从传统的锂离子电池转向具有更高稳定性、密度和使用寿命的创新的电池化学材料；

开发高效存储间歇性可再生能源的储能解决方案，并扩大规模，为大型地理区域供电；

从集中式储能过渡到更灵活、更便携的分布式储能。

1、更先进的锂离子电池

锂离子电池具有便携性、快速充电、低维护成本和多功能性等优点。然而，它们极为易燃，对高温敏感，需要过度充电或完全放电保护，并且易老化。此外，开采用于电池制造的材料对环境有着巨大的影响。

因此，相关公司正在对锂离子电池进行改造，以提高其性能和使用寿命。为了实现这一目标，锂聚合物、锂空气、钛酸锂和锂硫等更轻、能量密度高的材料取代了传统的锂钴电极。此外，一些初创公司使用回收的废旧电池来生产电极，以推进循环经济。

绿色锂离子公司推进锂电池回收

Green Li-ion是一家新加坡公司，通过回收的锂离子电池来生产电池阴极。这家公司的模块化加工厂使用共沉淀湿法冶金技术，而传统工艺则使用浸出法。这种方法可以提高纯度，同时减少再生阴极的生产时间。电池制造商利用这种解决方案使得回收电池时无需分拣。

Echion Technologies公司生产锂离子阳极材料

总部位于英国的公司Echion Technologies生产用于超快速充电的锂离子电池阳极材料。这家公司的阳极材料使用了专有的混合氧化铌（XNO）技术，包括设计扩散锂离子的微晶，这样就可以快速充电，而无需使用纳米粉末。由于其具有高能量密度，这些阳极的应用范围从消费电子产品到电动汽车行业。

2、锂替代品

锂电池不环保，且很难跟上对锂日益增长的需求，这就鼓励相关公司寻找可替代的电池材料，为下一代电池存储提供动力。例如，考虑到锌的丰富供应、固有的稳定性和低毒性，锌-空气电池是锂电池的可行替代品。

另一种有效的替代方案是钠硫电池。这些电池具有更长的寿命、更长的充电/放电循环、高能量密度，并且由相对便宜的材料制成。其他一些有前景的电池化学材料包括铝离子电池、镁离子电池、镍锌电池和硅基电池。

Offgrid能源实验室开发锌基电池技术

印度公司Offgrid Energy Labs开发了ZincGel，这是一种专有的电池技术。它使用高导电性的锌电解质和碳基阴极。锌电解质可以自修复，温度稳定，且不会蒸发，从而保证更长的使用寿命。此外，无副反应和无气体析出确保了高库仑和往返效率。电动汽车制造商利用这项技术作为锂离子电池的安全、环保、不易燃和可持续的替代品。

Altris公司制造纳电池阴极

Altris是一家瑞典公司，生产用于钠离子电池的阴极材料Fennac。这家公司使用获得专利的低温和压力合成技术生产Fennac。它在不牺牲性能的情况下，为合金和硬碳等其他电极材料提供了一种低成本、可持续的替代品。电池生产公司将此解决方案应用于现有的生产线中。除此之外，此技术还可应用于光致变色窗等应用中。

3、短期响应储能装置

超级电容器、飞轮和超导磁存储器等设备已经存在了很长时间。目前的电池技术利用其潜力，可在较短的时间内提供高功率密度。尽管放电速度很快，但它们在系统扰动、负载变化和线路切换等瞬态期间提高了电网的质量和可靠性。

它们还可以防止电网因电压不稳定而崩溃。此外，一些公司将SDES（短时储能）集成到燃料电池应用中，以改善电动汽车的充放电循环。许多城市也将其储能系统与SDES相结合，使得整体储能和充电周期得以改善。

EEXION公司制造超级电容器

以色列初创公司EEXION使用超级电容器实现储能。这家初创公司的专有产品Energize-N’-Go是一种化学电池，与可充电电池相比，它使用纯碳材料实现更快的充电。可回收性和几乎无限次的充放电循环使其适用于电动汽车领域。

GODI公司生产混合电容器

GODI是一家印度初创公司，生产由生物废物衍生的混合电容器材料。这家初创公司的电容器结合了活性炭和石墨烯，可提供快速充电所需的短期峰值功率。该解决方案从电池级扩展到模块级，可应用于汽车、可再生能源和再生制动。

‍4、电池储能系统

尽管可再生能源技术比以往任何时候都更加高效和经济，但它们在本质上是高度间歇性的。因此，他们需要互补的解决方案来填补可用性缺口。长期储能解决方案确保可再生能源超过了传统能源，在发电厂扩张中占据主导地位。

随着越来越多的清洁能源接入电网，电力基础设施变得更适合应对不断变化的需求。中断的风险也大大降低。此外，大规模可再生能源存储提高了能源系统整体的弹性，加速了清洁能源转型。

