中国储能研究报告2025

泽平宏观研究报告 2025/3/6 导读： 首席经济学家：任泽平 本文为新基建、新能源研究系列。 研究员：喻楷文 我们在2021年提出“当下不投新能源，就像20年前没买房”。 新能源革命的上半场是电动化，新能源汽车和锂电，下半场是智能化，储能、氢能和智能驾驶。 为什么储能如此重要？各国都更加重视构建新型能源体系，光伏、风力发电快速装机，但发电仍不稳定，且存在上网困难。怎么解决？需要大量的储能。 目前，储能行业呈现两大发展趋势： 趋势一：长时储能是下一个风口。随着风光发电占比的进一步增加至50%-80%，储能时长的需求将扩展至10小时以上，且长时储能将会成为“成本最低的灵活性解决方案”。 趋势二：新型储能进入高速增长。截至2024年底，我国新型储能装机规模首次超过抽水蓄能，达到78.3GW/184.2GWh，功率/能量规模同比增长126.5%/147.5%。预计2025年，中国新型储能新增装机有望超过50GW。 当前各新型储能技术：钠离子电池、固态电池、液流电池储能、氢储能、混合储能、压缩空气储能等技术路线各有什么优缺点？未来哪种储能的技术路线会成为主流？ 目录 1储能未来有望发展，是新型能源体系的关键一环..............................................................................................32储能新趋势之一：长时储能是下一个风口..........................................................................................................43储能新趋势之二：锂电储能超预期建设..............................................................................................................64新型储能现阶段各个技术路线发展如何？..........................................................................................................74.1钠离子电池储能：成本优势暂未凸显，未来会在特定场景发挥作用...................................................84.2固态电池储能：能量密度天花板更高，需解决界面问题.......................................................................94.3液流电池储能：未来在长时储能背景下优势独特.................................................................................104.4氢储能：储存起来的氢能可以转化为电，也能再用到冶金、交通等诸多领域.................................134.5混合储能：融合多种储能，实现“1+1>2”的效果...................................................................................154.6其他新型储能：百舸争流，都有机会.....................................................................................................16 1储能未来有望发展，是新型能源体系的关键一环 根据IEA预测，2024年至2030年间，全世界将新增超过5500GW的可再生能源发电量，是2017年至2023年期间增幅的三倍，累计装机容量到达11000GW。在这六年的时间内，太阳能将占新增可再生能源装机容量的80%。 资料来源：IEA，泽平宏观 国内方面，能源转型不断取得新突破。2024年底，全国可再生能源新增装机300GW以上，占新增装机的85%以上，风电光伏总装机1350GW，提前6年完成习近平总书记在气候雄心峰会上的庄严承诺——“到2030年中国风电、太阳能发电总装机容量达到1200GW”。 从新增装机来看，2024年，风电新增79.82GW，太阳能发电新增278GW。全国可再生能源装机达到1889GW，同比增长25%，已经约占我国总装机的56%。 资料来源：国家能源局，彭博新能源财经，泽平宏观 与此同时，新能源消纳问题开始成为新能源发展绊脚石。我国的风光发电量预计在2035-2040年超过煤电。但风电、光伏发电在用电高峰期依然缺乏支撑高峰负荷的能力，煤电尚不能被完全替代。因 此，储能是构建新型电力系统的最后一块拼图，也是我们看好的万亿级赛道。有五大原因： 1)从电力供需平衡来看，储能的“削峰填谷”及季节性调节效能显著，优化资源配置，提升利用效率，缓解生产与消费的时间矛盾，减少能源浪费。2)储能对电网稳定性和可靠性的提升作用关键。可快速响应电网波动与故障，维持稳定运行，为关键设施提供应急电源，增强电网韧性；3)在整合可再生能源方面，鉴于风能、太阳能的间歇性，储能可平滑出力波动，提升其并网能力，解决弃风弃光问题，稳固可再生能源的主体地位。预计2025年全年新增风电光伏装机2亿千瓦左右，可再生能源消费量超过11亿吨标准煤；4)从电力市场交易视角出发，储能依电价灵活充放，参与市场套利与辅助服务竞争，促进市场优化，助力智能化转型。2024年，省间电力现货市场和四个省级电力现货市场转入正式运行，26个省(区、市)开展试运行。预计全年全国市场化交易电量约6.1万亿千瓦时，同比增长7.6%；5)储能为分布式能源和微电网发展筑牢根基，与分布式电源配合，强化局部能源自给，保障孤岛供电稳定与安全可靠。 