我國電化學儲能產業面臨的問題與對策

韋福雷

（中國（深圳）綜合開發研究院）

構建新型電力系統是實現“雙碳”目標的重要基礎。新能源電力間歇性、隨機性、波動性的特征十分明顯，因此儲能成為新型電力系統的必要環節。在此背景下，我國電化學儲能產業快速發展，成為新能源產業的新增長點。但是，電化學儲能產業的發展仍然面臨諸多挑戰，亟待采取措施解決或改善，以推動產業健康發展。

一、我國電化學儲能產業發展概況

電化學儲能是利用化學電池將電能儲存起來并在需要時釋放的儲能技術。從技術路線看，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儲能的主流技術路線。

電化學儲能因不受地理條件限制、建設周期短、響應速度快、技術相對成熟、能量密度大、轉換效率高等特征，在各種場景得到廣泛應用，裝機規模快速增長。中國能源研究會儲能專委會和中關村儲能產業技術聯盟發布的《儲能產業研究白皮書2023》顯示，2022年我國新型儲能新增規模達7.3GW/15.9GWh，功率規模同比增長200%，能量規模同比增長280%，鋰離子電池占新型儲能比重達97%。2022年，中國企業在全球市場中的儲能電池（不含基站/數據中心備電類電池）出貨量達134.6GWh，是2021年同期的4倍多，出口比重超過55%。預計未來5年，我國新型儲能的年均復合增速仍將超過50%。

從產業鏈來看，我國電化學儲能產業已經形成了涵蓋上游電池材料（正負極材料、電解液、隔膜）、中游儲能系統及集成(儲能電池電池管理系統、能量管理系統、儲能變流器、儲能系統集成)和下游電力系統儲能應用(發電測、電網側和用戶側)的完整產業體系。

二、我國電化學儲能產業發展面臨的問題

我國電化學儲能產業具備良好的發展基礎，已經開始進入規模化發展階段，但產業發展仍然面臨一些問題。

（一）國際標準創制滯后

發達國家都在積極創制儲能標準，搶占行業發展的國際話語權。國際電工委員會、國際電氣與電子工程師協會、美國保險商試驗所、德國技術監督協會、韓國技術標準署等國外機構編制了儲能產業及安全的相關標準。

我國已經在電化學儲能產業領域占據了主導地位，開展了大量的科研和實踐，具備創制技術標準體系的基本條件。但是，我國在電化學儲能領域的標準創制尚處于起步階段，尤其是國際標準的創制嚴重滯后于產業發展，與我國電化學儲能產業的國際地位不匹配。

（二）芯片及核心零部件依賴進口

我國電化學儲能產業已經形成了從正負極材料、隔膜、電解液、雙極板等關鍵材料生產，到電池模組和電堆生產、電池制造及后端應用市場開發的完整鏈條。但是，產業上下游的供需不平衡，仍然存在一些“卡脖子”環節，控制芯片、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、高端隔膜、涂布機模頭、激光器激光頭等核心零部件仍依賴進口。

（三）電池設計仿真軟件亟待突破

設計仿真軟件一直是我國工業發展的“阿喀琉斯之踵”，電化學儲能產業也是如此。目前，我國大多數電池企業使用的是西門子、COMSO、Gamma Technologies、Ansys等國外企業的設計仿真軟件。雖然，國內已經涌現出了十灃科技、屹艮科技、易來科得、鴻陽智能、海仿科技等一批電池設計仿真軟件企業，但是產品的市場占有率不高，距離實現國產替代還有很大差距。電池設計仿真軟件對整個產業發展的束縛遠超核心零部件的“卡脖子”程度。

（四）原材料存在瓶頸限制

國際能源署報告顯示，我國鋰離子電池產量占全球四分之三。但是，我國鋰資源儲量僅占全球的6.15%，鋰資源對外依存度近80%。上游原材料是我國電化學儲能產業發展的重要瓶頸。

全球鋰資源的儲量非常豐富。根據中國地質調查局全球礦產資源戰略研究中心發布的《全球鋰、鈷、鎳、錫、鉀鹽礦產資源儲量評估報告（2021）》，截至2020年，全球鋰礦（碳酸鋰）儲量1.28億噸，資源量3.49億噸。美國地質調查局（USGS）2021年的數據顯示，全球鋰資源儲量約2200萬金屬噸，折合碳酸鋰當量接近1.2億噸，靜態可采年限達到220年。但鋰資源的分布不均，主要分布在南美“鋰三角”（阿根廷、玻利維亞和智利三國毗鄰區域，占全球儲量的58% ）、澳大利亞、中國、美國、剛果（金）和加拿大等國家和地區。目前，各國高度關注鋰資源供應安全，紛紛將其列入關鍵礦產目錄，鋰資源大國開始推進鋰礦國有化，并限制出口。南美“鋰三角”正在加速打造“鋰業歐佩克”，提高鋰資源的控制權和定價權，這將對我國電化學儲能產業的發展造成直接沖擊。

（五）大量企業涌入導致“劣幣驅逐良幣”

