储能，是通过特定的装置或物理介质将不同形式的能量通过不同方式储存起来，以便以后再需要时利用的技术。新型储能是指抽水蓄能以外的储能技术。

储能形式根据技术路径不同主要分为热储能、电储能和氢储能三大类，其中电储能又可按能量储存形式分为物理储能、电磁储能和电化学储能。物理储能除了抽水蓄能外，还包括压缩空气储能、飞轮储能、重力储能等；电磁储能包括超导储能、超级电容器储能等;电化学储能包括锂离子电池、钠电池、铅蓄电池、液流电池、钠硫电池、燃料电池等储能形式;热储能主要包括熔融盐储能、热（冷）储能等。

• 主要储能技术比较
  

储能技术呈现多元化发展格局，各有不同的应用场景。每种储能技术均具有一定的独特性，在实际应用中，需要用户综合考虑各种储能技术的特点以及优缺点，选择最适宜的技术方案。比如，飞轮储能、超级电容、超导储能可以解决秒级或分钟级以下的调频需求:抽水蓄能、压缩空气储能、燃料电池和电化学储能等则更适用于进行小时级调峰;氢储能适合执行季节性调峰。不同储能技术的特点如下表所示：

• 储能技术应用场景

按照时长要求的不同，储能的应用场景可分为容量型（>4小时）、能量型（约1~2小时）、功率型（≤30分钟）和备用型(（≥15分钟）四类，对应的应用场景如下表所示。

• 新型储能行业装机容量

2023年中国新型储能新增装机规模达到了约2260万千瓦/4870万千瓦时，这一数字是“十三五”末装机规模的近10倍，彰显了新型储能技术的强劲发展势头。进入2024年，这一趋势继续延续，上半年新型储能新增装机已达到1305万千瓦/3219万千瓦时，进一步巩固了其在能源转型中的关键地位。

国家能源局数据显示:截至2024年上半年，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时，较2023年底增长超过40%，新型储能装机规模保持高速增长。

第二部分：机械储能——压缩空气储能和飞轮储能概况

• 压缩空气储能定义及分类

压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。压缩空气储能系统包含压缩、储气、蓄热/冷、回热/冷、膨胀发电等多个子系统，系统内的关键设备主要包括压缩机、换热器和膨胀机。压缩空气储能分为传统与新型两大技术路线，其中新型压缩空气储能包括绝热式压缩空气、蓄热式压缩空气、等温式压缩空气、液态空气储能、超临界压缩空气储能和先进压缩空气储能等。

• 压缩空气储能产业链图谱

压缩空气储能产业链上游包括装备制造、储气库，其中核心装备包括压缩机、换热器、膨胀机，储气库包括高压气罐、低温储罐、废旧矿洞、新建洞穴、盐穴等多种形式。中游企业主要负责储能系统的集成，即将上游的装备制造与储气库建设相结合，形成完整的储能系统。下游为应用推广与市场服务，包括储能系统安装，主要为新能源及传统电站、电网公司、工商业企业等终端用户提供 EPC(工程建设总承包)业务。截至2023年底，我国已投运的压缩空气储能项目总数达到7个，累计装机容量约182.5兆瓦，压缩空气储能产业快速发展。2024年上半年我国已投运的压缩空气储能累计装机容量达到196.8MW左右。

在技术路线方面，我国压缩空气储能技术呈现出多元化发展的特点。2023年末，当前已并网的7个项目中，虽然以先进压缩空气储能技术为主流，占比高达98.9%，但超临界压缩空气储能技术和液态空气储能技术也初露锋芒，分别通过廊坊1.5MW项目和江苏同里0.5MW项目实现了装机应用，占比分别为0.8%和0.3%。