但当前储能技术受高成本、寿命短等问题掣肘，成为可再生能源发展瓶颈，亟待突破，以实现两者协同发展，推动能源可持续转型，否则可再生能源发展将在储能环节陷入困境，难以迈向新的台阶。 2储能新趋势之一：长时储能是下一个风口 如何定义长时储能？ 从全球视角来看，美国能源部将其定义为额定功率能够持续运行（放电）10小时以上，且使用寿命处于15年至20年的储能系统。国际长时储能委员会提出了两种定义方式，一是把8-24小时的储能界定为长时储能，另一种是将24小时以上的储能技术也认定为长时储能。 依据我国新型能源系统所处的发展阶段，长时储能技术可进一步细分为以下三类： 1)中长时储能：持续运行（放电）4-10小时的储能系统；2)长时储能：持续运行（放电）10小时到1周的储能系统；3)超长时储能：持续运行（放电）1周以上的储能系统。 长时储能技术能显著提升新能源的消纳能力。当新能源装机占比达到15-20%时，4小时以上的长时储能将成为刚性需求。随着风光发电占比的进一步增加至50%-80%，储能时长的需求将扩展至10小时以上，且长时储能将会成为“成本最低的灵活性解决方案”。 2024年，我国4小时及以上新型储能电站项目逐步增加，装机占比15.4%，较2023年底提高约3个百分点，2至4小时项目装机占比71.2%，不足2小时项目装机占比13.4%。 根据麦肯锡，到2025年，装机容量将达到30-40GW，储能容量将达到1TWh；到2040年，全球部署的长时储能装机容量有望达到1.5-2.5TW，部署85-140TWh的储能容量，并且储存高达总用电量10%的电能。这对应了1.5-3万亿美元的累计投资。 资料来源：麦肯锡，泽平宏观 长时储能技术在发电侧、电网侧以及用户侧均展现出巨大的潜力和价值。 在发电侧，长时储能够确保电力供应的连续性，在风能和太阳能发电占主导地位的情况下，理想的储能系统应能够覆盖超过10小时的间歇期，以应对风光发电的不稳定性。 在电网侧，长时储能技术对于优化跨区域电力输送至关重要。由于发电的波动性和供需不匹配，电网在某些时段会出现输电功率的低谷（约6个小时）。因此，需要超过低谷期的储能技术来实现削峰填谷，从而提升电网的利用率和输电效率。 在用户侧，长时储能技术的主要优势在于降低用电成本。对于工商业用户而言，电价在低谷时段持续超过6小时，而在高峰时段也超过6小时。为了实现成本效益，这些用户需要配置能够持续超过6小时的储能系统。 资料来源：毕马威，泽平宏观 从政策端来看，2024年，新型储能首次被写入《政府工作报告》；《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》提出，到2027年，保障新型储能市场化发展的政策体系基本建成；政策加持下，储能产业蓄势待发；11月,工信部发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》(征求意见稿)。征求意见推动钠电池、液流电池等工程化和应用技术攻关。发展压缩空气等长时储能技术。适度超前布局氢储能等超长时储能技术。 3储能新趋势之二：锂电储能超预期建设 24年新型储能新增装机大幅增长，抽水蓄能占比首次低于50%。根据CNESA的不完全统计，截至2024年9月，中国已投运电力储能项目累计装机规模111.49GW（包括抽水蓄能、熔融盐储热、新型储能），同比增长48%，比去年底增长29%。新型储能累计装机首次超过50GW，达到55.18GW/125.18GWh，功率规模同比增长119%，能量规模同比增长244%。几乎与截至2023年底已经建成投运新型储能总规模相当。 根据CNESA，2025年新型储能新增装机预计在40.8GW-51.9GW之间，平均45GW左右。到2030年，新型储能累计装机将达到220GW，行业总产值将超过3万亿元。 从技术路线看，多个压缩空气储能、液流电池储能、钠离子电池储能项目投产，构网型储能探索运用，推动储能技术多元化发展。截至2024年9月，已投运锂离子电池储能占比96.7%，压缩空气储能占比1.6%，铅蓄电池储能占比0.9%，液流电池储能占比0.5%。其中包括锂离子电池储能在内的绝大多数储能类型均属于短时储能。 资料来源：CNESA，泽平宏观 当下，国家政策在储能领域的布局已跳出锂电技术局限，全力助推各类新型储能技术迈向产业化征程。2024年初，国家能源局公示新一批新型储能试点示范项目，涵盖了压缩空气储能、飞轮储能、重力储能、全钒液流电池储能、二氧化碳储能等众多技术路线。压缩空气、全 钒液流等储能新技术产业链的率先成熟，将为能源存储领域注入新的活力，重塑产业竞争格局。 资料来源：国家能源局，泽平宏观 4新型储能现阶段各个技术路线发展如何？ 资料来源：泽平宏观 4.1钠离子电池储能：成本优势暂未凸显，未来会在特定场景发挥作用 钠离子电池是一种依靠钠离子在正负极间移动来完成充放电工作的二次电池。钠离子电池储能的工作原理与锂离子电池相似，结构也是由正极、负极、隔膜和电解液组成。差异主要在正极材料上，钠盐代替锂盐，铝箔代替铜箔。 钠电的优势在于在工作温度、安全性、循环寿命及充电速度。 1)安全性。钠电具有更高的稳定性，热失控风险较低，这对于储能系统尤其是大规模储能设施而言至关重要，能够有效降低安全事故发生的概率，保障人员与设备的安全。2)低温性能。钠离子电池通常能够在-40℃至80℃的环境下稳定运行，而三元锂离子电池的工作温度范围一般在-20℃至60℃之间。当环境温度低于0℃时，锂电池的性能会出现明显下降，而钠离子电池在-20℃的低温环境下，仍能保持80%以上的容量保持率。3)循环寿命。钠离子电池能够承受更多次的充放电循环，减少了频繁更换电池带来的成本与资源消耗，提升了储能系统的整体使用寿命和经济效益。4)充电速度。钠离子电池10分钟即可完成充电过程，而三元锂电池至少40分钟，磷酸铁锂电池45分钟的充电时间。 成本端优势是钠离子电池