储能：新能源发展+政策双轮驱动，三条主线收益，行业步入快车道

储能是能源转型的关键技术，北美、欧洲各国为了促进储能产业的可持续发展，制订并实施了许多鼓励性政策和补贴。中国储能领域的技术、市场、政策、立法、标准、监管等产业基本要素尚不成熟，如何促进国内储能产业可持续发展值得深入思考。在未来能源格局中，储能产品与服务将全面覆盖交通、建筑和工业三大用能领域，电化学储能技术将成为主流储能技术，综合能源服务与智慧能源技术将成为未来能源企业的基本配置，与储能相结合的电力将取代传统能源成为新时代最重要的国际贸易商品之一。目前，储能产业集中度不高，基础与核心技术研发投入不足，大型能源企业需要做好前瞻布局，把握产业全局、引领市场方向，注重储能技术储备，适时开发超大规模化学储能技术，承担起可再生能源时代能源安全保障任务。

近十几年来，随着能源转型的持续推进，作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键，储能技术受到了业界的高度关注。2019年，全球储能增速放缓，呈理性回落态势，为储能未来发展留下了调整空间。储能产业在技术路线选择、商业应用与推广、产业格局等方面仍存在很多不确定性。

行业主要上市公司：宁德时代(002074)派能科技(688063)国轩高科(002074)比亚迪(002594)亿纬锂能(300014)星云股份(300648)均胜电子(600699)科列技术(832432)国电南瑞(600406)华自科技(300490)金风科技(002202)阳光电源(300274)盛弘股份(300693)科华恒盛(002335)科士达(002518)、固德威(688390)阳光电源(300274)科陆电子(002121)南都电源(300068)德赛电池(000049)赣锋锂业(002460)等

本文核心数据：储能板块上市公司研发费用储能相关论文发表数量

全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“energy

storage”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

储能产业技术概况

1、储能的界定及分类

(1)储能的界定

从广义上讲，储能即能量存储，是指通过一种介质或者设备，把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来，基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。

从狭义上讲，储能特指针对电能的存储，即利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

(2)储能的分类

根据不同储能技术储存介质的不同，储能主要分为机械储能、电化学储能、热储能、化学储能、电磁储能等。利用这些储能技术，电能以机械能、化学能、热能等形式存储下来，并适时反馈回电力网络。

2、技术全景图：五大细分技术路线

储能分为机械储能、电磁储能、电化学类储能、热储能以及化学储能五大类技术路线。

储能产业技术发展历程：始于20世纪60年代

从我国储能产业技术发展历程始于20世纪60年代，我国开始抽水蓄能电站研究，并建立第一座混合式抽水蓄能电站-岗南水电站到20世纪90年代，抽水蓄能电站建设迎来高潮至21世纪初期，国内开始其他储能技术的研究，包含压缩空气储能、电化学储能等，并于2010年之后加快了压缩空气、全钒液流电池等储能技术的落地，加快推动储能技术的多元化发展。

储能产业技术政策背景：政策加持技术水平提升

近些年来，我国提出了一系列储能产业技术发展相关政策，加速了储能产业链的发展，同时对储能关键技术做出了标准规范，使得储能技术水平稳步提升。

储能产业技术发展现状

1、储能产业技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国储能产业技术相关国家重点研发计划项目共计27项，其中2021年就有22项。

注：2019年未公布储能产业技术相关国家重点研发计划项目。

(2)A股上市企业研发费用

储能行业经过多年发展，储能项目广泛应用，行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看，2017-2021年，我国储能板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，储能板块上市公司研发总费用约228.45亿元。

2、储能产业技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从储能相关论文发表数量来看，2010年至今我国储能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见储能科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有90294篇储能相关论文发表。

注：统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解储能技术领域内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词，其中，储能系统、储能电池等关键词涉及的专利数量较多，说明储能领域近期的研发和创新重点集中于储能系统、储能电池等领域。

(3)专利聚焦领域

从储能产业技术专利聚焦的领域看，目前储能产业技术专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于储能系统、储能电池等。

主要储能产业技术对比分析

从储能技术成熟度看，目前机械储能市场技术成熟度较高，电化学储能技术(储能电池中)锂离子电池、铅酸电池均步入成熟阶段液流电池仍处在研发示范阶段钠硫电池处于部署阶段之中。

