储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段；储能能够明显提高风、光等可再次生产的能源的消纳水平，支撑分布式电力及微网，是推动主体能源由化石能源向可再次生产的能源更替的关键技术；储能可以在一定程度上促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。
超临界：示范可再次生产的能源并网、辅助服务飞轮储能三星s-min＜2 ms＜2 ms商用快速调频、企业级UPS铅蓄电池四星0.5-10h＜1 s＜ 10ms商用分布式及微网、工商业、变电站备电锂离子电池五星0.1-10h＜1 s＜ 10ms商用综合液流电池三星1-10hs级ms级示范-商用大规模调峰、可再次生产的能源并网钠硫电池四星1-8hs级ms级商用综合超级电容器三星s-min＜1 sms级示范快速调频氢能三星h—周3-5 min＜1 s示范天-周级长时间供电蓄热/蓄冷三星0.5-10h——商用光热电站及电-热转换
单位体积内的包含的能量（Wh/kg)：指的是的单位重量的电池所储存的能量，1Wh等于3600焦耳（J)的能量。单位体积内的包含的能量是由电池的材料特性决定的，比如普通铅酸电池的单位体积内的包含的能量约为40Wh/kg。
功率密度（W/kg)：指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。功率密度也是由材料的特性决定的，并且功率密度和能量密度没有必然的联系，并不是说单位体积内的包含的能量越高功率密度就越高，功率密度其实描述的是电池的倍率性能，即电池可以以多大的电流放电，功率密度对于电池开发以及电动车开发而言很重要，如果功率密度高，则电动车在加速的时候就会非常快，普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十～数百瓦特/千克，表明铅酸电池的高倍率放电性能较差，而锂离子电池目前的功率密度能够达到数千瓦特/千克。
充放电倍率：充放电倍率=充放电电流/额定容量，用“C”来表示电池充放电能力倍率，1C表示电池1h完全放电时电流强度。
在诸多储能技术中，电化学储能相对于其他储能形式在规模和场地上拥有较好的灵活性和适应性，同时在调度响应速度、控制精度、电力系统调频以及建设周期多方面具有比较的优势，有着无法替代的及其重要的作用，具有更广阔的应用前景，在近两年全球储能市场发展势头强劲。
电化学储能系统主要由电池模组，储能变流器（PCS），以及电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）组成。其中，电池模组负责储电；PCS是连接于电池系统与电网（或负荷）之间的实现电能双向转换的变流器；而BMS和EMS是储能系统的管理和控制中枢，BMS主要负责监测电池数据，保护电池安全；EMS主要是通过数据采集、网络监控和能量调度来实现储能系统内部微电网的能量控制，保证微电网和整套系统正常运行。
在整套系统中，电池模组和PCS成本占比较高，BMS和EMS虽然硬件成本比重不高，可作为整套系统的管理和控制中枢，其性能和功能会直接影响整套系统的运行效率和稳定能力，且具有一定的开发难度，所以仍旧是业内关注的重点 。随着电化学储能系统装机量的不断的提高，因项目不同、电池容量不同、冷却方法不一样等差异导致BMS和EMS的需求变化将会慢慢的多，为此降低其开发难度变得很关键。
投资分析1在储能赛道的布局上可遵循从价值量环节出发，寻找最为受益的环节：电池组在储能系统中成本占比最高，也是价值量最高的环节，变流器成本占比第二。从成本占比结构来看，电池组成本占比约60-70%；变流器成本占比10-20%，另外的成本约占20-30%。除此以外，在高压场景下，对于熔断器、继电器等零部件需求同样提升。从技术壁垒角度看，电池组和变流器也是相比来说较高的环节。另外，近年来储能电站着火事件频发，因此储能热管理同样受到市场重视，属于产业链延伸业务。
正负极：锂离子电池正极活性物质一般为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂，镍钴锰酸锂材料，导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。负极活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳（目前也有一些非碳基材料，比如碳硅等硅基材料），导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。正负极电位决定正极集流体用铝箔，负极集流体用铜箔，铜箔和铝箔拥有非常良好的导电性、易形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优点，因此被选择作为锂离子电池集流体的紧要材料。磷酸铁锂离子电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可戒备集流体氧化，而铜在高电位下会发生嵌锂反应，不宜做正极集流体，正极集流体一般都会采用铝箔；而负极的电位低，铝箔在低电位下易形成铝锂合金，负极集流体一般都会采用铜箔，铜箔和铝箔之间不具备互替性。
隔膜：经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。锂离子电池隔膜最大的作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般都会采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体标称电压为3.2V，充电截止电压为3.6V-3.65V。三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂（Li(NiCoMn)O2）或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池，三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例能够准确的通过实际需要调整。
