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【两会国是厅】全国人大代表、江苏昆仑互联新能源集团有限公司董事长刘怀平:支持创新发展多元储能技术 加速示范应用和场景拓展

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编者按:献策映初心,履职不停步。一年一度的全国两会,是汇聚民智、共商国是的盛会,也是展现代表委员履职风采的重要平台。一条条建议、一份份提案,既是凝聚民意的“任务书”,更是擘画蓝图的“施工图”。进入两会时间,人民论坛网特别推出“两会国是厅”专栏,聚焦两会热点,聆听代表委员声音,展现新时代代表委员的责任与担当。

刘怀平

刘怀平

全国人大代表江苏昆仑互联新能源集团有限公司董事长

电化学储能技术是构建新型电力系统、实现“双碳”目标的重要支撑。当前,我国电化学储能产业虽快速发展,但以锂离子电池为主的单一储能技术路线,难以满足多场景、多行业、宽温域、高安全的市场需求。通过推动多元储能技术创新发展、突破关键材料瓶颈、加速示范应用与产业协同等提升可再生能源利用率,优化能源供需匹配,为“双碳”目标提供有力支撑。

目前,在新型储能项目中,锂离子电池储能占据绝对优势,未来有望接替抽水蓄能成为第一大储能技术类型。然而,电力领域场景众多,锂离子电池储能已不能满足不同场景下的储能需求,发展多元储能技术已成为行业共识和未来趋势。当前,锂离子电池储能技术所面临的最大挑战主要有以下三个方面:

1.场景适配与技术瓶颈制约规模化发展。锂离子电池在电力储能领域的应用面临场景匹配与核心技术短板的双重压力。当前其最适合2-4小时的百兆瓦级调峰场景,但频繁大功率充放电或长时储能易加速电池老化,而热失控风险仍未根本解决。尽管高安全性的磷酸铁锂电池被广泛采用,有机电解液体系的本质缺陷仍可能导致热失控连锁反应,威胁电站安全。此外,系统寿命短、温度适应性差等问题,导致储能系统难以与风光电站的25年使用寿命同步,显著提高了全生命周期成本。

2.资源卡脖子威胁产业可持续发展。锂电产业链正面临关键矿产的“断供”危机。全球锂资源储采比仅20余年,我国锂资源开发受品位和成本限制,超七成依赖进口,供应链安全风险已高于石油等传统能源。动力电池与储能需求爆发式增长,叠加钴、镍、铜等战略金属80%以上依赖政局动荡地区进口,供应链风险持续累积。据测算,到2030年全球车用动力电池对锂资源的需求将达当前产量的5倍,若储能需求同步释放,资源缺口将进一步扩大。构建钠电池、液流电池等替代技术体系,已成保障我国能源战略安全的必选项。

3.全球新能源科技竞争给我国储能技术带来挑战。当前全球储能技术加速向长时数、本质安全和全气候适配方向迭代。固态电池因具有超500Wh/kg理论能量密度、彻底消除电解液泄漏风险等突破性优势,正成为各国争夺的“终极方案”。尽管我国在固态电池技术研发方面取得了显著进展,但在全球竞争中仍面临来自国际先进国家的强劲挑战。美国、日本、韩国、德国等在固态电池领域的科研投入持续加大,硫化物、氧化物、聚合物路线均有布局。我国在全固态领域仍面临三重壁垒:核心电解质材料、界面离子传输效率、制造成本,更面临日本筑造的1.2万项固态专利壁垒(占全球53%)。唯有突破这些桎梏,方能在国际标准制定和产业链重构中赢得主导权。

为此,建议:

一是发展多元储能技术路线,拓展新型储能技术边界。继续大力引导和发展包括压缩空气储能、重力储能、飞轮储能、超级电容储能、固态电池储能、液流电池储能以及钠离子电池储能等多元化储能技术路线,构建差异化储能技术体系。对于高频次调节的电网调频场景,应重点发展响应速度达毫秒级的超级电容储能使能技术;在中短时调峰领域,继续推进钠离子电池的规模化量产与成本优化;针对长时储能需求,加大钒/锌基液流电池、氢储能及压缩空气储能的示范投入。技术创新需突破现有锂电池技术范式,比如大力扶持发展具有安全性好、能量密度高、循环性强的固态电池技术路线。通过发展多元储能技术路线,破解单一技术风险,以满足多场景及极端环境储能需求,缓解战略资源“卡脖子”问题,分散供应链压力,提升能源安全韧性,为实现碳达峰、碳中和目标提供更加有力支撑。

二是加大关键材料研发投入,突破新型储能技术瓶颈。在多元化储能技术路线并行的同时,新型储能电池核心材料的研发已成为推动技术进步的重要方向,未来电池技术的创新,最重要的就是材料创新。目前,我们依然有部分关键材料存在技术瓶颈或依赖进口,比如固态电池中电解质材料的性能瓶颈、锂枝晶问题、成本问题、规模化生产挑战、界面工程问题、热管理问题和循环寿命问题等,与国外相比仍存在一定差距。建议国家加大对储能关键材料研发的财政支持力度,设立专项科研基金,鼓励高校、科研机构和企业开展产学研合作,针对高性能离子交换膜、固态电池电解质、高镍三元正极材料、硅基负极材料、层状氧化物正极材料和硬碳负极材料等关键材料进行联合攻关,提高我国在关键材料领域的自主创新能力,为多种路线的储能技术的大规模应用提供坚实的技术保障。

三是加速示范应用与产业协同创新,推动新型储能技术多场景拓展。目前,尽管新型储能技术在研发方面取得了一定进展,但在实际应用和产业化过程中仍面临诸多挑战。为了加快新型储能技术的推广应用,建议国家加大对新型储能示范项目的扶持力度,通过建设一批具有代表性和引领性的新型储能示范工程,验证技术的可行性、可靠性和经济性,为大规模多场景商业化应用积累经验。通过示范应用,既可以加速新型储能技术的成熟和产业化进程,还能促进相关产业链的完善和升级,为打造新型储能新质生产力提供有力支撑。

[责任编辑:钟超]