Albion技术公司提供智能电池储能系统

总部位于英国的初创公司Albion Technologies生产电池储能系统（BESS），为可再生能源供应商、开发商和电网运营商提供服务。这家初创公司的产品Smart BESS是一个集装箱化系统，可延长电池寿命，并提供超过90%的可用能源。该解决方案非常灵活，几乎可以部署在任何地方，并与其他单元集成，以满足不同的电源和能源需求。

智能BESS配备了所有必要的组件，如电池、逆变器、暖通空调、消防和辅助系统。它符合G99英国国家电网标准，能够储存可再生能源等清洁能源，从而减少二氧化碳排放和石油消耗。

Genista Energy公司设计磷酸铁锂电池

Genista Energy是一家总部位于英国的公司，其设计了一种基于磷酸铁锂的电池储能系统。它由一个装有多个电池串的大容器组成。这家公司将几个这样的容器互连起来，以获得一个可扩展的系统，以便在远程位置提供电力。Genista Energy为工业和商业建筑提供电力，同时提供可再生能源管理和柴油发电机的替代品。

5、高级热能存储

季节性和短期的储热是以经济实惠的方式改善可再生资源发电中电网负荷平衡的重要手段。热能存储的过程包括向存储系统提供热量，以供以后取出和使用。按照惯例，供暖公司将热水或冷水储存在隔热水箱中，以便在需求增加时使用，以应对区域供暖和区域制冷的高峰。

然而，几年来的发展展现出新的趋势——使用新的介质，如熔盐、共晶和相变材料来储存热能。热能储存最常见的是应用在太阳能热系统中。它克服了可再生能源间歇性的弊端，使人们能够在夜间获得储存的太阳能。

HeatVentors公司提供相变材料（PCM）储热

匈牙利初创公司HeatVentors生产基于相变材料的热能存储系统。这家初创公司的产品HeatTank利用相变材料的熔化和凝固来储存热能。使用这些PCM还可以通过平衡冷却和加热系统的效率来节省空间、能源和成本。提供供暖、通风和空调（HVAC）系统的公司利用此项解决方案来提高稳定性和峰值性能管理。

Cowa Thermal Solutions公司生产胶囊式加热罐

Cowa Thermal Solutions是一家瑞士公司，生产用于热能储存的胶囊式储热罐。这家公司的解决方案BOOSTER CAPSULES利用天然盐作为原料。与没有容量或稳定性损失的普通储水罐相比，装有胶囊的储水罐的储存容量是普通储水罐的三倍。因此，加热罐变得能量密集并且较少依赖于主电源。分布式能源行业将该解决方案与光伏（PV）系统相结合，以提供连续供暖。

6、增强型氧化还原液流电池

氧化还原液流电池用作燃料电池或可充电电池。它们由两个相互连接的槽组成，槽中都装有电解质液体和带相反电荷的电极，离子通过隔膜从一个槽传递到另一个槽。氧化还原液流电池的使用寿命比锂电池更长，因为电流从一个槽到另一个槽不会降解隔膜。

此外，由于其灵活的系统设计和易于扩展性，它们为可再生能源的公用事业规模的集成提供了巨大的潜力。该领域的进展集中在开发具有成本效益并提供更高能量密度的新型氧化还原化学材料上。

XL电池公司提供基于盐水的流动电池

美国初创公司XL Batteries提供基于盐水的无腐蚀液流电池。这家初创公司使用来自廉价工业原料的有机分子将电荷储存在电池中。由于溶解的电荷存储分子在充电和放电过程中流过单独堆叠中的电极，因此独立尺寸成为可能。与钒液流电池相比，温和的基于盐水的化学材料也使电池的价格更加低廉。公用事业行业利用这项技术作为昂贵的锂离子电池的替代品。

StorEn Technologies公司开发钒液流电池

StorEn Technologies是一家总部位于美国的初创公司，致力于开发钒液流电池技术。钒的特性允许生产只有一个电活性元件而不是两个电活性元件的电池，从而消除了金属交叉污染。它们克服了锂电池的衰减和容量损失问题。StorEn Technologies的电池适用于电信铁塔电池，这些电池从电网和离网位置的可再生能源中获取电力。

7、分布式储能系统

能源生产和存储系统传统上遵循集中式架构。这增加了高能源需求时的电网故障风险，可能会扰乱能源供应链。另一方面，分布式存储系统通过允许单个设施就地生产能源并根据个性化需求存储能源来应对这一挑战。

能源生产商也可以将多余的能源出售给电网。电动汽车、微电网和虚拟电厂（VPP）等分布式储能解决方案避免了煤炭、石油和天然气发电的扩张。此外，它们通过集成屋顶太阳能电池板和小型风力涡轮机等本地储能解决方案，使人们更加依赖可再生能源。

