中国储能、铅电池市场回顾 储能铅炭电池技术探讨及前景展望【SMM铅锌峰会】lg...

在SMM主办的2024 SMM第十九届铅锌大会暨铅锌技术创新论坛——铅酸蓄电池技术论坛上，南京千探储能科技有限公司总经理侯国友对储能市场进行了回顾，讲解了中国铅电池现状，针对储能铅炭电池技术进行了探讨，并对储能铅炭电池技术发展前景进行了展望。

储能市场回顾

2023年储能市场

截至2023年底，已投运锂离子电池储能占比97.4%，铅炭电池储能占比0.5%，压缩空气储能占比0.5%，液流电池储能占比0.4%，其他新型储能技术占比1.2%。

2023年，国家能源局认真贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，锚定“双碳”目标，推动新型储能多元化高质量发展取得显著成效。新型储能日益成为我国建设新型能源体系和新型电力系统的关键技术，培育新兴产业的重要方向及推动能源生产消费绿色低碳转型的重要抓手。

新型储能发展迅速，已投运装机超3000万千瓦。截至2023年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时，平均储能时长2.1小时。2023年新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时，较2022年底增长超过260%，近10倍于“十三五”末装机规模。从投资规模来看，“十四五”以来，新增新型储能装机直接推动经济投资超1千亿元，带动产业链上下游进一步拓展，成为我国经济发展“新动能”。

多地加快新型储能发展，11省（区）装机规模超百万千瓦。截至2023年底，新型储能累计装机规模排名前5的省区分别是山东、内蒙古、新疆、甘肃、湖南，装机规模均超过200万千瓦，宁夏、贵州、广东、湖北、安徽、广西等6省区装机规模超过100万千瓦。分区域看，华北、西北地区新型储能发展较快，装机占比超过全国50%，其中西北地区占29%，华北地区占27%。

截至2023年底，新能源配建储能装机规模约1236万千瓦，主要分布在内蒙古、新疆、甘肃等新能源发展较快的省区。二是提高系统安全稳定运行水平，独立储能、共享储能装机规模达1539万千瓦，占比呈上升趋势，主要分布在山东、湖南、宁夏等系统调节需求较大的省区。三是服务用户灵活高效用能，广东、浙江等省工商业用户储能迅速发展。

锂离子电池仍占据已投运电化学储能技术应用主导地位，截止2023年底，累计投运的锂离子电池项目总能量48.77GWh，占比95.89%（其中99.9%为磷酸铁锂），其次为铅酸/铅炭电池(2.26%)、液流电池（1.02%），其他电池类型0.83%。

2023年电化学储能利用情况整体上基本平稳，平均运行系数0.13（日均运行小时3.12h、年均运行小时1139h），平均利用率指数27%；平均等效充放电次数162次，平均出力系数0.54，平均备用系数0.84。

中国铅电池现状

2023年中国蓄电池进出口情况

中国蓄电池进出口情况：根据中国海关数据显示2023年12月中国蓄电池进口数量为0.84亿个，同比增长36.6%，进口金额为2.93亿美元，同比增长17.5%，2023年12月中国蓄电池出口数量为3.52亿个，同比下降1%，出口金额为55.77亿美元，同比下降10.6%；2023年1-12月中国蓄电池进口数量为8.34亿个，进口金额为26.09亿美元，出口数量为42.65亿个，出口金额为684.96亿美元。

中国铅酸蓄电池产量及出口情况：2023年中国铅酸蓄电池产量为24500kVAh，同比增长3.6%;中国铅酸蓄电池市场规模预计为1750亿元，同比增长3.9%。

2023年铅酸蓄电池出口量有较大提升：据海关数据显示，2023年11月铅蓄电池出口量为1954.09万只，环比上升7.26%，同比上升15.16%；2023年1-11月出口量累计2.22亿只，同比上升13.14%。

东南亚地区铅酸蓄电池企业：从出资方来看，中国企业占比约29%，日本企业占比约27%，东南亚本地企业占比约42%，而建设的工厂大多分布在印尼、越南、泰国等地。东南亚地区的铅酸蓄电池生产以汽车启动电池为主，摩托车电池为辅，仅有PBI和日立化学两家企业从事全系列的铅蓄电池生产销售。

储能铅炭电池技术探讨

储能铅炭电池定义

铅炭电池：将不对称电容器和铅酸电池复合在同一电池体系内，在负极直接加入碳材料，既解决了负极硫酸盐化，又保持了电池的高能量密度，具有超级电容器高功率、快速充放、长循环寿命的特点。

铅炭电池的研发需加快材料和工艺的研发，提高电池的循环寿命、HRPSoC性能、一致性型等。

储能铅炭电池机理

铅炭电池：将铅酸电池和超级电容器有效地结合在一起。既保持了电池的高能量密度，又具有超级电容器高功率、快速充放、长循环寿命的特点，同时具有HPSoC性能。不是添加了含碳元素的材料(如石墨、炭黑、普通活性炭等)的铅酸电池都是铅炭电池。

储能铅炭电池研究方向

研究目标：提高铅炭电池的能量密度、功率密度、循环寿命和降低成本为目标

研究基础：储能铅炭电池失效机理；恒功率应用模式下充放电策略对铅炭电池性能的影响；碳材料对性能的影响；负极、正极和电解质的整体匹配性；电池内部及电池簇内部电压、容量、内阻一致性等。

储能铅炭电池技术研究

材料技术方面：正极耐腐蚀合金研究及应用；负极添加剂研究及应用；石墨烯隔板研究与应用。

结构技术方面：电池内部直连结构设计；储能系统串并联算法及液冷结构设计；热仿真、应力仿真设计。

制造技术方面：全自动化生产制造技术；数智化制造管理技术。

应用技术方面：电池BMS管理策略技术；电池模块化管理技术。

运维技术方面：智能远程运维云技术；大数据分析和预测技术。

回收技术方面：废旧电池的更换处理技术、安全运输技术、回收处理技术和资源再利用技术。

储能铅电池研究最新动态

储能铅炭电池展望

新型储能技术路线

新型储能主要包括储电(电化学储能、机械储能、电磁储能)、储氢、储热三大类技术路径。其中电化学储能相较于抽水蓄能，具有建设周期短、选址简单灵活、调节能力强等优势，与新能源开发消纳的匹配性更好，优势明显。

政策引导储能铅炭电池技术发展

2022年初，国家《“十四五”新型储能发展实施方案》也明确，开展包括铅炭电池、钠离子电池、新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、氢（氨）储能、热（冷）储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究与应用落地，支撑构建新型电力系统，加快推动新型储能高质量规模化发展。

2023年8月22日，工信部、国家发改委、商务部三部门印发《轻工业稳增长工作方案（2023—2024年）》，方案要求大力发展高安全性锂电池、铅炭电池、钠电池等产品，扩大在新能源汽车、储能、通信等领域应用。

长时储能助推铅电池技术升级及应用

大型新能源配储要求、长时储能政策、多省份电价政策助推长时储能发展，铅电池适合一充一放，具有储能应用优势。

铅炭储能削峰填谷+备电将广泛应用

储能铅炭电池采用无机电解质、能量密度相对低、循环再生达99.8%、回收体系已逐步完善，在目前电化学储能领域具有安全性高、残值高、度电成本低等优势。

工商业用户侧：储能削峰填谷+备电+虚拟电厂调度；

5G基站：储能削峰填谷+备电模式+虚拟电厂调度；

电源侧、电网侧共享储能：容量租赁+市场化交易（调峰、调频）。