目前新能源汽车电池主要有两种技术路线，即磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂电池相较于三元锂电池，单位体积内的包含的能量低，低温性能差，但经过改良后，目前已突破传统磷酸铁锂电池的单位体积内的包含的能量限制，达到了三元材料水平。三元锂电池的单位体积内的包含的能量高，低温性能好，但其造价高，安全性存在一定问题。
2022年1-12月，我国动力电池累计产量545.9GWh，累计同比增长148.5%。其中三元电池累计产量212.5GWh，占总产量38.9%，累计同比增长126.4%；磷酸铁锂电池累计产量332.4GWh，占总产量60.9%，累计同比增长165.1%。未来新能源汽车市场预期将更加细分，在短程低速或中短程电动车市场中，磷酸铁锂电池很可能维持主流地位，但对长程或其他用途车辆而言，三元锂电池也有望维持一定优势。（数据来源：中国汽车动力电池产业创新联盟、中商产业研究院整理）
（1）材料不同：之所以称为“三元锂”“磷酸铁锂”主要指的是动力电池的“正极材料”的化学元素不同。三元锂正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料，这样一种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点，形成了三种材料三相的共熔体系，由于三元协同效应，其综合性能优于任一单组合化合物。磷酸铁锂是指用磷酸铁锂作为正极材料，其特色是不含钴等贵重金属元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富。三元锂材料因为稀缺，且随着电动车加快速度进行发展而水涨船高，价格高，受上游原材料制约性强；磷酸铁锂因为使用的稀有/贵金属比例较低，所以价格比三元锂电便宜，受上游原材料影响较小。
（2）单位体积内的包含的能量不同：三元锂由于采用了更活泼的金属元素，主流的三元锂电池单位体积内的包含的能量普遍在140Wh/kg～160 Wh/kg，低于高镍配比的三元电池（160 Wh/kg～180 Wh/kg），部分重量单位体积内的包含的能量能达到180Wh-240Wh/kg（宁德时代宣称：麒麟电池的三元电池系统单位体积内的包含的能量达到255 wh/kg）。磷酸铁锂单位体积内的包含的能量为一般为90-110 Wh/kg，部分创新的磷酸铁锂电池，例如刀片电池，单位体积内的包含的能量可达120W/kg-140W/kg。三元锂较磷酸铁锂最大的优势就是能量密度高，充电速度快。
高温条件下，三元锂电池的三元材料会在200℃时发生分解，产生剧烈的化学反应，释放出氧原子，并在高温作用下极易发生燃烧或爆炸的现象。
储能系统类型磷酸铁锂电池三元锂电池铅炭电池钒液流电池常用集装箱规格40尺40尺40尺20尺（另需配置电解液储罐）BMS设计难度复杂，需要仔细考虑SOC估算精度以及均衡算法十分复杂，电压抖动剧烈，SOC估算难度较大，一致性需要精准的均衡算法简单，主要以监控为主一般系统集成可行性可行，国内主流技术路线，方案相对成熟待验证（已被禁止在储能电站中使用），一致性问题较严重，标准尚未统一可行可行运维特点可实现无人运维难实现无人运维，安全因素是制约电池使用寿命短，运维差别化服务难可长时间运行，但增添电解液作业繁琐，工程浩大初始投资适中较大相对少较大
电池管理BMS:科工电子、高特电子、高泰昊能、力高新能源、协能科技、宁德时代、派能科技
铅炭电池是一种电容型铅酸电池，它是在铅酸电池的负极中加入了活性碳，能够明显提高铅酸电池的寿命。铅碳电池是一种新型的超级电池，是将铅酸电池和超级电容器两者合一。
铅炭电池是铅酸电池的创新技术，相比铅酸电池有着诸多优势。铅炭电池有以下优势：一是充电快，提高8倍充电速度；二是放电功率提高了3倍；三是循环寿命提高到6倍，循环充电次数达2000次；四是性能好价格低，比铅酸电池的售价有所提高，但循环使用的寿命大幅度的提升了；五是使用安全稳定，可广泛地应用在各种新能源及节能领域。此外，铅炭电池也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能—90分钟就可充满电（铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次）。而且由于加了碳（石墨烯），阻止了负极硫酸盐化现象，改善了电池失效的一个因素。
铅炭电池无易燃物（电池的电解液是水基体系，热失控和燃烧爆炸的概率很小），其相比锂电池更安全，而且铅炭电池和铅酸电池一样，基本可实现100%回收。自2021年8月份以来，伴随着新能源市场崛起，碳酸锂市场行情报价开始呈现飞跃式上涨，锂电池的造价成本也相应的水涨创高。而铅炭电池原材料的价格相对来说比较稳定，造价成本更低，经济效益也就更高。据测算，目前铅炭电池储能的建设成本0.95元/Wh。综合比较，铅炭电池无论是安全性、经济性，稳定性、以及可复制性，都有很大的比较优势，未来会被更多的储能电站采用，包括5G基站及IDC、发电侧、电网侧，以及用电侧。
液流电池中全钒液流电池技术成熟度最高。优势大多数表现在以下方面：一是具有高安全性。全钒液流电池本征（在目前的电化学储能方面安全性最高）及钒矿产资源都十分安全（中国钒储量、产量都是世界第一）。二是具有长寿命性。全钒液流电池不同于一般的电化学储能方式，其电池循环次数可达15000-20000次，使用年数的限制可达15-20年，很适合4-12小时的长时储能应用场景。三是具有环保性。全钒液流电池储能系统所使用的电解液在结束寿命周期后，可以完全被回收，电池端的制造材料也属于零污染材料。四是易扩容。液流电池的储能活性物质与电极完全分开，功率和容量设计互相 独立，便于模块组合设计和电池结构放置，以及容量便于扩展。液流电池的短板主要是效率和成本，目前的示范系统能效也就是75%左右。