• 压缩空气储能行业重点企业分析
  

压缩空气储能作为新兴储能技术的代表，正逐步成为能源领域的新焦点。随着技术的不断成熟和市场需求的快速增长，多家上市公司已深度参与该产业链，共同推动行业的繁荣与发展。从行业竞争格局来看，中国空气压缩机市场集中度较低，竞争格局相对分散。在压缩空气储能行业的广阔版图中，一批重点企业凭借其深厚的技术积累、强大的研发实力以及在核心装备开发、项目投资开发等方面的卓越表现脱颖而出。中储国能、中国能建、中国华能、陕鼓动力、杭氧股份。金通灵、东方电气、雪天盐业等企业，均在该领域展现出非凡的竞争力与影响力。

• 压缩空气储能行业发展趋势

随着研发投入的加大和产业链上下游的紧密协作，压缩空气储能技术将在提高能量转换效率、延长设备寿命、降低维护成本等方面取得更多突破，进一步推动其成本接近甚至超越抽水蓄能的成本水平。

随着市场规模的扩大，压缩空气储能产业链将更加注重上下游之间的协同与整合，形成从材料供应、设备制造、系统集成到运维服务的完整产业生态，促进资源高效配置和价值链优化。

压缩空气储能技术将不再局限于特定的应用领域，而是逐步向电网调峰调频、分布式能源系统、工业储能等多个领域拓展，满足不同场景下的储能需求，实现市场多元化发展。

• 飞轮储能定义及工作原理

飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成动能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能系统主要包括转子系统、轴承系统和转换能量系统三个部分构成。另外还有一些支持系统，如真空、深冷、外壳和控制系统。

飞轮储能的技术特点是高功率密度、长寿命。飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。

飞轮储能因其功率密度高、效率高、寿命长和无污染的优势，目前广泛应用于大功率、响应快、高频次的场景，典型市场包括轨道交通、电网调频、UPS不间断电源等。

• 飞轮储能重点项目
  

数据显示，截至2023年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机31.39GW/66.87GWh。其中，锂离子电池储能占比97.4%，飞轮储能占比仅0.2%左右。2024年上半年，飞轮储能产业化备案项目11个，总投资超41亿元，产业化进程取得较大进展。

第三部分：热储能——熔盐储热概况

熔盐是熔融盐的简称，指金属阳离子和非金属阴离子所形成的熔融态无机盐，故也可认作离子液体。熔盐在常温常压下为固态，达到一定温度后转变为液态，液态熔盐中阴阳离子之间的相互作用使其具有特殊的物理及化学性能，适合作为传热储热的媒介。熔盐作为储热介质吸收电能、辐射能等能量，储蓄在介质内，当环境温度低于介质温度时，储热介质可将热能释放出来。相比固体储热，熔盐储热具有稳定、寿命长、换热难度小等优势。综上熔盐储热具有大规模、长时间、安全稳定以及不受选址限制的特点，是构建未来新型电力系统中极有前途的储能技术之一，在应对调峰辅助服务、系统供热和储备能源方面具有巨大潜力。

• 熔盐储热装机情况

熔盐储热在全球储能产业中具有一定的地位，是全球第三大储能模式。根据CNESA发布的数据:抽水蓄能是最主要的电力储能形势，2023年全球抽水蓄能累计装机规模占比达67.0%;新型储能累计装机规模占比达31.6%，熔盐储热累计装机规模占比仅1.4%。随着技术的发展和市场的推动，熔盐储热的地位有望进一步提升。

• 熔盐储热已建成及在建项目情况
  

熔盐储能在光热发电应用最为成熟，其渗透率有待提升。截至2023年底，我国兆瓦级光热发电机组累计装机588MW.在建和拟建项目43个，总装机480万千瓦，均配8-16小时熔盐储能。但熔盐储能新增装机占国内储能总量仅1%，渗透率需提升。

据不完全统计，目前国内在建/推进中的光热发电项目共计35个，这些项目集中分布在西部四省和东北一省，具体为青海（7个）、甘肃（6个）、吉林（2个）、新疆（14个）、西藏（6个）。