隨著儲能市場需求爆發，電化學儲能成為資本競逐的新賽道。由于儲能產業的標準體系尚不完善，行業門檻較低，新注冊企業數量暴增。根據企查查的數據，截至2023年5月10日全國儲能相關企業達到89074家。其中，2022年新注冊儲能企業達到3.87萬家，2023年上半年新注冊儲能企業已經將近2萬家。

儲能企業以中小企業為主，50人以內的占比40%，100～1000人、1000～10000人規模的企業占比均為1%，萬人以上規模企業僅14家。并且，新成立的儲能企業58%無人參保。儲能企業的良莠不齊導致產業面臨價格戰、無序競爭的挑戰，在一定程度上影響了產業的良性發展。

三、提升我國電化學儲能產業競爭力的建議

（一）加快標準創制提升行業話語權

做好國際標準創制的頂層設計，我國應結合全球儲能產業的發展趨勢，加快制定自上而下的頂層設計和路徑規劃，集中力量高質量開展重點領域的國際標準編制工作。充分發揮電化學儲能產業的領先優勢，積極組織企業主導開展新技術、新應用、跨界融合等領域（如光伏+儲能等新應用模式）的前沿標準創制，占領國際競爭制高點。強化基礎研發平臺建設，整合電化學儲能領域的國家重點實驗室、企業研發中心、檢驗檢測機構資源，持續推動標準試驗驗證平臺建設,為標準研制提供試驗驗證支撐。加強專業人才隊伍建設，從行業內遴選和培養具備國際標準編制能力的專家，委派專家積極參與國際標準的編制，并強化人才培養，打造電化學儲能國際標準專家梯隊。

（二）“補鏈”“強鏈”加快國產替代

通過政府推動、市場引導、企業主體的運作模式，加強電化學儲能產業鏈的協同發展，強化各個環節的資源優化，提高電化學儲能產業創新的整體效率。整合國家實驗室、科研院所、高校、企業研發中心的創新資源，集中攻關，突破材料、關鍵零部件或技術領域的“卡脖子”環節，加快推進電化學儲能產業“補鏈”“強鏈”。開展一批儲能試點示范項目，鼓勵企業采用國產元器件，逐步推進核心零部件的國產替代。

（三）積極推動電池設計仿真軟件突圍

目前，電池設計對能量密度、功率密度、壽命及安全性的要求越來越高。設計仿真軟件的開發除了理論模型和數值算法支持，還需要工程實踐的積累和大量實驗測試和運行數據的支撐。國外電池設計仿真軟件公司受電化學技術及數據的局限，對新一代電池設計所能提供的指導也十分有限。這也為我國電池設計仿真軟件的發展提供了窗口期。

作為電化學儲能大國，我國擁有全球最大的電池設計仿真軟件的應用場景、市場，以及海量的數據積累。各儲能企業已經積累了大量的電池實驗測試數據。2023年新成立的國家電化學儲能平臺已經進入了實際應用階段，實現首批電化學儲能電站試點接入，通過監測電化學儲能電站安全信息數據，實現儲能電站安全數據可記錄、可分析。

我國應該充分利用掌握電化學儲能全產業鏈龐大制造規模和海量數據資源的優勢，出臺鼓勵設計仿真軟件發展的政策，通過適當的方式向相關企業開放國家電化學儲能平臺數據，加大研發資金投入配套、鼓勵產學研結合，更好地促進設計仿真與制造工藝協同。加快電池設計仿真軟件突圍，推動我國電化學儲能產業從依靠制造優勢向依靠技術創新優勢轉型。

（四）利用兩個市場兩種資源確保鋰資源安全

充分利用國內國際兩個市場、兩種資源，為我國電化學儲能產業發展提供資源支撐。

大力開展國內鋰礦的勘探，增加國內鋰資源儲量，強化基本盤。我國鋰礦種類多樣，鹽湖鹵水鋰礦、鋰輝石礦和鋰云母礦等均有很好的找礦前景。通過強化勘查程度，加快將潛在資源量轉化成可開發的儲量。強化技術研發，鞏固和保持提鋰技術的國際領先優勢，提高鋰資源的提取利用率。加快構建鋰資源循環利用體系，據天風證券測算，2021—2030年我國退役動力鋰電池規模將從33.95GWh提升至380.3GWh，增幅超過10倍，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“走出去”，構建多元、穩定、安全的資源供應體系。支持企業通過跨境投資加強海外鋰資源布局，逐步建立海外鋰礦資源供應體系。同時，支持電化學儲能企業“走出去”，直接利用海外鋰資源開展加工制造滿足以國際市場的儲能需求，通過構建國際化的產業鏈供應鏈體系，緩解國內鋰資源緊張態勢。

（五）強化服務促進產業健康發展

加快出臺電化學儲能產品設計和生產安全的指引標準體系，明確行業的準入門檻，確保企業在產品設計和生產等環節的安全、可靠，避免“劣幣驅逐良幣”，推動電化學產業規范化與良性化發展。

加快建立健全推動電化學儲能產業高質量發展的規則政策體系，加強產業發展動態監測和行業交流，聚合政府、企業和科研機構的力量開展技術路線、人才團隊、產業鏈價值鏈關鍵環節研究，面向產業鏈企業尤其是中小企業開展產業政策、技術創新、市場需求等方面的信息服務，促進電化學儲能產業的高質量發展。