基于全钒液流电池的优势和特点，其在2小时之后长时需求的风光资源配储及需要长时储能来进行电力储备的工业园区等场景具有广泛应用。（大工业用户以后或许可以使用）
2022年10月30日，由中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋团队提供技术支撑的迄今全球功率最大、容量最大的百兆瓦级液流电池储能调峰电站正式并网发电。该项目是国家能源局批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目，总建设规模为200兆瓦（MW）/800兆瓦时（MWh）。本次并网的是该电站的一期工程，规模为100兆瓦（MW）/400兆瓦时（MWh）。
《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》更是把储能的关注点吸引到“超‘钒’脱俗”的全钒液流电池储能上。在产业链不断拓展的推动下，全钒液流电池产业正由导入期向成长期过渡，处于大规模产业化的前夕，一旦占比成本高的钒电解液规模化生产、全产业链协作，并从技术上实现全钒液流电池单位体积内的包含的能量的突破，具有本征安全性的液流电池将在中大型电化学储能中线月中核汇能公布的首次GWh液流电池储能系统集采中标结果为，投标最低价已至2.2元/Wh。国内液流电池储能项目正在各地紧罗密布地开展，液流储能电池产线规模化建设提速。目前液流电池在新型储能中的渗透率不到1%，一旦产业链成熟，未来有望实现跨越式增长。
钠离子电池是一种二次电池（充电电池），主要是依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。2022年度化学领域十大新兴技术之一。钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。由于钠离子比锂离子更大，所以当对重量和单位体积内的包含的能量要求不高时，钠离子电池是一种划算的替代品。
与锂离子电池相比，钠离子电池具有的优势有：（1）钠盐原材料储量丰富，价格低，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本降低一半；（2）由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液（同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20%左右）减少相关成本；（3）钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，能更加进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；（4）由于钠离子电池无过放电特性，允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池单位体积内的包含的能量已大于140Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美，但是其成本优势显著，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。（5）耐低温，钠离子电池在-20℃的低温度的环境中能轻松实现90%以上的放电保持率，-40℃低温下可放出70%以上的容量，高温80℃还能循环充放使用，项目落地与场景应用更具有灵活性。
钠离子电池理论上循环寿命也能接近锂离子电池；钠离子电池有钠资源优势、成本优势、性能好价格低。碳酸锂接近60万元每吨，而碳酸钠1吨只需要2000元-3000元，这是天然的成本优势，因为资源丰富，所以原料价格低。 2015年之后，世界各国都开始了对钠离子电子的产业化研究，到今天全球大概有几十家钠离子电池公司，我国也是其中布局较早的，目前我国在钠离子电池领域处于世界领头羊，中科海钠、宁德时代、立方 新能源等企业均已实现钠离子电池的初步量产，并推出了成熟的产品线 钠离子电池与其他储能方式对比
储能度电成本（LCOS）为国际通用的成本评价指标。基于储能全生命周期建模的储能平准化成本LCOS（Levelized Cost of Storage）是目前国际上通用的储能成本评价指标，其算法是对项目生命周期内的成本和放电量进行平准化后计算得到的储能成本。和目前几种典型电化学储能技术的度电成本仍远高于抽水蓄能的度电成本；目前磷酸铁锂电池和铅炭电池的度电成本较低。
储能电站的成本最重要的包含初始投资所需成本和运行成本，其中初始投资所需成本包括储能系统成本、功率转换成本和土建成本，运行成本则包括运维成本、回收残值和其他附加成本（如检测费、入网费等）。通过大量的市场调查与研究，得到各类储能电站的成本，按照容量型和功率型的不同，分别进行全生命周期成本对比。
3、锂离子电池整个产业链都很成熟、系统效率也比较高，成本方面大家也接受，是目前除了铅酸电池外最经济的选择，循环寿命上能做到五六千次，但安全性是其短板，也是目前研究的热点。4、液流电池在安全性、长寿命方面都有其本质上的优势，更适合大规模储能，但一方面效率不如锂电高，目前成本偏高也限制了其大规模应用。
5、钠离子电池资源丰富，是锂离子电池很好的补充，但尚处于示范应用阶段，离大规模应用还需要一段时间。
6、从目前情况看，抽水蓄能、锂离子电池、液流电池、铅炭电池技术因一定的优势，仍将在储能领域保持较大的比重。
