下一代电化学储能技术国际发展态势分析
（中国科学院武汉文献情报中心）
在全球碳中和大背景下，国际能源格局由化石能源绝对主导朝着低碳多能融合发生转变，储能技术作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键技术日益受到业界高度关注。相较于以蓄水储能为代表的物理储能技术，电化学储能技术因具有不受地理环境限制、电能直接存储和释放电能的优势，日益受到新兴市场和科研领域的广泛重视。
全球主要国家都极为重视发展电化学储能技术，并结合自身需求特点，各自制定适合自身的电化学储能技术发展战略布局，开展了技术研发和项目试点，积累了电池材料研发、性能提高、安全保障以及多应用领域探索等多方面的经验。
本章分析了美国、欧盟、德国、日本等主要国家和地区的电化学储能技术战略布局、项目部署和重点示范项目的情况。同时，从全固态电池、金属
-
空气电池、钠离子电池、多价离子电池等方面，分析了下一代电化学储能技术的关键前沿技术发展现状与趋势。其中，我国钠离子电池目前不论是在材料体系和电池综合性能等技术研发方面，还是在产业化推进速度、示范应用、标准制定及专利布局等方面均处于国际前列，已具备了先发优势。
本章还利用科学计量方法，定量分析了在下一代电化学储能技术中全固态锂电池的论文发表情况和专利成果情况。从论文发表情况可以看出，中国、日本和美国是论文发表量最多的国家，其中，中国以超过
1000
篇相关论文，远高于排名第
2
位的日本和第
3
位的美国，约占全球在该领域总论文发表量的三分之一。中国科学院以
241
篇相关文献成为全球全固态锂电池技术领域发文量排名第
1
的研究机构，说明中国在全固态锂电池技术领域的基础研究热度最为激烈，应用潜力较大。从专利成果统计结果来看，全固态锂电池专利申请量整体上随时间的增长趋势明显，并从
2015
年起呈现井喷式发展，其技术主题主要集中在二次电池的开发与制造、电极的开发、导电材料的研发、一次电池的开发与制造、制造导电材料专用设备的研发等方面。日本在全固态锂电池技术领域的研发较早，公开专利数量最多，主要申请机构类型以企业为主，并重视专利技术在全球范围的保护，日本的该技术在全球范围处于遥遥领先的地位。中国虽然起步较晚，但是近几年的专利申请量呈明显的上升趋势，是该技术领域专利申请量第
2
大国家，并在
2019
年超过日本，成为全固态锂电池领域全球第
1
大专利申请国。
图5-17
全球全固态锂电池技术主要优先权国家或地区分布
随着我国承诺
2030
年碳达峰、
2060
年碳中和目标的推进实施，到
2030
年我国非化石能源占一次能源消费比重将达到
25%
左右。根据目前明确要求的风电、光伏配备储能比例测算，预计到
2025
年，如果按风
/
光电装机配套电化学储能占比
10%
，储能系统功率为新能源容量的
15%
，储能时长
3.5
小时，那么新能源发电侧电化学储能累计装机需求将达到
52.97
吉瓦时。因此，我国政府对电化学储能技术的开发日益重视，先后出台了一系列支持政策，启动重大研发项目开展技术研究，并部署了一批电化学储能示范工程。然而，我国虽然在电化学储能技术上努力追赶欧、美、日、韩等先进技术国家和地区，但在对储能电池机理的研究、技术突破以及关键材料制造上距离技术发达国家仍有一定差距，多种类型电化学储能技术的示范应用才刚刚起步。因此，需进一步从顶层设计、制度政策、技术研发、应用部署、国际交流等多方面采取措施，争取尽快实现下一代新型电化学储能技术的大范围应用，促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，构建“清洁低碳、安全高效”的现代能源产业体系。
本文节选自
《国际科学技术前沿报告2021》
（张志强主编. 北京：科学出版社，2022.12）一书“5
下一代电化学储能技术国际发展态势分析”，
有删减修改。
ISBN 978-7-03-073979-7
责任编辑：侯俊琳 唐 傲 陈晶晶
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