储能电池和动力电池有什么不同？有人将其形象地比喻为“转换器”和“发电机”，根据不同应用场景，前者多应用于电力系统，更需要低成本和长寿命；后者主要为车辆提供动力，更追求高能量密度。
虽然两者的生产线能够共用，但随着储能行业快速发展，储能电站的规模动辄百兆瓦级别甚至吉瓦级别，业主对定制化、专业化的储能专用电池呼吁高涨。在中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇看来，未来储能电池肯定要开辟自己的独立发展赛道，这不仅是降本增效的需要，更是安全发展的要求。
01
什么是储能电池
电池是用来储存电量的，从应用上来讲，都是储能的，因此可以说所有的锂电池都是储能电池，后来为了区分应用，按场景分为消费电池、动力电池和储能电池三种。消费类应用是在 笔记本电脑 数码相机等消费类产品，动力类应用在电动汽车上，储能类应用在储能电站上。
动力电池其实也是储能电池的一种，主要应用于电动汽车，由于受到汽车的体积和重量限制以及启动加速等要求，动力电池比普通的储能电池有更高的性能要求，如能量密度要尽量高，电池的充电速度要快，放电电流要大，但普通储能电池的要求没有这么高，根据标准，动力电池的容量低于80％就不能再用在新能源汽车了，但稍加改造，还可以用在储能系统中。从应用场景来看，动力锂电池主要用于电动汽车、电动自行车以及其它电动工具领域，而储能锂电池主要用于调峰调频电力辅助服务、可再生能源并网和微电网等领域。
储能应用场景的复杂性决定了储能电池技术的多元化发展方向。针对特定场景选择合适的储能电池技术进行应用将是未来很长时间内储能市场的主旋律，未来新型储能电池技术的研发方向也应遵循这一规律，针对特定场景放大其优点以获得未来商业化应用的可能。
表征储能电池的性能有许多特征参数，其中最为重要的是电池的功率特性和容量特性。因此，可以根据不同储能应用场景对于电池功率容量比值(W：Wh，简称C)的不同要求，大致将储能电池分为三种类型：容量型(≤0.5C)、能量型(≈1C)和功率型(≥2C)。比值越大，代表电池的功率密度越高，但容量密度会低一些，单位容量的价格会更高些。
例如，电力调峰、离网型光伏储能或用户侧的峰谷价差储能，一般需要储能电池连续充电或连续放电两个小时以上，因此适合容量型电池的应用;对于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景，则需要储能电池在秒级至分钟级的时间段快速充放电，所以比较适合功率型电池的应用;而在一些同时需要承担调频和调峰的应用场景，能量型电池会更适合些，当然，这种场景下也可以将功率型与容量型电池配合一起使用。
在目前各类储能电池中，液流电池和锂浆料电池属于典型的容量型电池，锂离子电池中的钛酸锂电池则是一类典型的功率型电池，这是由上述电池的本质属性决定的，难以改变。其它种类的电池，可以通过更改电池材料和工艺，进行某种程度的属性调整，以适应不同的储能应用场景。
相对于动力锂电池而言，储能锂电池对于使用寿命有更高的要求。新能源汽车的寿命一般在5-8年，而储能项目的寿命一般都希望大于10年。动力锂电池的循环次数寿命在1000-2000次，而储能锂电池的循环次数寿命一般要求能够大于3500次。在成本方面，动力锂电池面临和传统燃油动力源的竞争，储能锂电池则需要面对传统调峰调频技术的成本竞争。
另外，储能电站的规模基本上都是兆瓦级别以上甚至百兆瓦的级别，因此储能锂电池的成本要求比动力锂电池的成本更低，安全性也要求更高。动力锂电池与储能锂电池有一些区别，但从电芯上看，都是一样的，都可以采用磷酸铁锂电池和三元锂电池，主要差别在于BMS电池管理系统，电池的功率响应速度和功率特性、SOC估算精度，充放电特性等，都可以在BMS上去实现。
