導讀

現有商用電池技術包括鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫/鎘電池、鈉硫/鎳電池等，這些電池技術成熟，已廣泛應用在電動汽車、手機、筆記本電腦、風電場儲能系統、電網調頻、分布式電源和微網等領域。

儲能被達沃斯經濟論壇評為未來可能改變世界的十大新技術之一，儲能電池是儲能技術研發和應用最活躍的領域。目前儲能電池技術發展很快，一旦取得突破，將對新能源發展、電網運行控制、終端用能方式等產生重大影響。未來儲能電池技術將在新一代電力系統中實現廣泛應用。

新型儲能電池技術成為當前研發的熱點和技術前沿

現有商用電池技術包括鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫/鎘電池、鈉硫/鎳電池等，這些電池技術成熟，已廣泛應用在電動汽車、手機、筆記本電腦、風電場儲能系統、電網調頻、分布式電源和微網等領域。

目前，處于商用和示范應用、實驗室研發或概念設計階段的新型儲能電池超過30種。

其中，已示范應用的電池技術包括三元材料鋰離子電池、全釩/鋅溴液流電池、鉛碳電池、超級電容電池等;處于實驗室研發階段的電池技術包括石墨烯/鋰硫/鋰空等新一代鋰離子電池、半固態/無薄膜等新一代液流電池、鋁/鋅等金屬空氣電池、鈉/鎂離子電池、液態金屬電池等;石墨烯超級電容電池、雙碳電池、納米微電池、有機電池等處于概念設計階段。

這些新型儲能電池技術已經成為當前研發的熱點和技術前沿，未來有望大幅提升儲能電池的性能，推動儲能電池大規模應用。

半固態液流電池結合了鋰離子和液流電池的優點，將在提高電池能量和功率密度、縮小體積、降低成本方面實現質的飛躍。目前美國麻省理工大學已研發出半固態液流電池，能量密度達到250瓦時/千克，比目前的液流電池提高10倍以上，成本僅100至250美元/千瓦時，比目前降低70%以上。

石墨烯鋰電池以高導電性、質量超輕的石墨烯為材料，利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速穿梭運動的特性，將充電時間縮短至分鐘級。西班牙Graphenano公司和科爾瓦多大學共同研發出全球首例電動汽車石墨烯電池，充電時間只需8分鐘，續航里程達到1000公里。鋰硫電池理論能量密度可達2600瓦時/千克，是傳統鋰離子電池的8至10倍。

美國Polyplus公司、德國弗朗霍夫材料與光束研究所研發的鋰硫電池能量密度已達到420瓦時/千克、600瓦時/千克。鋁空氣電池以空氣為正極、鋁為負極，通過鋁與氧氣發生化學反應釋放出能量，電池能量密度在理論上可達8100瓦時/千克，居各種電池能量密度之首。以色列Phinergy公司已研發出專供電動汽車使用的鋁空氣試驗電池，能量密度超過800瓦時/千克，續航里程達到1600公里。