2020年9月22日，习近平主席在联合国大会宣布，中国将努力争取2060年前实现碳中和。这意味着，到2050年，中国必须建成一个以清洁能源为主体的“近零排放”的能源体系，非化石能源在整个能源体系中的占比要达到70%以上。未来新能源必须通过配置储能来实现可调节性，储能已成为实现碳中和目标的重要环节和必然趋势。2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，确立生态优先、绿色发展的导向，支持能源各环节各场景的储能应用，着力推进储能与可再生能源互补发展。

技术内涵

  　　储能技术内涵包括六个方面，分别是储能本体技术、系统集成技术、储能并网技术、安全运维技术、回收再生技术和储能评估技术。其中，储能本体技术涵盖材料、器件和制造；系统集成技术涵盖模组、系统、BMS、PCS、EMS等；储能并网技术涵盖开关、变压器、保护控制和调度等；安全运维技术包括日常运行、检修与安全消防等；回收再生技术则包括产品易回收设计、回收再循环等；储能评估技术主要包括技术标准、技术经济性评估和环境负荷分析等。

  　　根据能量形式分类，储能（本体）技术可划分为物理储能（主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能）、电化学储能（电池和超级电容器）、化学储能（储氢、储碳、人工光合作用等）以及储热/蓄冷储能等四大类。储能技术也可以根据应用场景区分为备用型（备用时间≥15分钟）、功率型（短时高频，≤30分钟）、能量型（中短时长，60～120分钟）和容量型（长时低频，≥4小时）。

　　  在众多储能技术路线中，抽水蓄能技术最为成熟、应用最为广泛，规模大、寿命长、运行费用低，但电站建设受地理资源条件的限制。电化学储能配置灵活、建设期短、响应快速，近年来随着成本下降得到快速发展，被认为是最具应用潜力的储能技术。电化学储能技术中，锂离子电池综合特性较好，市场占比逐年提升，其他储能技术则处于关键技术突破或示范应用阶段，由于能量效率低、综合应用成本高、循环寿命短等问题，离规模化商业应用尚有距离。

应用指标

  　　储能应用指标分为共性指标和特性指标：共性指标主要包括成本、安全和环保。成本主要是指针对容量型储能应用的度电成本（元/kWh）或针对功率型储能应用的里程成本（元/MW），安全指标主要通过衡量本体安全、运行安全、维护安全、消防安全等进行评估，环保指标主要衡量碳排放、污染排放、资源可获得性、循环再生性以及生态环境影响等。特性指标指的是容量型储能的单体容量、系统效率、循环寿命等，功率型储能的单体功率、使用寿命，以及备用型储能的备用寿命等。

  　　储能的经济性、安全性和环境负荷是衡量储能技术应用前景的三大共性指标。目前有待突破的关键共性技术：

   （1）成本方面，包括储能专用电池的低成本短程制造技术、储能电池全生命周期寿命评估和再生延寿等。通过材料、机械、化学、热力学等多学科交叉融合发展，实现储能技术的创新和突破，提高系统的综合效率和循环寿命，可以降低度电成本。 

   (2）安全方面，包括高安全可维护的新型电池结构技术、快速响应的安全监测与控制技术、储能电站的安全与消防技术、多层分级安全指标等内容。针对储能技术应用现状，首先应重点突破安全运维技术，使储能电池系统实现本体及全生命周期安全，形成储能安全新标准。

   (3）环保方面，目前仅铅蓄电池回收体系相对完善，其他储能系统因结构复杂、回收经济性差或应用规模较小等因素，回收利用方面得到的关注较少；因此，需要从源头上建立易拆解回收的材料体系和制造体系，开发高效电池修复与回收再生技术，形成环境负荷评价指标，最终实现储能电池易回收、无污染的环保目标。

  　　特性指标不能与共性指标相违，或者说，特性指标是在具体应用场景下实现共性目标的途径。储能电池循环寿命、容量或功率等技术指标表现仍与电力系统元件长寿命、大容量的目标要求存在较大差距。目前针对特定场景的本体技术定制化进展缓慢，大多数储能电站采用的是动力电池产线生产的锂离子动力电池，国内在相关应用领域的产品定制体系亟需加快形成。

发展趋势

  　　随着能源结构改革的推进，储能市场将进入快速发展阶段。风电和光伏发电总装机容量到2030年要达到12亿千瓦以上的目标。按新能源装机量的10%配比计算，2030年储能装机需求将达120GW，市场规模近万亿元。

  　　储能成本方面，在我国现有电价水平下，绝大多数应用场景难以体现储能的经济性，仅有峰谷电价差较高的地区及新能源上网度电补贴较高的地区具备应用推广价值。目前度电成本以抽水蓄能最低，在0.21～0.25元/kWh；锂离子电池储能度电成本在0.6～0.8元/kWh，未来锂离子电池系统初始投资成本还将有大幅度下降空间。随着新型锂离子电池技术的发展，电池循环寿命增加，预计未来5年储能度电成本可降至0.4～0.6元/kWh，未来8~10年可降至0.2～0.4元/kWh。

　　  技术路线方面，针对不同应用场景需求的定制化技术开发将受到重视。在现有锂离子电池技术基础上开发的新型长时储能技术还可以进一步降低储能度电成本，长时大容量储能技术的发展将受到关注并逐步加速。例如，2020年10月，美国加州社区选择聚合商提出，希望在2026年前将资源充裕计划中规定的持续放电时间修改为8小时或更高。随着电网向清洁能源目标不断迈进，长时储能设备必将成为储能市场主导。

  　　储能应用方面，将加快实验室开发向市场和商业化应用的转化。虽然未来一段时间内仍将有多种技术路线并行开发，但规模化应用则仍以抽水蓄能和新型储能专用锂离子电池为主。储能技术可能在经过示范应用后即面临市场的筛选和竞争，未来能够进入储能规模应用的技术需要同时满足储能经济性、安全性和环保性的要求。如果技术特性方面存在短板且无法克服，例如，含有重金属污染材料、成本无法降低、循环寿命短或存在效率低下等问题，则将长期停留在理论分析或实验室研究阶段，无法进入市场应用。

  　　总体而言，储能技术的开发应坚持以市场应用为导向，以低成本、高安全和绿色环保为目标，最终得以大规模应用，服务于可再生能源消纳和电力系统的安全需求，为碳中和目标的实现做出重要贡献。