MET3R公司推进车辆到电网（V2G）管理

比利时初创企业MET3R的业务是协助V2G管理。这家初创公司的平台ZenCharge、ZenSite和ZenGrid利用人工智能（AI）来优化车辆充电，并减少充电站点对电网的影响。此外，它们还提供了与电动汽车充电相关的负载管理方面的见解。能源分销公司利用MET3R公司的平台来监控低压网络上分布式能源（DER）的状态。

卡里特公司提供虚拟电厂业务

澳大利亚公司Karit提供虚拟电厂业务。这家公司将多个分布式能源,如发电和存储系统合并为一个VPP。通过整合分布式能源资产，能源零售商确保向客户高效供电，同时将剩余能源转移到电力交易市场中。能源零售商和多站点组织使用VPP实现预测性能源存储和管理。

8、固态电池

传统的液体电解质是高度易燃的，并且在极端温度下具有低电荷保持率和低效率。为了应对这些挑战，固态电池用促进离子迁移的固体化合物取代了易燃的液体电解质。相关企业现在使用具有高离子导电性的电解质，如聚合物和有机化合物。

此外，固体电解质支持在电池制造中使用高压高容量材料，这样可以实现更高的能量密度、便携性和使用寿命。由于固态电池具有更大的功率重量比，因此也是电动汽车的理想选择。

固态电池（SSB）公司生产聚合物基固态电解质

SSB Incorporated是一家总部位于美国的初创公司，生产聚合物基固态电解质材料。这家初创公司的固体电解质结合了聚合物和离子材料，以提高离子迁移率。与传统的液体电解质相比，这种材料具有高能量密度，同时提高了电化学和热稳定性。固态隔膜允许将这些电解质封装到锂电池中，也可以用于车辆或飞机等大型应用中。

Theion公司生产固态晶体硫电池

Theion是一家德国初创公司，主要生产固态晶体硫电池。这家初创公司使用直接晶体压印（DCi）从熔融硫中开发晶圆。其专有的固态聚合物电解质在这些晶片的空隙中工作，而锂金属箔充当阳极。

与传统电池相比，该解决方案的优势包括循环寿命长、充电快、电池成本低和安全性高。Theion的技术可用于从智能手机、电脑电池到汽车和飞机储能的各种解决方案。

9、储氢

氢在所有化学燃料中表现出最高的单位质量热值，同时还具有可再生性和环保性。它以气体或液体的形式进行储存。作为气体储存通常需要高压罐，而液体储存则需要低温。

为了经济地储存氢气，相关公司正在设计创新的工艺和储罐。就储存类型而言，最近的趋势表明，正在转向在固态表面和通过化学反应来吸附氢。储氢的应用范围从用作汽车的清洁燃料到用于建筑物的便携式电源。

GRZ Technologies公司生产固态氢电池

瑞士初创公司GRZ Technologies生产固态储氢系统。这家公司将氢以原子的形式储存在金属结构中。这确保了更大的安全性，同时提供了高体积密度和更长的使用寿命。在运输行业中，标准化的堆栈能够为获得固定和便携式的电源提供理想的存储容量。

Hydrogen First公司设计复合氢气压力容器

Hydrogen First是一家波兰初创公司，设计复合氢压力容器。这种扁平的容器具有等张力体形状，其厚度上有加强螺柱，以储存压缩的氢气。这种设计有助于减少碳纤维，从而降低储氢的重量和成本。这些扁平复合材料容器在航空航天和汽车工业中用于储存气态、液化、超临界或低温形式的氢气。

10、储能即服务

安装储能基础设施需要一定的安装成本，而长期所有权会导致资本锁定和资产搁浅。储能即服务使企业能够以零资产投资和低实施成本获得可靠的电力供应。

当市场条件发生变化时，这种方法也提供了最大的灵活性。此外，储能服务有助于公用事业公司进行拥堵管理、季节性高峰需求管理和解决电网基础设施故障。此外，电网连接薄弱或没有电网连接的偏远地区的消费者也受益于电网灵活性和效率的提高。

Hybrid Greentech公司简化了储能管理

丹麦初创公司Hybrid Greentech提供基于AI的储能管理平台HERA。它结合了长期优化模型和短期机器学习模型来决定储能资产的最佳运行。

这样就能够在早期概念开发中就进行详细的运营费用（OPEX）建模，以确保最佳的投资决策。混合动力发电厂、微电网和电动汽车公司等各种行业都利用这项技术进行先进的储能分析。

Renon印度公司制造智能电池管理系统（BMS）

Renon India是一家印度初创公司，开发智能电池管理系统ARK。它通过电压测量和温度传感对电池进行被动平衡。这确保了电池组的功能安全性、效率和性能。ARK系统适用于商业和工业应用中存储太阳能的电池。

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