海內外市場2025年第一展開展在即,將開啟了一年一度產(chǎn)品、技術比拼的“盛大狂歡期”。此文將羅列鋰電池儲能十大技術進化趨勢預測,涵蓋熱管理、系統(tǒng)架構、材料迭代等多個維度,也歡迎業(yè)界留言。
趨勢一:組串式架構將主導大儲系統(tǒng)設計
組串式儲能系統(tǒng)憑借“一簇一管理”的精細化控制,加速替代傳統(tǒng)集中式架構,成為大儲領域的主流選擇。
每個電池簇獨立連接PCS,避免簇間環(huán)流和熱失控擴散,系統(tǒng)安全等級提升至IP67標準。華能集團2025年4.5GWh構網(wǎng)型儲能招標明確要求組串式方案。
模塊化設計支持按需擴容,單機功率達215kW的組串式PCS可并聯(lián)擴展至百兆瓦級。三峽能源肇東100MW/200MWh項目即采用此方案。
此外,組串式系統(tǒng)通過減少并聯(lián)損耗和冗余設備,初始投資成本大幅降低,全生命周期放電量提升。 例外,陽光電源PowerTitan2.0實現(xiàn)全生命周期放電量提升8%。
趨勢二:熱管理技術向“智能液冷+全域溫控”躍遷
熱管理系統(tǒng)(TMS)將從傳統(tǒng)的風冷、液冷分離式設計,向高度集成化、智能化的多源協(xié)同方向發(fā)展。
智能液冷+全域溫差控制技術,采用矩陣式熱管理設計,是重要風向之一。例如,天合儲能即將亮相英國儲能峰會(Energy Storage Summit 2025)Elementa 2 Pro配備了智能溫控系統(tǒng),采用混合冷卻技術,即使在極端條件下也能將電芯溫差控制在≤2.5°C,確保每個電芯都能在最佳溫度下運行,從而延長系統(tǒng)壽命并提升效率。
AI動態(tài)調控成熱管理技術的核心躍升點,可通過AI算法實時預測熱負荷,優(yōu)化空調群組調度指令。 華為在去年的工商儲新品采用風液智冷技術;而陽光電源PowerTitan2.0采用液冷PACK+液冷PCS“全液冷”散熱,并搭載AI仿生熱平衡技術,具備速冷、微冷、加熱三種控溫模式。
趨勢三:構網(wǎng)型儲能與電網(wǎng)深度融合
儲能變流器(PCS)采用虛擬同步發(fā)電機技術,模擬發(fā)電機組的轉動慣量和阻尼特性,以平穩(wěn)渡過并離網(wǎng)切換的黑障盲區(qū),具備故障穿越能力。
構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)能夠自主設定電壓參數(shù),輸出穩(wěn)定的電壓與頻率,既可并網(wǎng)也可離網(wǎng)運行,為電力供應提供更大的靈活性和自主性。
多家企業(yè)如陽光電源、南瑞繼保、華為、金風零碳、遠景儲能等都在構網(wǎng)型儲能技術方面取得了顯著的進展,并成功落地了構網(wǎng)型儲能項目。如陽光電源干細胞電網(wǎng)技術,已經(jīng)助力英國、廣西等海內外多個項目實現(xiàn)構網(wǎng)。
趨勢四:半固態(tài)/固態(tài)電池邁向應用元年,或將成為300Ah+升級方向。
固態(tài)電池在能量密度(400Wh/kg以上)與安全性(無電解液泄漏風險)上的突破,將重塑儲能技術路線。 儲能領域,海博思創(chuàng)與合作伙伴深入合作,采用行業(yè)領先的無機-有機復合固化技術,成功解決了傳統(tǒng)固態(tài)電池固-固接觸離子導電性差和界面不穩(wěn)定的問題,首次實現(xiàn)了半固態(tài)技術在大容量儲能產(chǎn)品中的工程化應用。
更進一步,寧德時代、比亞迪、清陶能源等企業(yè)推進硫化物固態(tài)電解質技術,循環(huán)壽命加速突破,2025年有望實現(xiàn)兆瓦級示范項目。
據(jù)高工儲能不完全統(tǒng)計,從2024年開始至2025年開年,儲能招投標已累計釋放近1GWh的固態(tài)電池采購需求。固態(tài)電池憑借在安全、能量密度、循環(huán)壽命等多個方面的綜合提升,也成為第二代300Ah+儲能電池升級的核心方向之一。
趨勢五:鈉離子電池開啟“低成本儲能”時代
鈉電池憑借資源豐富性(鈉儲量是鋰的420倍)和低溫性能優(yōu)勢(-40℃容量保持率≥80%),成為眾多儲能場景的理想選擇。高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)預測,預計2024年我國鈉離子電池出貨量超1.5GWh,同比增長達200%。2025年出貨量超4.5GWh,2030年出貨量有望超30GWh。
鈉儲示范項目超百兆瓦時的項目也相繼落地。2024年5月,我國首個大容量鈉離子電池儲能電站——廣西南寧伏林鈉離子電池儲能電站正式建成投運,該項目總容量超過100MWh;同月,我國首個百兆瓦時級別的鈉電池儲能項目——湖北大唐100MW/200MWh鈉離子新型儲能電站一期工程也建成投運,投產(chǎn)規(guī)模達到50MW/100MWh;2024年6月,廣州發(fā)展集團在湖北洪湖市亦開工建設了一座100MW/200MWh的鈉離子儲能示范項目等等。
