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論壇丨電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍需爬坡過坎

來源：《中國(guó)電力報(bào)》 時(shí)間：2023-09-15 15:26

韋福雷

　　構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。新能源電力間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性的特征十分明顯，因此儲(chǔ)能成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。在此背景下，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，成為新能源產(chǎn)業(yè)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。但是，電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，亟待采取措施解決或改善，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

電化學(xué)儲(chǔ)能形成完整產(chǎn)業(yè)體系

　　電化學(xué)儲(chǔ)能是利用化學(xué)電池將電能儲(chǔ)存起來并在需要時(shí)釋放的儲(chǔ)能技術(shù)。從技術(shù)路線看，可分為鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池和鈉硫電池等。目前，鋰離子電池是電化學(xué)儲(chǔ)能的主流技術(shù)路線。

　　電化學(xué)儲(chǔ)能因具備不受地理?xiàng)l件限制、建設(shè)周期短、響應(yīng)速度快、技術(shù)相對(duì)成熟、能量密度大、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢(shì)，在各種場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用，裝機(jī)規(guī)模快速增長(zhǎng)。中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)和中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2023》顯示，2022年我國(guó)新型儲(chǔ)能新增規(guī)模達(dá)730萬千瓦/1590萬千瓦時(shí)，功率規(guī)模同比增長(zhǎng)200%，能量規(guī)模同比增長(zhǎng)280%，鋰離子電池占新型儲(chǔ)能比重達(dá)97%。預(yù)計(jì)未來5年，我國(guó)新型儲(chǔ)能的年均復(fù)合增速仍將超過50%。

　　從產(chǎn)業(yè)鏈來看，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了涵蓋上游電池材料（正負(fù)極材料、電解液、隔膜）、中游儲(chǔ)能系統(tǒng)及集成（儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成）和下游電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用（發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)）的完整產(chǎn)業(yè)體系。

產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展仍有難題待解

　　我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)具備良好的發(fā)展基礎(chǔ)，已經(jīng)開始進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然面臨一些問題。

　　一是標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制滯后。發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極創(chuàng)制儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)，搶占行業(yè)發(fā)展的國(guó)際話語權(quán)。國(guó)際電工委員會(huì)、國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)、美國(guó)保險(xiǎn)商試驗(yàn)所、德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)、韓國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)署等國(guó)外機(jī)構(gòu)編制了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)及安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)已經(jīng)在電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位，開展了大量的科研和實(shí)踐，具備創(chuàng)制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的基本條件。但是，在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制尚處于起步階段，與我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際地位不匹配。

　　二是芯片及核心零部件依賴進(jìn)口。我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了從正負(fù)極材料、隔膜、電解液、雙極板等關(guān)鍵材料生產(chǎn)，到電池模組和電堆生產(chǎn)、電池制造及后端應(yīng)用市場(chǎng)開發(fā)的完整鏈條。但是，產(chǎn)業(yè)上下游的供需不平衡，仍然存在一些“卡脖子”環(huán)節(jié)，控制芯片、高端隔膜、涂布機(jī)模頭、激光器激光頭等核心零部件仍依賴進(jìn)口。

　　三是電池設(shè)計(jì)仿真軟件亟待突破。目前，我國(guó)大多數(shù)電池企業(yè)使用的是西門子等國(guó)外企業(yè)的設(shè)計(jì)仿真軟件。雖然，國(guó)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出了一批電池設(shè)計(jì)仿真軟件企業(yè)，但是產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率不高，距離實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代還有很大差距。電池設(shè)計(jì)仿真軟件對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的束縛遠(yuǎn)超核心零部件的“卡脖子”程度。

　　四是原材料存在瓶頸限制。國(guó)際能源署報(bào)告顯示，我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的四分之三。但是，我國(guó)鋰資源儲(chǔ)量?jī)H占全球儲(chǔ)量的6.15%，鋰資源對(duì)外依存度近80%。上游原材料是我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。目前，各國(guó)高度關(guān)注鋰資源供應(yīng)安全，紛紛將其列入關(guān)鍵礦產(chǎn)目錄，鋰資源大國(guó)開始推進(jìn)鋰礦國(guó)有化，并限制出口。南美“鋰三角”（阿根廷、玻利維亞和智利三國(guó)毗鄰區(qū)域，占全球儲(chǔ)量的58%）正在加速打造“鋰業(yè)歐佩克”，提高鋰資源的控制權(quán)和定價(jià)權(quán)，這將對(duì)我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成直接沖擊。

　　五是大量企業(yè)涌入導(dǎo)致“劣幣驅(qū)逐良幣”。隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)需求爆發(fā)，電化學(xué)儲(chǔ)能成為資本競(jìng)逐的新賽道。由于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，行業(yè)門檻較低，新注冊(cè)企業(yè)數(shù)量暴增。據(jù)企查查數(shù)據(jù)，截至今年5月10日全國(guó)儲(chǔ)能相關(guān)企業(yè)達(dá)到89074家。其中，2022年新注冊(cè)儲(chǔ)能企業(yè)達(dá)到3.87萬家，2023年上半年新注冊(cè)儲(chǔ)能企業(yè)已經(jīng)將近2萬家。新成立的儲(chǔ)能企業(yè)58%無人參保。儲(chǔ)能企業(yè)的良莠不齊導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)面臨價(jià)格戰(zhàn)、無序競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，在一定程度上影響了產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

