储能电池运用场景
（1）可再生动力并网
可再生动力发电的空隙性和易变性，以及浸透率的不断前进，对现有电网系统的正常工作和调度提出了严峻的应战。近年来，为了尽或许运用更多的可再生动力和前进电网工作的牢靠性和功率，各种储能技能研讨及工程演示项目得以快速展开。大容量电池储能技能运用于风电、光伏发电，可以滑润功率输出动摇，下降其对电力系统的冲击，前进电站的盯梢方案出力的才能，为可再生动力电站的建造和工作供给备用动力。
（2）电网辅佐服务
电网辅佐服务分为容量型和功率型服务，容量型服务如电网调峰、加载跟和顺黑发动等，储能规划需到达必定体量，一般1~500MW之间，放电时刻大于1小时;功率型服务如调频辅佐和电压支撑，需求电池在短时刻内（分钟等级）有较大的功率或电压输出。储能电池技能在前进电网调频才能方面，可以减小因频频切换而形成传统调频电源的损耗;在进步电网调峰才能方面，依据电源和负荷的改动状况，储能系统可以及时牢靠地呼应调度指令，并依据指令改动其出力水平。
（3）电网输配
储能电池系统可以改善配电质量和牢靠性。当配网呈现毛病时，可以作为备用电源继续为用户供电;在改善电能质量方面，作为系统可控电源对配电网的电能质量进行办理，消除电压暂降、谐波等问题，一起下降骨干网络扩容投入，节省扩容资金。
（4）分布式及微网
微电网系统要求配备储能设备，并要求储能设备可以做到以下几点：1）在离网且分布式电源无法供电的状况下供给短时不间断供电;2）可以满意微网调峰需求;3）可以改善微网电能质量;4）可以完结微网系统黑发动;5）平衡间歇性、动摇性电源的输出，对电负荷和热负荷进行有用操控。储能电池系统具有动态吸收能量并当令开释的特色，作为微电网必要的能量缓冲环节，它可以改善电能质量、安稳组网工作、优化系统配置、保证微电网安全安稳工作。
（5）用户侧
用户侧储能首要包含工商业削峰填谷及需求侧呼应。电池结合电力电子技能可以为用户供给牢靠的电源，改善电能质量;并运用峰谷电价的差价，为用户节省开支。
（6）电动汽车VEG形式的供能系统
新动力汽车工业的展开有必要与储能工业协同展开。为了满意未来电动汽车安全快充的需求，有必要树立相似加油站的分布式能量站，能量站设备有低本钱、长寿数的兆瓦级储能电池，可从电网充电贮存电量后，给电动汽车快速充电;一起，能量站还可以与电网互动，用于电力调峰或调频。
储能电池的技能内在
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能的立异打破。储能电池技能内容首要包含六个方面：资料技能、结构技能、制作技能、运用技能、修正技能和收回技能。
（1）资料技能
电池中心资料包含正极资料、负极资料和电解质资料，隶属资料还包含隔阂、集流体和电池壳体资料等。在曩昔的三十年里，锂离子电池资料的研制首要会集在进步资料的能量密度、循环寿数和安全功用，开发低本钱的资料制备技能;液流电池资料的研制首要会集在电解液和隔阂资料的改性。2006年铅酸电池范畴开端了负极铅膏中碳资料添加剂的挑选与改性，以展开储能用长寿数铅炭电池。
纵观储能电池技能的研讨前史，尽管资料的前进可以带来电池功用的明显改善，但可以有实践效果的资料立异进程其实十分缓慢。特别是试验室论文报导的资料功用，并不等同于实践电池的功用，两者之间往往有适当的间隔。因而电池资料尽管很要害，但并不是电池技能研讨的悉数。现在储能范畴技能工程类项意图立项过于垂青了试验室的资料论文研讨工作，忽视了与实践运用场景的对接，形成了科研工作与工业展开需求之间较大的脱节，应予以满意注重。
（2）结构技能
并非一切的电池都可以称为储能电池，系统功率在1KW量级以上的，可以称为储能电池;系统功率≥1MW，用于储能电站的电池称为电力储能电池。
储能电池结构技能包含电池单体内部结构技能和外部系统结构技能。与小型的消费类电子产品用电池不同，储能电池的结构更为杂乱，具有系统串并联的要求和大功率大容量的特色。