第四部分：化学储能——电解水制氢概况

电解水制氢是一种利用电解的原理将水分解成氢气和氧气的过程。这是一种可持续的能源生产方式，因为水是一种丰富的资源，并且电解过程不会产生二氧化碳等有害物质。电解水制氢的原理很简单，就是利用电流通过电解质溶液（通常是水）中的两个电极，使水分子发生氧化还原反应，从而将水分解成氢气和氧气。在这个过程中，正极会吸引水中的离子，还原成氧气;而负极会吸引水中的氢离子，还原成氢气。在实际应用中，电解水制氢可以用于能源储存和转换。当有多余的电力时，可以使用电解水制氢将电能转化为氢气，存储起来。而当需要能源时，可以通过燃烧氢气或者与氧气反应来释放能量，从而实现能源转换。目前，根据电解质的不同，电解水制氢技术可分为碱性（AWE）电解水制氢、质子交换膜（PEM）电解水制氢、固体氧化物（SOEC）电解水制氢、固体阴离子交换膜（AEM）电解水制氢。

• 电解水制氢建成项目情况及格局
  

目前，我国制氢原料中，煤炭使用最为广泛，占比达到64%，其次是工业副产品占比达21%，天然气占比达14%，电解水使用最少，占比仅为1%。不过，电解水制氢项目增加较快。2023年国内将近20个电解水制氢示范项目建成及投产，其中可再生能源制氢项目（“绿氢”项目）项目多达14个，制氢装机规模合计达到387MW，同比2022年实现翻番增长同时，公开规划在2024年建成的绿氢项目超过60个，其中已开工绿氢项目制氢装机规模高达2.8GW，电解水制氢设备市场迎来爆发期。

• 电解水制氢市场前景
  

氢不仅是能源，也是能源的载体和基础原料，可广泛运用于化工，工业，交运，建筑和发电等领域。这些需求的增长为绿电制氢提供了广阔的市场空间。据统计，2022年全球绿氢需求量约为27万吨，未来，随着碳排放考核进一步趋严及电价下降，绿氢有望与天然气制氢实现平价，绿氢需求量将实现大幅增长，预计2025年绿氢需求量超150万吨，2030年绿氢需求量将超3000万吨。2022-2030年复合年均增长率达81.0%。2024年，随着各国绿氢生产补贴逐渐落地，以及航运交通等领域减碳政策的收紧，预计全球电解水制氢项目建设开始进入商业化开发阶段，项目数量更多，单项目规模更大，全球电解水制氢产能增长进一步加速，并创造更多制氢设备市场需求。

第五部分：电磁储能——超导储能概况

超导储能是一种无需经过能量转换而直接储存电能的方式，它将电流导入电感线圈，由于线圈由超导体制成，理论上电流可以无损失地不断循环，直到导出。目前，超导线圈采用的材料主要有铌钛（NbTi）和铌三锡（Nb3Sn）超导材料、铋系和钇钡铜氧（YBCO）高温超导材料等，这些材料的共同特点是需要运行在液氨或液氮的低温条件下才能保持超导特性。因此，目前一个典型的超导磁储能装置包括超导磁体单元、低温恒温以及电源转换系统等。

• 超导储能应用领域及市场前景
  

超导储能技术在电力系统中的应用前景十分广阔。此外，超导储能还在分布式能源、微电网和新能源领域等具有潜在应用场景1970年代，超导技术开始在电力系统中发挥作用，其主要应用形式是超导电缆，这可以被视为现今超导磁储能技术的雏形。随着科技的进步，1980年代，日本科学家有了突破性的发现，他们研发出了高温超导材料，这一重大发现为超导磁储能技术的进一步发展注入了强大的动力。尽管发展至今，超导储能仍处在研究阶段，全球范围内落地项目较少但其优越的技术性能仍吸引了全球各国投资者的目光，未来发展前景广阔，预计2035年全球超导储能市场规模将达到100亿美元，在新型储能结构中占比稳健提升。