其中，成熟度较高的主要储能技术优缺点及应用领域如下：

储能技术发展痛点及突破

1、储能技术发展痛点

(1)成本较高

成本问题是目前储能技术面临的挑战之一。以锂离子电池为例，尽管随着锂离子电池技术的快速提升和电池规模化生产能力的提高，锂离子电池的成本有所下降但相比其他储能方式，锂离子电池的成本仍然处于较高水平。对比抽水蓄能和磷酸铁锂电池的全生命周期度电成本来看，锂离子电池的成本远远高于抽水蓄能，约为抽水蓄能度电成本的1.7倍。

(2)安全问题

安全问题是储能发展需要解决的重点。近年来，国内外多次发生储能电站安全事故，其中多数为锂电池储能。据不完全统计，2021年全球发生9起储能安全事故，其中“4·16”北京大红门储能电站起火爆炸事故便是由于锂电池内部短路引起。

(3)地理环境限制

地理环境的限制也是储能技术发展的一大挑战，例如抽水储能和压缩空气储能。以抽水蓄能电站的建设为例，首先要充分考虑当地的地质条件和自然条件，例如多为砾岩、砂岩等地下岩石，而且为无地震、台风、洪水、干旱等隐患灾害。其次，抽水蓄能电站的建设对上、下水库的高度差和水平距离也有所要求。

2、储能技术发展突破

(1)液流电池有望解决安全问题

液流电池具有安全性高、寿命长、规模大等优势，有望解决锂离子电池的安全隐患问题。

(2)模块化储能技术突破地理限制

目前很多科研人员以及公司都在研究如何让储能技术突破地理上的限制，模块化部署是可以突破例如热岩储能技术、铁空气电池技术、液态空气储能技术等，都已实现了模块化部署，这种模块化的部署能为长时储能带来诸多好处。

储能技术发展方向及趋势：技术路线多元化

《“十四五”新型储能发展实施方案》指出要推动多元化技术开发，开展不同技术路线分类试点示范。其中，对锂离子电池要求往高安全、低成本、长寿命的方向发展，另外也提出重点发展液流电池、金属空气电池、热储能等长时储能技术。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《锂电池行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

9%，可以说是把锂电池和光伏风头都抢了。但这周开始，半导体板块领跌，储能也大幅回调。

新能源赛道的火热，又涉及到用电问题。白天是用电高峰期，电力资源供给相对紧张，晚上是用电低谷期，电力资源供给相对充裕。加上新能源发电不具备火力发电那样的调峰功能，供给上的矛盾就涉及电网调峰的问题。

现代生产生活都离不开电，加上入夏之后天气炎热，我国地区用电激增，用电量以及用电负荷急剧攀升。

那储能有什么用呢？

储能主要是指电能的储存和释放的循环过程。 通俗地理解，就是把暂时多余的电以某种形式存起来，在需要的时候再拿出来使用，就像一个大号的充电宝。

要弄明白这个问题，我们还是要从“碳中和”讲起。新能源虽好，但在大规模并网应用阶段仍然存在一些问题。以光伏为例，太阳能发电需要“靠天吃饭”，所以光伏发电站输出的电能其实并不稳定，而且与用电高峰存在着明显的时间错配，如果直接并入电网，可能会对电网的电力调度和稳定性造成负面影响。

因此，电网公司可能会对某一阶段光伏电站的输出加以限制，一旦超过了一定的水平，光伏电站只能被迫丢弃这部分“多余”的电能。所以，如何使得光伏发电量保持在一个相对稳定的状态，同时不浪费来之不易的电力是光伏电站需要解决的一大难题。

于是，储能技术应运而生。

为何锂电池储能成为主流发展方向？

目前储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学储能等。

虽然目前全球范围内的储能装置仍以抽水蓄能为主，但抽水蓄能受到地理条件的限制，加上投资过大、建设周期长的缺点，导致无法大规模的发展。

要理解这个问题其实很直观。举个例子，假设你是一家光伏电站的老板，现在你需要把暂时用不上的电力储存起来，到底是在旁边建个大水库抽水容易，还是利用锂电池更方便呢？所以即便撇开建设周期和成本，抽水蓄能对地理条件的依赖度也很高，所以局限性大。

电化学储能的优点就在于建设周期短、应用范围广、成本较低。其中，锂电池在电化学储能中占比最高，截止2018年，电化学储能中，锂电池就占比高达86.3%。

关于储能的政策支持，近期多次出台。

2021年8月10日，国家发改委、国家能源局联合发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》，引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模。

可以看出，此后电力企业再也不是单纯的建设、卖电的角色，而是将逐渐承担更多的可再生能源并网消纳责任。开发企业若想进一步增加项目并网规模，储能建设、购买辅助服务已经成为必选项之一。