现有储能和动力锂电池是由手机电池等微小型锂离子电池展开而来的，无论是圆柱型仍是方型电池，从内部结构来看，一切类型的锂电池内部选用的都是粘接的薄膜电极结构，这给储能用锂电池功用一致性的规划带来了底子性的结构难题。别的，当电池作废收回时，只能把粘接电极悉数破坏，内部破碎的铝箔、铜箔资料以及Co、Li元素等需求重新用冶金方法收回，导致收回本钱高，并存在酸碱废液污染处理的危险。因而，储能用锂电池的结构规划有必要学习交融铅酸电池、液流电池等大型电池的结构思路，由简单出问题的“娇小富有”转变为安全牢靠的“傻大笨粗”，然后适宜大电流大功率的储能运用场景。
未来大型储能电池的研制还需求考虑电池内部结构与外部结构的交融规划。关于电力储能而言，运用端客户关怀的是系统本钱、系统功率、系统寿数和系统安全性，而不关怀单体电池的能量密度或单体电池的循环寿数。因而，作为电池技能研制端，应主动考虑单体内部与系统外部结构的立异交融，经过内部结构的推翻规划，减轻外部系统面对的本钱和安全性压力。这将是未来储能电池结构技能研讨的一个重要方向。
（3）制作技能
储能电池制作技能与电池结构规划密切相关。储能电池系统的串并联特性要求电池有必要具有较好的一致性，因而出产工艺的智能管控尤为重要。如何用低本钱的配备和工艺制作高功用的储能电池？这是一个对立问题，也是现在储能电池制作技能开发的要害问题。
现有的锂离子电池出产工艺是从曩昔磁带制作工艺过渡而来的，以习惯电池薄膜涂覆极片的精度要求，加之电池产品型号形形色色，缺少规范，导致了电池出产进程的资料运用率低、产品合格率低、设备工作率低、制形本钱高。因而，未来需求结合电池结构的推翻规划，从底子上下降储能电池出产工艺的杂乱度和出产设备的参数要求，一起推动大数据、物联网技能与储能电池出产设备和制作工艺的交融展开，经过智能制作晋级，规范制作工艺规范，严格操控产品质量，前进产品终检功率，下降储能电池的制形本钱。
（4）运用技能
储能电池运用技能首要指BMS、PCS和EMS。BMS（电池办理系统）是电池本体与运用端之间的枢纽，首要对象是二次电池，意图是前进电池的运用率，防止电池呈现过度充电和过度放电。PCS（电池储能系统能量操控设备）是与储能电池组配套，衔接于电池组与电网之间，把电网电能存入电池组或将电池组能量回馈到电网的系统。EMS（能量办理系统）是现代电网调度主动化系统总称，包含：计算机、操作系统和EMS支撑系统、数据收集与监督、主动发电操控与方案、网络运用剖析。
现在许多储能演示项意图落地是由电池出产供货商与电网公司直接对接，而且缺少职责确定规范和运用技能规范，这给后期的系统运维和或许的事端确定带来难题。未来应该会呈现以运用技能开发为中心的独立的储能电池系统运用服务商，担任储能系统的规划规划、租借运维和作废收回，并与保险公司协作，许诺担任系统的运用寿数和工作安全。
（5）修正技能
储能电池的修正技能包含电池系统的电气修理技能和在线再生技能。前者包含环境腐蚀修护、电气绝缘老化检测、电衔接检测、温度压力传感保护和电池巡检技能等，后者是针对新式储能锂电池提出的新的技能方向。由于理论上讲，除了电池活性颗粒内部晶格紊乱问题以及集流体的腐蚀掉落问题，储能锂电池的其它界面问题都有或许经过在线再生的方法进行保护延寿。当电池运用一段时刻后，可以经过正负极资料外表SEI膜原位修正、电解液的弥补和替换等方法对电池功用进行再“激活”，延伸储能锂电池的实践日历运用寿数。例如，锂浆料电池的浆料厚电极形状赋予了其在运用期进行在线再生的或许性。
（6）收回技能
任何电池都有运用寿数的期限。消费类小型电池现在国内的运用总量有几亿只，且大多数体积较小，废电池运用价值较低，加上运用涣散，绝大部分被当作日子垃圾处理，存在污染危险。作废后的储能电池不或许像消费类小型电池相同丢掉于环境中，有必要做收回再生处理。
储能电池的收回技能包含废旧电池的替换处理技能、安全运送技能、收回处理技能和资源再运用技能。现在，铅酸电池的收回再生技能比较老练，但存在不规范收回环节的污染危险。锂电池的收回流程和技能还不老练，需求与资料技能和结构技能相结合，展开便利收回再生的新式储能电池技能，在产品规划方面加以立异改善，从出产端提早考虑电池收回处理的环节，以完成储能锂电池工业的资源可继续展开，这一点具有重要的战略意义。
储能电池技能展开方针
