項目現場后只需要標準化的簡單調試操作就能實現并網。項目現場的數據還能夠遠程發送回來，便于遠程運維。

　　次年，海博思創成功交付了57.45MWh用戶側儲能系統項目，自此全面掌握儲能系統的關鍵技術和產業化能力。也是在這一年，國家能源局發布了《關于促進我國儲能技術與產業發展的指導意見》，這是我國儲能行業的第一個指導性文件，我國的儲能項目邁入商業化初期。

　　半固態電池破局儲能安全

　　2022年，《“十四五”新型儲能發展實施方案》印發，明確到2025年，新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段，具備大規模商業化應用條件。

　　隨著我國儲能市場的快速發展和政策支持逐步明朗，國內外各大企業均開始加大對儲能產品的布局，市場參與者逐漸增加，市場規模逐漸擴大。中關村儲能產業技術聯盟發布的《儲能產業研究白皮書2024》顯示，2023年中國新增新型儲能裝機規模首次突破20GW，三倍于2022年同期水平。

　　然而，安全問題一直制約著儲能行業的快速發展。國內儲能行業中，磷酸鐵鋰電池是主流技術路線，但磷酸鐵鋰電池在使用過程中存在熱失控、電解液泄漏等安全風險。

　　國家發改委能源研究所可再生能源發展中心主任趙勇強曾公開表示，從新型儲能技術路線來看，過去幾年成本都在下降;從長期看，成本、安全、資源保障是其技術發展最關鍵的驅動因素，大規模新型儲能發展的安全問題日益突出。

　　于是，不少儲能企業將目光投向更為安全的半固態電池。與液態電池不同，半固態電池由于降低了液體電解質泄漏和易燃性的風險，安全性更高，可實現本質安全。以半固態鋰電池為例，半固態鋰電池通過減少液態電解質含量、增加固態電解質涂覆的方式，兼具安全性、能量密度和經濟性，現已具備量產條件。

　　據了解，海博思創也曾聯合合作伙伴北京衛藍新能源科技有限公司開發基于半固態鋰離子電池的儲能系統產品，并已應用在浙江麗水龍泉半固態儲能電站等項目上。

　　2022年以來，固態電池的研發和產業化取得了明顯的進展，目前半固態電池已實現了產業化。不過，行業研報顯示，目前我國固態電池行業正處于起步階段，業內普遍認為全固態電池的規模化量產尚需5—10年。

　　著眼未來，有機構預計，固態電池的大規模生產和應用將在2027年左右開始到來;預計到2030年全球固態電池的出貨量將達到614.1GWh，市場規模將超過2500億元。從國內來看，中關村儲能產業技術聯盟預計，屆時，中國新型儲能市場累計裝機規模將超過200GW，2024—2030年復合增長率超30%。

　　北京商報記者 冉黎黎