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最近几年,锂电池储能的发展非常快,在新型储能中所占的比例也很大。2025年2月27日,工信部发布2024年全国锂离子电池行业运行情况。1-12月消费型、储能型和动力型锂电池产量分别为84GWh、260GWh、826GWh。在绝对值上也是巨大的。但是从国家级储能的角度够不够呢?
这里首先明确一下什么叫国家级储能。这里的国家级储能主要是指海量的长时储能。具有以下几个特点。
1. 存储容量大,可以达到社会年总用能量的20%以上。
2. 年充放次数少,一年只有10次左右。
3. 经济性高,在如此低的充放频率下,仍然要具有经济性。
4. 不能限制在电力系统,要面向全社会的各种能量应用场所。
下面我们就来对号入座一下。
首先,看锂电池的极限存储容量。2024年,全国的能源消耗约为59.6亿吨标准煤,相当于4.85e7 GWh。2024年全国的锂电池储能规模为260 GWh,相当于全社会能量消耗的0.00054%,可以忽略不计。那么未来能否达到社会年总用能量的20%以上呢?那就先看看锂的全球储量:截至2025年,全球已探明的锂资源储量约为3000万吨,主要分布在智利、阿根廷、中国和澳大利亚等国家。这样就可以计算出锂的总储能量:
E = ( (3000*10000*1e6)/6.941 ) * 3.7 * 96500/ 3.6e3 /1e9 = 4.29e5 GWh
也就是把所有的锂都用于储能,能占到社会年总用能量的0.88%,还不到1%。因此,从总能量上锂电池是无法满足国家级储能需求的。
第二,年充放次上。锂电池适合分钟和小时级别的快充快放。如果一年10次左右,锂电池由于自放电,导致损失巨大。
第三,锂电池的成本。这几年锂电池的成本虽然下降很多,但是依然有300 元/kWh左右,如果每年10次左右的充放电次数,那么成本回收将变得不太可能。
第四,锂电池基本只能局限于电力系统。锂电池很难直接跟其他能量使用场景结合,很难满足全社会的各种能量应用场所需求。
从以上4点可以看出,锂电池是不可能成为国家级储能的主力。
那么其他储能能否成为呢?
可以这么说,上一篇文章中的第二级储能都不太可能成为国家级储能,无法同时满足上述4个条件。具体什么原因,以后有机会再聊聊。
上一篇文章:
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=236430&do=blog&id=1516966
目前唯一可以满足的就是氢能,可以同时满足以上4种特性。具体什么原因,以后有机会再聊聊。
当然,以上的论述不是说锂电池没用,而是难堪国家级能量存储的大任。锂电池在上一篇文章中的第二级储能领域具有无可替代的作用。就像电脑中的内存,是必须要有的。而国家级能量存储相当于硬盘,也是要有的。各司其职。
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