储能的春天现已降临，但工业蓬勃展开的夏日还远未到来，各类储能技能现已展开商业或演示运用，在运用中展示了储能的优势，也逐步暴露了一些问题，特别是电池储能技能，间隔“低本钱、长寿数、高安全、易收回”的展开方针还有很长的路要走，有待立异与打破。
（1）低本钱
狭义的储能电池本钱仅包含一次（收购）本钱，广义的储能电池本钱还包含二次（运用）本钱和三次（收回）本钱。
其间，一次本钱包含电池的资料本钱和出产制形本钱。在资料本钱下降空间有限的状况下，经过电池结构技能的推翻规划，简化电池出产工艺，下降制形本钱和人力本钱，将会是新式储能电池重要的降本钱方向。
二次本钱与电池运用寿数休戚相关。需求结合资料技能和结构技能，展开新式修正再生技能，进步电池运用寿数，下降容量型电池的度电本钱和功率型电池的频次本钱。
三次本钱首要指电池的收回本钱。现在储能电池的收回再生环节若要做到完全契合环保规范的要求，本钱仍是十分高的，需求有立异的收回再生思路，下降电池的三次本钱。
储能电池技能本钱下降可以分为以下四个方针阶段。当时方针：开发非调峰功用的储能电池技能和商场，例如调频储能电池和移动储能电池;短期（5-10年）方针：低于峰谷电价差的度电本钱;中期（10-20年）方针：低于火电调峰和调度的本钱;长时间（20-30年）方针：低于一起期风景发电的度电本钱。
电池储能辅佐AGC调频会先于调峰储能展开起来。未来只有当储能电池运用本钱低于火电调峰本钱后，储能电池系统才或许作为重要弥补得以规划展开，并归入到电网的调峰调度系统。
（2）长寿数
一般来说，关于消费类小型电池（如手机电池），3至5年的运用寿数足以满意电子产品的寿数要求，但现在仍是期望电池单次充电后的待机时刻可以更长一些，因而关于电池的能量密度有着更高的直接的需求。但是关于电力储能电池，基本上都要求十年甚至二十年以上的日历运用寿数。因而，进步储能电池的日历运用寿数特别重要。
电池循环次数寿数是日历运用寿数的根底，但并不等同于电池的实践日历运用寿数。由于从热力学视点来说，电池系统是一个高度非平衡的化学系统，在绵长的循环运用岁月中，还存在不可逆的体相和界面的化学改动，导致电池内阻的添加和容量的衰减。现在，还缺少适宜的加快老化试验规范可以对应电池实践的日历衰减改动。未来除了需求树立相关测验规范以外，还需求开发立异的在线修正再生技能，进步储能电池的日历运用寿数，满意实践储能的工况要求。
（3）高安全
储能电池的安全性十分重要。相对而言，水系电池如液流电池、铅酸电池等安全性较好，可以满意储能电站的安全性要求，但也需求严格操控电池的充电截止电压，以防止水溶液过压电解后的析氢爆破;有机系锂离子电池的安全性问题较为杰出，现在整体而言处于安全及格线上下的水平，有待技能打破;固态电池不含易燃的电解液，因而具有最高的安全性，在未来完成量产后有或许会首要运用到高安全要求的某些特别场景。当然，固态电池要规划运用于电力储能，在降本增寿方面还有适当的困难需求战胜。别的，固态电池的收回处理也是一大难题。
防止电池（内部或外部）短路的安全防备技能以及在电池短路发生后的应急保护技能是储能电池安全技能展开的重要方向。只是经过外部救活设备进行储能锂电池的安全保护，是远远不够的，未来有必要开发推翻性的电池结构技能和安全保护技能，从电池内部彻底解决电池的安全问题，保证储能电池的安全运送和储能电站的安全工作。
（4）易收回
资源的循环再生运用将是储能电池未来规划运用面对的最大应战。储能电池要到达易收回的方针有三点基本要求：1、电池收回进程契合安全和环保规范;2、稀有贵金属元素做到挨近100%的再生运用;3、电池有必定收回残值。
现在演示运用的储能锂电池系统基本上没有考虑到未来电池作废后的收回处理环节。更为严峻的是，现在电池界广泛存在一种过错的观念，以为作废锂电池富含各类有价值的贵金属，因而底子不必忧虑收回处理的问题。
本文作者了解到的实践状况是，作废电池的“价值”与“环保”之间存在较为严峻的抵触和对立，现有储能锂电池的资料系统挑选和电池结构规划，使得完全契合环保要求的有价值的收回处理工作十分困难。因而，有必要展开详尽的储能电池全工业链污染剖析和环保评价，引导储能电池技能立异的环保展开方向，以促进工业的健康可继续展开。