未來,混合儲能系統(tǒng)或將出現(xiàn),鋰鈉混用技術(如寧德時代AB電池系統(tǒng))兼顧能量密度與經(jīng)濟性,度電成本可降低30%。
趨勢六:大容量、長循環(huán)壽命技術走向縱深
“光儲同壽”是行業(yè)共同追求的目標,目前業(yè)界常用的磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命如何突破“萬次門檻”,常規(guī)化學體系無法滿足,材料改性(如補鋰)、系統(tǒng)協(xié)同才能改變“循環(huán)壽命停留在宣傳上”。
此外,極致降本仍是行業(yè)重要趨勢,大容量、長壽命電池仍是鋰電池儲能進化的兩個核心的方向。從2024年的技術競逐來看,多款500Ah+、600Ah+,甚至1000Ah+相繼問世,這亦將是 2025電池新品的重要看點之一。
以遠景動力(AESC)為例,其于2021年行業(yè)率先推出305Ah儲能電芯,隨后又發(fā)布315Ah、350Ah兩款電芯。2024年,遠景動力又推出全新一代700+Ah儲能電芯,預計將于2026年量產(chǎn)。遠景動力認為,大容量、長壽命仍將是儲能電池進化的重要方向。
趨勢七:智能化運維驅動全生命周期降本
AI與物聯(lián)網(wǎng)技術深度賦能儲能運維,實現(xiàn)“預測性維護+資產(chǎn)增值”。
數(shù)字孿生技術可應用于儲能系統(tǒng)的全生命周期管理,包括設備監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和控制策略。通過虛擬仿真和實時監(jiān)控,數(shù)字孿生技術可以幫助運維人員提前識別安全風險,實現(xiàn)少人、無人值守,故障迅速響應和解決,極大降低運維成本。
比如,天合儲能Elementa 2 Pro通過一鍵遠程升級和實時監(jiān)控功能,運維人員可以遠程管理設備,使運維效率提升高達90%。
值得注意的是,通過“區(qū)塊鏈+共享儲能”的模式,可實現(xiàn)供需關聯(lián)互動和“發(fā)-儲-配-用”精準調配、安全校核和自主交易。這種模式有助于推動儲能資源在全國范圍內的優(yōu)化配置,提高能源利用效率,或將成為2025年進化重要方向之一。相關案例顯示,通過數(shù)據(jù)上鏈實現(xiàn)儲能資產(chǎn)透明化管理,提升融資可信度,降低資金成本2-3個百分點。
趨勢八:交直流一體設計推動“儲能安裝革命”
交直流一體儲能系統(tǒng)是一種集成了直流側電池單元和交流側PCS(電力轉換系統(tǒng))的創(chuàng)新設計。這種設計不僅簡化了儲能系統(tǒng)的結構,還大幅提升了系統(tǒng)的效率、性能和安全性。
由于交直流一體儲能系統(tǒng)在出廠前即可完成預安裝和預調試,現(xiàn)場只需進行簡單的并網(wǎng)操作,大大縮短了并網(wǎng)時間。這意味著設備到站后即可迅速投入運行,提高了項目的響應速度和效率。
陽光電源Powertitan 2.0、遠景儲能5.6MWh交直流一體系統(tǒng)、力神電池5MWh交直流一體液冷集裝箱——LS-C5M-A,直流線纜不出柜,安裝時間大幅縮短。2月13日,F(xiàn)luence官宣的7.5MWhSmartstack也是AC儲能系統(tǒng)(交流模塊),即在同一集裝箱內集成了電池和PCS。
趨勢九:安全技術從“被動防護”轉向“主動防御”
多層級安全防護體系成為行業(yè)標配。
一是消防系統(tǒng)升級,Pack級全氟己酮+艙級氣溶膠的多級滅火方案,響應時間<3秒,復燃率降至0.1%以下。
二是AI風險預警,通過電壓、溫度、氣體濃度多參數(shù)融合分析,提前48小時預測熱失控風險。
三是,電池管理系統(tǒng)升級迭代,采用雙向主動均衡算法,電池簇間容量差異控制在2%以內,系統(tǒng)可用容量提升8%。 例如,根據(jù)科陸電子在德州站點經(jīng)過三年的數(shù)據(jù)監(jiān)控,使用Smart Scales(智能天平)主動均衡技術,比使用被動均衡的站點,電池SOH提升2%以上。
趨勢十:高度集成化加速“光儲平價時代”
一方面,儲能系統(tǒng)與光伏、充電設施深度耦合,構建能源自洽生態(tài)。 比如,華為數(shù)字能源推出集成BMS、PCS、EMS的“All-in-One”方案,協(xié)調控制延時<10ms,光儲聯(lián)動效率提升12%。
另一方面,面對儲能項目越來越貼近鬧市,儲能系統(tǒng)環(huán)境友好性也成為高度集成化的一個重要方向。比如,Elementa 2 Pro采用緊湊的肩并肩、背靠背設計,節(jié)省占地面積;同時通過先進的噪音控制技術,將運行音量降至最低70dB,適配城市及近郊場景。
2025年,鋰電池儲能技術進化將圍繞“安全、效率、成本”三大核心展開,從熱管理的智能化到組串式架構的普及,從固態(tài)電池的量產(chǎn)到鈉電的成本革命,技術迭代正在突破傳統(tǒng)儲能的應用邊界。
未來,儲能企業(yè)需在技術研發(fā)、場景適配與商業(yè)模式創(chuàng)新中尋找平衡,方能在全球儲能競賽中占據(jù)先機。