02
紧缺成因
要理解储能的需求，就要尝试回答一个问题：
为何我国往往在夏季发生大规模断电？
从需求方面看，无论是工业用电还是居民用电，均呈现一定程度上的“季节不平衡性”，具有“高峰期”和“低谷期”。大多数情况下，电网供给能够满足日常用电需求。
然而，由于夏季高温，增加了居民电器使用率。同时，很多企业由于产业调整，用电高峰期也在夏季。
从供给方面看，由于地域及季节天气原因，风电和水电的供给不稳定。以四川为例，四川80%的电力来自于水电供应。而今年四川省遭遇了罕见的高温干旱灾害，持续时间长，主要流域严重缺水，水电站电力供应紧张。此外，极端天气以及风力骤减等因素也会使得风力发电机无法正常运作。
在电力供需缺口较大的背景下，为了最大程度提升电网利用率，保证电能供给，储能便成为提升电力系统灵活性的必然选项。
此外，我国电力系统正在从传统能源向新能源转型，光电、风电以及太阳能等受自然条件影响很不稳定，也对储能有很高需求。
据国家能源局，2021 年我国风光装机量占比达到 26.7%， 高于全球平均水平。
对此，在2021 年 8 月，国家发展改革委、国家能源局发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》，提出：
超过电网企业保障性并网以外的规模，初期按照功率15%的挂钩比例（时长4h以上）配建调峰能力，按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。
可以看出，在电力紧缺的大背景下，解决“弃风、弃光”问题刻不容缓。如果说以前有火电撑腰有恃无恐，现在“双碳”政策的压力下，必须把平日里多发出来、却没处使用的风电和光电存起来，用在别处。
因此，国家政策开始明确鼓励“配建调峰”，配的比例越多，也就可以“优先并网”，参与电力市场化交易，获得相应收益。
因应中央政策，各地区因地制宜、紧锣密鼓地大上电站储能。
2021年8月，内蒙古发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》，要求电站“电化学储能容量应为不低于项目装机容量15%（2小时）， 充放电不低于6000 次，单体电芯容量不低于150Ah”。
同年12月，河北发布《关于下达河北省2021年风电、光伏发电市场化并网项目计划的通知》，要求“围场、丰宁两县坝上地区所有风电、光伏发电项目按照20%、4小时，其他区域按照15%、4小时配置储能装置；河北南网区域所有光伏发电项目按照10%、4小时配置储能装置(或20%、2小时)配置储能装置”。
综合蒙冀两地的政策，可以看出，地方执行储能政策更加细化了。
内蒙具体到了储能电池的具体配置，要求较高的充放电次数、较大的单体电芯容量，规格数倍于汽车电池。
河北因地制宜，对于光风资源丰富的坝上地区，要求更高的储能配建比例和时长。
于是，在政策陆续出台、执行趋向明朗的情况下，对于储能电池的政策性需求在短时间涌向市场，需求一下子爆了！
03
大容量是趋势
在一套电化学储能系统中,电池成本占比高达60%左右。近年来，储能行业规模扩张高歌猛进，叠加降本压力，业内对储能电池高经济性提出迫切需求。
2020年，宁德时代率先推出主打长循环寿命的280Ah电芯，逐渐替代原有的50Ah-100Ah电芯，成为储能项目招标或产品采购的标配。行业主流电池厂家纷纷跟进，密集推出280Ah电芯甚至更大容量的电芯。
今年5月，楚能新能源发布“楚能一号”产品，电芯容量为280Ah，单体电芯循环寿命超过1万次。8月，厦门海辰储能发布首款300Ah电力储能专用电池和大圆柱户用储能专用电池。10月，亿纬储能更是发布了全新一代储能电池LF560K，将电芯容量进一步推高至560Ah。电池厂商在大容量电芯赛道上竞争加速。