7月23日，国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中明确了储能行业的发展规划与目标，到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，累计装机规模30GW以上。

一周后的7月29日，国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》，部署各地进一步完善分时电价机制。主要目的就是继续拉开高峰、低谷时期的电价，条件具备区域，分时电价可达到4倍。

5G的发展也需要储能。

对于普通老百姓的认识来说，5G的应用可能就是网速更快，看视频更顺畅，但如果5G仅限于这些应用，那就太浪费了。

5G具有高宽带、高流量和高发射功率等特点，同时收发通道数明显增加，但这也导致其功耗的增加。

基站本身可以存储低谷电，所以5G基站也是重要的储能装置。

现在将储能技术应用于电力系统，弥补电力系统中缺失的储放功能，平衡电力系统，特别是在平衡大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性。

从电力系统细分的角度看，储能在发电侧、输配电侧、用电侧都不可或缺。

新能源赛道下，作为大规模应用光电、风电的必经之路，储能产业还是很有发展前景的，同时产业政策相继出台，支持力度空前。

同花顺数据显示，近一周以来储能概念股已经增至116家，20家上市公司累计涨幅超过20%。

所以客观地讲，储能作为近期资本市场的最强“扛把子”，这个板块的目前的估值已经不便宜了。

而随着能源体系的更新升级，双碳目标的推进，以太阳能、风能为首的可再生能源开始被广泛利用。由于风电、光伏受天气影响较大，具有很大的不稳定性，因此储能技术起到至关重要的作用。有观点认为，风光储结合很有可能成为未来新能源发展趋势。

业内认为，未来几年，新能源储能行业将迎来持续“加速跑”，适应规模化需求的长时储能系统加快部署，多元化的储能技术耦合发展，随之增加的安全隐患应提前防范。

乐驾智慧能源是专注于新能源电力、锂电池应用、储能技术物联网、人工智能的高科技企业，致力于用物联网和人工智能技术改变新能源电力和新能源出行行业。

乐驾智慧能源储能系统产品包括电芯、模组/电箱和电池柜等，可用于发电、输配电和用电领域，涵盖太阳能或风能发电储能配套、工业企业储能、商业楼宇及数据中心储能、储能充电站、通信基站后备电池、家用储能等。

见惯了锂电池的大范围应用，如果改为推广使用钠离子电池，会带来什么样影响？眼下的新能源车，用户最大的“抱怨”就是充电麻烦和续航里程比较短，如果改为钠离子电池驱动，情况会明显好转吗？答案是肯定的。

如今，钠离子电池应用示范项目已在上海超碳中心落地，通过这个示范工程，今后将更加有利于钠离子电池大规模地应用于电力储能领域，结合智能电网服务于百姓。未来3至5年内，钠离子的产业化能够大规模的实现，整个储能市场前景相当美好。

新模式 储能与电网相结合

这个项目的团队领衔人吴明红教授是俄罗斯自然科学院、工程院院士。她说：“目前市场上应用的电池各有长短。最常用的铅酸电池虽然成本低、技术成熟，但寿命短、不环保、维护频繁、回收成本高。同样，锂电池成本高且安全性能差，全钒液流电池的制造成本也很高，且也有安全隐患；还有高温钠硫电池，不仅安全性差，且能量密度也低。通过对市场竞争产品的分析，我们给新开发的钠离子电池作了定位，就是要低成本、安全、环境友好。”

据吴明红介绍，电是清洁能源的最终利用形式，也是效率最高的利用形式，我国目前电力消费在终端能源消费的比重已达到21%。随着电动 汽车 的飞速发展，电力消耗将大幅增加，而且集中在现有城市电网的一定区域中（小区内）。另一方面，现有城市电网空间不足，很难再次改造升级。因此，在电动 汽车 集中充电区域，会出现“用电慌”。上大开发的以钠离子储能为核心的储能微电网，它以分布式光伏发电为能量源泉，结合电采暖等综合能源服务，打造增量配电网示范基地，旨在研究储能应用场景和能力、储能与电网的结合模式，逐步向存量网推广，形成能源利用的新模式，为能源互联网提供解决方案，助推能源革命。

拥有包括博士后、博士以及来自材料研发和储能电池研发等领域的一批专家，这个新型低成本钠离子电池产业化项目团队的愿景，一是致力新能源利用和并网，二是致力技术基础和产业基础，三是形成本市的新能源与可再生能源产业。