第六部分：电化学储能——铅酸电池、铅炭电池,锂离子电池、钠硫电池、液流电池概况

电化学储能是通过化学反应将化学能和电能进行相互转换来储存能量，根据材料不同主要可分为铅酸蓄电池、钠硫电池、液流电池和锂离子电池等形式，一方面，电池储能的能量密度与能量转换效率较高，且响应速度较快，能够有效满足电力系统调峰调频需求;另一方面，其功率和能量可根据不同应用需求灵活配置，几乎不受外部气候及地理因素的影响。

2024年1-6月，电化学储能呈稳步增长态势，全国电力安委会19家企业成员单位新增投运电站142座、总装机10.37GW/24.18GWh、同比增长40%，相当于全国电源新增装机的6.79%，相当于新能源新增装机的8.04%。

• 储能电芯出货量及企业排名
  

2024年1-6月，全球储能电芯出货规模达114.5 GWh，同比增长33.6%。其中，大储电芯出货量为101.9 GWh，小储电芯出货量为12.6 GWh。2024年上半年全球储能电芯总出货量排名前十的企业中，有九家来自中国。排在前五位的企业与2023年相同，分别为宁德时代、亿纬锂能、瑞浦兰钧、海辰储能以及比亚迪。上半年，储能电芯出货量前五企业的市占率合计为73.2%，较一季度提升了1.8个百分点。前十企业总共占据了全球91%的市场份额，维持在历史较高水平。

• 铅酸电池储能系统优势
  

铅蓄电池是电化学体系非常成熟的技术之一，经过多年发展，其应用范畴已极为广泛，涵盖了备用电源、储能、起动及动力等多个关键领域。在电动自行车、UPS电源系统:电信基站等传统应用领域，铅蓄电池凭借其稳定可靠的性能持续占据市场主导地位。数据显示，2023年中国铅蓄电池的产量达到了24500万千伏安时，同比增长3.6%。

• 铅酸储能电池市场前景分析
  

虽然铅酸电池在性能方面相对其他类型的电池有所欠缺，但其成本相对较低，适用于有限的预算或需要较低成本储能的家庭。此外，铅酸电池对环境影响较小，易于回收利用。因此，铅酸电池在户用储能市场应用前景广阔。近年来，中国分布式光伏产业快速发展，户用光伏装机容量持续增长。根据数据显示，2023年我国户用光伏新增并网容量为4348.3万千瓦，较2022年同比增长72.24%，累计并网容量达到11579.7万千瓦。户用光伏产业的蓬勃发展，催生了户用储能电池旺盛的市场需求，给铅酸电池储能应用提供了广阔的市场机遇。目前，我国铅酸电池主要应用在动力领域，储能领域应用占比约20%，预计短期内这一趋势格局仍将保持，铅酸储能电池规模将从2023年的200亿元增长至2030年的310亿元。

• 铅碳电池结构及分类

铅碳电池，又称铅炭电池，是一种创新的超级电池技术，它将巧妙地将传统铅酸电池的成熟性与超级电容器的卓越性能融为一体。这种独特的结合既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能--90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次)。而且由于添加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长了电池寿命。根据负极板碳材料的混合方式不同，可将铅碳电池分为外并式铅碳电池、内并式铅碳电池、内混式铅碳电池等。

• 铅碳电池行业发展现状

进入2024年，铅碳电池储能项目的建设步伐显著加快。数据显示，截至上半年，全国新型储能装机总量为4444万千瓦，其中铅碳电池储能虽占比仅0.8%，但装机容量已达35.55万千瓦，较去年同期实现了近20万千瓦的快速增长。

• 铅碳电池行业发展前景分析

随着储能市场规模的急剧扩张，进入TWh时代后，铅碳电池储能系统凭借其本质安全、超低成本的优势，有望在国内新型储能市场中占据半壁江山以上，推动储能市场格局的重塑。基于这一趋势，预计到2030年，中国铅碳电池储能装机规模将突破110吉瓦(GW)，成为支撑清洁能源转型和能源结构优化的重要力量。