“已有大客户订单，市场反响非常热烈。将如期于明年一季度交付。”在海辰储能产品经理张万财看来，储能专用电池向更大容量发展是技术迭代趋势之一。大容量电池通过摊薄电池结构件成本、减少系统成组零部件数量、简化生产线工艺、减少设备数量、减少人工投入等，降低储能系统成本。
对此，刘勇表示认同，储能电池的发展路径就是要通过技术创新升级来降本增效，采用小容量电池，并联数量多，系统安装占地面积较大，而采用大容量电芯，可以有效降低预制舱数量，度电成本也有一定的降幅，可显著改善用户整体投资收益。
亿纬锂能铁锂电池首席技术官苑丁丁拿出一组数据：相比此前的LF280K储能专用电池，使用LF560K电池可减少50%的电芯数量,减少47%的电池包零部件数量，提升30%的生产效率。
04
安全是前提
业内人士认为，当前储能电池进入技术集中变革期，除了大容量外，高电压和液冷系统正受到市场热捧。
目前，国内有越来越多的厂商开始储能电池专用产线生产及研发，包括亿纬锂能、鹏辉能源、海辰储能、瑞浦兰钧、楚能新能源、远景动力在内的电池企业均发布了专用储能电池，以抢占发展先机。
值得注意的是，储能电池研发必须以安全为前提，电池容量并不是一味求大。“太大了增加安全风险。容量增大会导致电池自身散热性能变差。同时，电池做大可能出现电芯鼓胀问题，会导致过充和热失控难以应付，需要对电池热管理做好均衡设计。”刘勇称。
“安全是储能行业发展的底线。”业内人士向记者强调，目前储能行业仍处于发展初期，技术标准和验收标准不够完善，客户恐难以辨识各种储能技术和其产品优劣。在此情况下，一些不具备实力的企业盲目上马大容量项目，增加安全隐患。“大容量并不是无限放大，要实现大容量、高安全和长循环寿命的平衡。”
张万财同样表示，电池储能不是能源来源，只是一个中转站，有容量限制。
那么，哪些场景适合小电池,哪些场景又需要大电池？刘勇认为，电池容量与储能系统/电站的装机容量和应用场景紧密相关，如大储系统通常更适合匹配大容量电芯，可以大幅提升储能系统能量密度，是大储市场的发展趋向，而户用储能用小容量电池足够。
05
制造能力仍需加强
今年，储能市场需求异常旺盛，280Ah电池供应出现紧张局面。对厂家而言，无论是新建专门的储能电池产线，还是将原有动力电池产线进行升级改造，都需要一定的扩产周期。
据了解，储能电池生产主要有叠片和卷绕两种工艺，卷绕自动化程度高，生产效率高。但卷绕生产的280Ah电芯一致性对制造工艺的要求，远高于50Ah-100Ah电芯。
“大容量电池给设计和制造能力带来了极大挑战。”刘勇解释道，小电芯一般采用卷绕工艺，生产效率较高，而大电芯要达到所需要的技术参数，需要升级产线。在生产过程中如何确保电化学材料加注的安全、高效和稳定性也是关键，这些都是目前储能电池亟待攻克的难题。
“大电芯生产效率低于小电芯，这是物理规律。”张万财进一步指出，大容量电池对生产设备提出了新要求，以海辰储能现有的280Ah智能产线为例，所有装配段和测试段工艺设备上，研发制造团队都进行了相应的设计和开发，做了大量工作。未来，创造更高产能的极速产线，还有待从业者持续技术攻关。
此外，储能市场还没有达到大规模发展阶段，今年上半年新增规划、在建的新型储能项目规模接近130吉瓦时，实际投运量不到1.5吉瓦时。储能商业模式尚未成熟，叠加上游原材料涨价影响，电池企业扩产也较为谨慎。
总结
“可再生能源+储能”是新能源发展的必然选择，而储能应用场景的复杂性决定了储能电池技术的多元化发展方向。未来针对电力调峰储能的大容量电池和电力调频储能的大功率电池还有待技术的创新突破。
