实现“双碳”目标中国储能电池产业如何迎头赶上

文/杨骏飞 卢艺丹 何艺辰 侯巧云 丁绮薇 江西财经大学

由于经济的发展和社会的进步，以及人民生活水平的提高，负荷曲线呈现的峰谷差越来越大，这也造成了电力系统供需不平衡现象。此外，随着全球能源供应的紧张和全球气候的变化以及环境的污染，越来越多的国家认识到新能源发展的必要性。在“双碳”目标背景下，中国积极发展新能源产业，其中储能电池因其应用广泛、节能环保等优点而备受青睐。随着我国经济转型、绿色能源快速发展和能源供给侧结构性改革不断深化，我国的储能发展需求正在日益扩张，推进储能产业发展已成为必然。

我国储能电池产业发展现状

储能电池行业产业链剖析。我国储能电池产业链可分为上游原材料及设备、中游储能系统及集成、下游电力系统储能应用。储能电池上游的原材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及结构件等；上游的集成系统设备主要包括涂布机、搅拌机等。产业链中游主要为储能系统的集成与制造，产业链下游的应用场景主要为发电侧、电网侧和用户侧的电力系统储能。

储能电池主要以锂电池的形态存在，其上游原材料主要是锂电池上游的参与者，其中，杉杉股份是上游原材料的重要参与者；储能电池中游的储能系统及集成主要参与者分别为电池公司和软件公司，主要企业有比亚迪、宁德时代；储能电池产业链下游电力系统储能的发电侧主要由五大发电集团完成；在电网侧主要企业有国网江苏、许继集团、平高集团等。

储能电池行业发展现状与趋势。在供给端，中国、美国和欧洲占据了全球储能市场的主导地位，三者合计占全球2020年新增投运总规模的86%。其中，中国的新增投运项目占比最大，占总规模约三分之一。在新能源汽车不断推广以及电池技术不断进步的背景下，我国电化学储能发展迅速。目前，电化学储能主要以锂电池为主，市场份额约为90%。在政策支持力度加大、电力市场机制建立、电池成本持续下降等因素推动下，未来储能电池出货量有希望继续上升。

在需求端，储能电池下游应用主要包括电力系统储能。近年来，电化学储能快速发展，截至2020年底，中国电化学储能市场累积装机功率规模为3269.2MW，同比增长91.2%，新增电化学储能装机功率规模达到1.56GW，首次突破1GW。随着需求的增长，储能系统电池技术进一步优化，其能量密度、安全性和效率进一步提高，未来行业仍将保持快速增长态势。

数字经济时代下的数字技术特点

数字经济的飞速发展。数字经济是指以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力，促进公平与效率更加统一的新经济形态。进入信息时代以来，伴随着数字技术的广泛应用和飞速发展，数字经济已成为各国推动发展的重点领域。近几年，世界各国相继出台中长期数字发展战略，以自身信息、科技等领域优势为基础，构建以数字驱动为主体的经济体系。

数字技术新时代下的优势。数字技术又称为数字控制技术，是一门与电子计算机相伴而生的科学技术。在技术的不断进步与发展中，数字技术已成为创新要素最多、应用最广、辐射效应最大的技术创新领域。相比于传统技术，数字技术的功能更为全面与准确，具体表现为以下几个方面：

提高数据处理效率。数据作为一种新的生产要素，与传统要素有着本质区别，它表现出边际报酬递增的趋势，数据规模越大，数据的价值也会越高。在信息时代，数据资源呈指数型增长，传统的数据处理已无法满足社会的要求。相比之下，大数据技术针对数量庞大、种类繁多、具有真实性的数据，能够进行快速处理和存储，企业通过大数据技术进行分析，可以大大提高企业运行效率，推动企业和社会发展。

传输抗干扰能力强。数字信号能通过特定的编码与解调方式应对干扰，在传输过程中遇到受干扰的情况能够还原成原本信号。例如，可以采用数字编码技术，将一些基本信息和简单信号进行编码处理后，实现数据的高效率传输，同时在传播过程中不会受到其他因素的干扰。这些干扰包括，衰减造成的低电平经过放大后连带本底噪声一起放大的干扰、不同的信号源发射的同一个频率的信号造成的同频干扰、其他线路状况造成的干扰等等。

降低业务成本。数字技术极大地减少了金融业务的成本。在数字技术出现前，金融业务普遍性成本高，不是简单的由于传统业务需要进行人工调查等大量生产要素的投入，还有因技术和人工之间不匹配、不均衡发展等问题存在。此外，在互联网信贷、互联网理财业务等方面，当下数字技术能将传统金融业务通过信息化技术处理信贷、支付、理财，从而将其成本进一步降低。大量事实证明，互联网借贷利率要比传统金融利率高得多，我们需要通过其他方式和渠道的回报来覆盖成本。

如何利用数字经济技术助力储能电池产业发展

规避储能电池产业劣势。

在储能电池研发众多技术中，最主要的技术是电化学储能。这一技术的原理在于，将原本储存在电池里的化学能转化成可用于电池输出的电能，从而满足供给端对电量的需求。然而，目前电化学储能技术并不能满足人们的日常需求，主要存在以下问题：首先，它存在固有问题。例如，现有的电化学储能技术能够支持的储能时间较短，遇到极寒天气，电量会快速释放等。其次，电池原材料资源有限。2020年，据世界银行估计，到2050年，电池原材料如锂的产量，要增加500%才能满足人类需求。

根据国外现有市场机制的经验，结合中国国情，中国电力市场在制定适合于电网侧的储能市场机制时，必须始终坚持三个基本原则：一是，确定储能系统的市场准入条件；二是要因地制宜、循序渐进地设计市场机制；三是储能市场的参与机制要按照系统的需求来规划和综合资源，并在必要时进行调整。

发挥储能电池产业优势。

积极拥抱新能源革命。在碳中和驱动下，光伏建筑、绿色电力供应、智慧能源与市政网络等市场和应用场景都会随之而来。未来的绿色电力系统将呈现两种形态的组合：一种是集中型的超级电网，这需要国家政府协调，充分发挥光照和风能充裕地区潜能，解决大型生产、生活和社会公共服务的用能需求；另一种是分散型智能电网，是将分布式光伏、储能电池、物联网、新能源智能终端充分连接的局域电网，要解决日常生活及出行需求。这两种模式的组合在不同区域、不同阶段可能会稍有不同，但无论哪种绿色电力系统都离不开能源互联。

积极拥抱数字化革命。在接下来的全面电力化社会中，人类的用能形态将变得趋同并以电力为主，我们的生产与应用模式也会变得趋同。而此时，我们更加需要数字化的精细管理，在降低用电成本的同时满足需求侧多样性。当我们步入全面电力、全面数字化社会后，光伏的连接属性与数字化的智能属性将得到充分发挥，万物连接真正成为可能。随着全球碳中和、智能革命大势的持续发展，越来越多的生产与消费体系被接入，各环节将连成一个整体。第三次工业革命将成就一场史无前例的万物融合与超越，铸就人类历史上最大的舞台。

构建一体化大数据中心。随着数字化转型进程的加快，数据资源储存、计算能力提升推动着数据中心的合理布局。数据中心的发展需要较高的能耗，因此对节能能源的要求越来越高。储能电池是推动主体能源由不可再生能源向清洁能源转换的重要环节。运用储能电池，建立100%清洁能源供电的新型“零碳”大数据中心，推动数据中心建设能效标准的提升以及数据中心的构建，为体系化推进产业转型升级及融合互补发展，助力“双碳”目标的实现。