• 储能锂电池产品分类

锂离子电池是以锂离子化合物为正极材料的二次电池的总称，其构成部分主要分为正极片、负极片、隔膜和电解液等。其中应用于储能行业的为储能锂电池。基于应用场景，储能电池可以细分为通信基站储能电池、数据中心储能电池、户用储能电池及电力储能电池。当前，电力储能电池也主要以锂离子电池为主，2023年我国锂离子储能电池在新型储能装机规模中占比达到97.3%。

“十四五”以来，新增新型储能装机直接推动经济投资超1千亿元，带动产业链上下游进一步拓展，成为我国经济发展“新动能”。储能项目不断推进，带动储能锂离子电池需求不断增长，我国已成为全球最大的储能电池生产国与消费国2023年全球储能锂电池出货225GWh，同比增长50%，其中中国储能锂电池出货206GWh，同比增长58%。从市场规模看，预计到2025年，锂电池储能市场规模将达到1000亿以上。

• 钠离子电池工作原理及性能优势

钠离子电池(Sodium-ion battery/Na-ion batteries-NIBs)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，与已被广泛使用的锂离子电池的工作原理与结构相似。钠离子电池工作原理与锂离子电池类似，都是通过钠离子的脱入和嵌出实现电荷转移。

• 钠离子电池工作原理及性能优势

早在20世纪80年代，钠离子电池就已经被短暂研究过，但是由于当时锂离子电池在能量密度方面更具有明显的优势，广泛应用于商业化生产中，因此钠离子电池的研究工作被搁置了。近些年来，随着锂离子电池研究和产业链建设的成熟，以及对锂资源的担忧，钠离子电池的研究和产业化进程进入了新的阶段，2023年更被誉为“钠电元年”。

• 钠电储能示范项目及市场空间预测

2024年初，国家能源局正式发布了56个新型储能试点示范项目名单，这一举措旨在推动储能技术的多元化发展，以满足不断增长的能源存储需求。在公布的56个项目中有2个是专门针对钠离子电池的试点示范项目，分别为辽宁省昌图县的200MW/400MWh钠离子电池储能示范项目和安徽省淮南市山南高新区的水系钠离子电池储能示范项目。

据中国科学院物理所测算，在储能系统投资成本中，初始容量投资成本一般占据初始投资的60%以上，主要用于电芯购置。钠离子电池初始容量投资在500-700元/(kWh)在当前循环寿命水平下，钠离子电池/三元锂电池/磷酸铁锂电池/铅蓄电池储能系统全生命周期度电成本分别为0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，钠离子电池在储能系统的经济性最优。预计到2030年在储能领域的钠离子电池需求将达到312GWh。

• 全钒液流电池工作原理及性能优势

钠离子电池(Sodium-ion battery/Na-ion batteries-NIBS)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，与已被广泛使用的锂离子电池的工作原理与结构相似。钠离子电池工作原理与锂离子电池类似，都是通过钠离子的脱入和嵌出实现电荷转移。

全钒液流电池是一种新型储能设备，具有安全性高、循环寿命长、系统灵活度高、响应速度快、温度耐受性强和环境友好等优点，能够应用于电网储能、风电储能、太阳能储能等多个领域。

• 全钒液流电池工作原理及性能优势

从全钒液流电池发展历程看，钒液流电池概念和研发起源于国外。1976年，美国宇航局率先发现钒可作为液流电池的活性物质。1984年，澳大利亚新南威尔士大学的M.Syalas-Kazacos提出了钒液流电池的研发工作。1986年，相关专利被授予，开始对包括隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等在内的关键材料进行深入研究，并成功获得了多项专利。进入21世纪，全钒液流电池开始从实验室走向产业化。美国和日本的企业率先开始了商业化探索，开发出初步的商用产品和示范项目，我国随后跟上，在多个技术领域取得突破。如今，全钒液流电池已经进入商业化示范阶段。数据显示，2022年我国新增投运的液流电池储能项目规模达到了112.1MW/458.2MWh，相较于2021年，同比增长了惊人的338%和390%据预测，到2025年，全钒液流电池在储能领域的渗透率有望达到15%至20%，其在储能市场中的地位将更加稳固。