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儲能行業(yè)迎來高速發(fā)展期，對儲能安全的重視度也是與日俱增。特別是在經(jīng)歷過幾起嚴(yán)重的起火燃燒乃至爆炸事件后，儲能電池的安全等級標(biāo)準(zhǔn)將會強(qiáng)制性提高，進(jìn)而增加其綜合成本。國家能源局近日就提出，在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動力電池性能監(jiān)測與評價體系健全前，原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。

《指導(dǎo)意見》也多次強(qiáng)調(diào)了儲能安全，包括以建立安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體系，強(qiáng)化消防安全管理，嚴(yán)守安全底線為基本原則；在高安全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得長足進(jìn)步；強(qiáng)化電化學(xué)儲能安全技術(shù)研究等。

“鋰荒”之下，更需不同技術(shù)路線競爭

除了安全問題，“鋰荒”也在攪動著市場神經(jīng)。根據(jù)瑞銀集團(tuán)預(yù)測，電化學(xué)儲能將逐漸取代抽水蓄能，成為儲能的主流技術(shù)路線。根據(jù)民生證券等機(jī)構(gòu)研報，預(yù)計2021-2025年全球儲能系統(tǒng)需求超270GWh，其中2025年儲能系統(tǒng)需求超100GWh，預(yù)計2030年儲能系統(tǒng)需求超500GWh。市場判斷，隨著新能源汽車、電動自行車、電動工具、儲能、智能穿戴等多個領(lǐng)域需求超預(yù)期，業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計，鋰、鈷等稀有資源的新增供給速度將難以趕上需求增速。同時，由于供需失衡，缺乏上游礦產(chǎn)資源布局的資源企業(yè)，也將承受更大的成本壓力。據(jù)悉，當(dāng)前我國鋰礦2/3依賴進(jìn)口，國內(nèi)資源開發(fā)慢但需求卻高速增長，未來三年缺口將持續(xù)放大。上游核心資源約束也將持續(xù)影響新能源汽車及儲能場景的技術(shù)路線，長遠(yuǎn)來看，中國能源產(chǎn)業(yè)急需走出多元發(fā)展之路。

碳中和強(qiáng)驅(qū)儲能創(chuàng)新，鎳氫儲能很對“胃口”

在碳中和大背景下，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進(jìn)入加速階段，高比例可再生能源必將引發(fā)電力系統(tǒng)對儲能長期、持續(xù)的需求。儲能作為穩(wěn)定清潔能源發(fā)電波動，提高系統(tǒng)消納能力的關(guān)鍵手段，將在政策的推動下與新能源發(fā)展系統(tǒng)配套，得到大規(guī)模應(yīng)用。

8月10日，國家發(fā)改委與國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，鼓勵發(fā)電企業(yè)通過自建或購買調(diào)峰儲能能力的方式，增加可再生能源發(fā)電裝機(jī)并網(wǎng)規(guī)模。這也是《指導(dǎo)意見》之后，儲能市場行業(yè)的又一利好。在安全性、可靠性、長壽命以及技術(shù)競爭多元化的要求下，鎳氫電池因其獨(dú)特的儲能性能有望得到儲能領(lǐng)域的青睞。

由于應(yīng)用場景和應(yīng)用性能不同，儲能電池與動力電池、消費(fèi)類電池存在較大區(qū)別。相對而言，儲能用電池對能量密度要求相對不是太高，但對安全性、循環(huán)壽命更為關(guān)注，對成本、價格更為敏感。

電池技術(shù)路線上，在鋰電池之外，寧德時代推出了鈉離子電池，電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%以上；在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90%以上的放電保持率，市場反應(yīng)熱烈。

鎳氫電池則早已被證明是一種非常有價值的能量存儲技術(shù)，在安全性方面領(lǐng)跑，在能量密度上低于鋰電池和鈉電池。但如前所述，由于儲能應(yīng)用場景相對固定，對重量和體積沒有特殊要求，因此電池能量密度不是儲能系統(tǒng)的優(yōu)先考量因素。

資料顯示，鎳氫電池的正極活性物質(zhì)主要由球鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)則由儲氫合金支撐，屬于相對穩(wěn)定的材料，水系電解液有良好的阻燃性能。電池單體能量密度最高可達(dá)140wh/kg；循環(huán)壽命可達(dá)3000次，淺充淺放狀態(tài)下循可達(dá)10000次以上；在-40°C~60°C環(huán)境下保持高倍率充放電。鎳氫電池已在混合動力汽車、軌道交通、航空航天等場景廣泛實現(xiàn)了量產(chǎn)應(yīng)用。“TOP新能源”指出，“目前全球的航空運(yùn)輸、井下作業(yè)，都要求使用鎳氫電池，因為鎳氫電池較為穩(wěn)定，不會自燃爆炸，豐田全球1800萬多輛新能源汽車，沒有一輛自燃爆炸”。鎳氫電池的高安全性已經(jīng)得到充分驗證。

值得注意的是，豐田的“雙極性鎳氫電池”已在日本全新一代AQUA混合動力汽車實現(xiàn)商用。與上一代鎳氫電池相比，雙極性鎳氫電池中每個電芯的輸出提高了1.5倍，相同空間內(nèi)容納的電芯數(shù)量是原來的1.4倍多，總輸出提高約兩倍。“雙極性鎳氫電池”的出現(xiàn)，表明鎳氫電池性能具備大幅提升空間，在儲能市場前景廣闊。

據(jù)了解，科力遠(yuǎn)是國內(nèi)鎳氫電池的龍頭企業(yè)。公司的先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心，是我國在先進(jìn)儲能技術(shù)及關(guān)鍵儲能材料領(lǐng)域唯一的國家級工程中心，其“高安全性、寬溫域、長壽命二次電池及關(guān)鍵材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”項目已經(jīng)榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。目前，公司的泡沫鎳（電池基材）和極板（電池關(guān)鍵零部件）均已面向儲能市場客戶實現(xiàn)供貨，并應(yīng)用于電信基站儲備電源、風(fēng)力發(fā)電儲能電池等領(lǐng)域?？屏h(yuǎn)基于先進(jìn)電池技術(shù)研發(fā)的第四代鎳氫電池也即將面市，更具“高安全，寬溫域，超長壽命”特點(diǎn)，特別適應(yīng)于大型儲能市場，并可實現(xiàn)15C以上大功率使用，95%DOD充放，壽命超一萬次。該電池的超長使用壽命，也意味著其全生命周期內(nèi)的能量密度和成本將不再是一個問題。

隨著儲能市場對電池安全的重視程度不斷提升，鎳氫電池有望憑借出色的“適配性”在儲能技術(shù)路線的競爭中脫穎而出。

原標(biāo)題： 儲能安全-鎳氫電池