多舉措推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

　　一是加快標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制提升行業(yè)話語權(quán)。我國(guó)應(yīng)結(jié)合全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，加快制定自上而下的頂層設(shè)計(jì)和路徑規(guī)劃，集中力量高質(zhì)量開展重點(diǎn)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)編制工作。充分發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，積極組織企業(yè)主導(dǎo)開展新技術(shù)、新應(yīng)用、跨界融合等領(lǐng)域的前沿標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制，占領(lǐng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。強(qiáng)化基礎(chǔ)研發(fā)平臺(tái)建設(shè)，整合電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)研發(fā)中心、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資源，持續(xù)推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)建設(shè)。加強(qiáng)專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，從行業(yè)內(nèi)遴選和培養(yǎng)具備國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制能力的專家，委派專家積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制，打造電化學(xué)儲(chǔ)能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)專家梯隊(duì)。

　　二是“補(bǔ)鏈”“強(qiáng)鏈”加快國(guó)產(chǎn)替代。通過政府推動(dòng)、市場(chǎng)引導(dǎo)、企業(yè)主體的運(yùn)作模式，加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，強(qiáng)化各個(gè)環(huán)節(jié)的資源優(yōu)化，提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的整體效率。整合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、科研院所、高校、企業(yè)研發(fā)中心的創(chuàng)新資源，集中攻關(guān)，突破材料、關(guān)鍵零部件或技術(shù)領(lǐng)域的“卡脖子”環(huán)節(jié)，加快推進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“補(bǔ)鏈”“強(qiáng)鏈”。開展一批儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，鼓勵(lì)企業(yè)采用國(guó)產(chǎn)元器件，逐步推進(jìn)核心零部件的國(guó)產(chǎn)替代。

　　三是積極推動(dòng)電池設(shè)計(jì)仿真軟件突圍。目前，電池設(shè)計(jì)對(duì)能量密度、功率密度、壽命及安全性的要求越來越高。作為電化學(xué)儲(chǔ)能大國(guó)，我國(guó)擁有全球最大的電池設(shè)計(jì)仿真軟件的應(yīng)用場(chǎng)景、市場(chǎng)以及海量的數(shù)據(jù)積累。應(yīng)充分利用發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈龐大制造規(guī)模和海量數(shù)據(jù)資源的優(yōu)勢(shì)，出臺(tái)鼓勵(lì)設(shè)計(jì)仿真軟件發(fā)展的政策，通過適當(dāng)?shù)姆绞较蛳嚓P(guān)企業(yè)開放國(guó)家電化學(xué)儲(chǔ)能平臺(tái)數(shù)據(jù)，加大研發(fā)資金投入、鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，更好地促進(jìn)設(shè)計(jì)仿真與制造工藝協(xié)同。加快電池設(shè)計(jì)仿真軟件突圍，推動(dòng)我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)從依靠制造優(yōu)勢(shì)向依靠技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)型。

　　四是利用兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源確保鋰資源安全。充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源，為我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資源支撐。大力開展國(guó)內(nèi)鋰礦的勘探，增加國(guó)內(nèi)鋰資源儲(chǔ)量，強(qiáng)化基本盤。強(qiáng)化勘查程度，加快將潛在資源量轉(zhuǎn)化成可開發(fā)的儲(chǔ)量。強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)，鞏固和保持提鋰技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，提高鋰資源的提取利用率。加快構(gòu)建鋰資源循環(huán)利用體系，廢舊鋰電池的回收利用將成為保障鋰資源安全的重要方式。積極推動(dòng)“走出去”，構(gòu)建多元、穩(wěn)定、安全的資源供應(yīng)體系。支持企業(yè)通過跨境投資加強(qiáng)海外鋰資源布局，逐步建立海外鋰礦資源供應(yīng)體系。同時(shí)，支持電化學(xué)儲(chǔ)能企業(yè)“走出去”，直接利用海外鋰資源開展加工制造滿足國(guó)際市場(chǎng)的儲(chǔ)能需求，通過構(gòu)建國(guó)際化的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系，緩解國(guó)內(nèi)鋰資源緊張態(tài)勢(shì)。

　　五是強(qiáng)化服務(wù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。加快出臺(tái)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安全的指引標(biāo)準(zhǔn)體系，明確行業(yè)的準(zhǔn)入門檻，確保企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的安全可靠，避免“劣幣驅(qū)逐良幣”。加快建立健全推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的規(guī)則政策體系，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和行業(yè)交流，聚合政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的力量開展技術(shù)路線、人才團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)研究，面向產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)尤其是中小企業(yè)提供產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求等方面的信息服務(wù)，促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　【作者單位：中國(guó)（深圳）綜合開發(fā)研究院】

　　責(zé)任編輯：沈馨蕊

　　校對(duì)：許艷