新产业 重在发展低碳经济

“储能微电网的应用，能够在发电侧和用电侧均形成调节平衡的‘蓄水池’，打破现有电网必须实时保持平衡的时间和空间障碍，最终实现能源互联。”上大环境与化学工程学院教授唐量说，大规模储能技术是发展新能源与可再生能源的关键技术，与众多上下游产业及配套产业关联密切，其顺利实施将带动新能源储能产业、高端电子信息、智能管理系统、工业节能、基础原材料、能源服务业等产业经济的迅猛发展。而且，加快储能技术的开发，有利于新能源与可再生能源产业的发展，对于城市调整发展模式、发展低碳经济、培育新的经济增长点、开拓经济发展空间都具有重要的意义。

据悉，从资源和成本的角度出发，钠离子电池被认为是人类目前最有可能用作大规模储能的电池体系。对于钠离子电池的开发，现在美国，英国，日本等各国都处于小试阶段，真正意义上的钠离子电池大规模生产尚无报道。

“我们与工业合作伙伴辽宁星空钠电电池有限公司共同建立了世界首条钠离子电池的实验生产线，其中，上海大学的新能源和新材料科研团队提供了强大的 科技 支撑，现在正负极材料的中试已获成功，包括正极普鲁士蓝类材料和负极新型碳材料。进一步的材料生产线也正在加紧建设中。”唐量说，新开发的钠离子储能电池模组，具有比能量高、成本低、安全可靠、环境适应性强等特性，还可以通过系统BMS通讯功能，配置电池运营智能管理技术，通过4G模组和物联网技术，在企业大型数据中心完成在线运行的所有储能电池系统的监控管理，从而为客户创造超值服务。

行业前景广阔

2025 年储能装机规模目标、市场地位、商业模式已明确，国家及地方相关政策进一步完善，储能将随可再生能源加速发展叠加分布式电站、充电桩、微电网等衍生新型生态系统的应用，发电侧、电网侧、用户侧储能均将迎来新增应用需求。

储能是新能源发展不可或缺的要素：伴随着风力发电、光伏发电的不断发展，储能的发展也随之前景广阔。

日后风电和光伏的成本倘若不断降低，那么市场占有率则会大幅提升。他们的优点是清洁，满足再生资源标准。但是缺点则是不稳定性和择时性，若想解决这两个问题，就必须依靠储能——让风电光伏在适应发电的时候，把多余电量储存起来；或者把西北部电力储存起来，通过特高压传送到电力紧张的东南部。

此外，网侧储能的存在也为电网运行稳定和安全发挥着重要作用。

网侧储能提供了调锋、备用、调频的辅助作用。还可以帮助解决新能源大规模的需求，同时推动我国电力辅助市场的发展。

作为大规模应用光伏和风电的必经之路，储能是全球能源革新的关键赛道，产业发展路径清晰。

目前储能技术路径主要分为机械储能、电磁储能、电化学储能和其他储能。其中机械储能中的抽水蓄能由于技术最为成 熟，目前是储能市场上应用最广、占比最高的技术，但是抽水蓄能对于地理条件的依赖度高。电化学储能是目前市场上 关注度最高的储能技术，主要分为锂电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池四种

电力行业的数字化转型，现阶段尚未形成全局和全生命周期的应用管理。智慧能源方面依旧缺乏理论支撑与系统规划等风险。图扑软件凭借先进的数字孪生和 2D、3D 可视化技术，打造低碳、高效、安全的智慧能源解决方案。

智慧能源管控系统主要监测风电、光伏、储能、太阳能+空气源热泵热水系统的运行情况，实现与智能微网、智能热网的信息集成及数据共享，满足管理者对新能源发电、用电、供水等综合能源资源的动态实时监控与管理。通过对数据分析与挖掘，实现各种节能控制综合管控。

打破信息孤岛，实现数据共享。HT不同方式的模型渲染，展示交流微网、直流微网、能源站、配电中心、监控系统等。随着光伏产业的不断深入发展，各行业也借助了光伏的自身优势开展应用，如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。图扑软件的可视化赋能产业的智慧运维，智能化管理、数字化监测、绿色化发展。

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支持为跨市、跨省大区域电力运转展示，主要包含的信息为电流、功率、电力负荷、线路电压等级、线路维护情况等全局性数据；对于设备的故障告警，设备管理定位等起着不可或缺的作用。

实时反应开关通断、设备负载、用户负荷、新能源出力等电网运行状态，如发现异常信息、故障信息，准确研判出导致异常的原因，及时通知工作人员全面排查监测电网状态。

“零碳”技术是实现能源供给结构转型的关键技术，其中既包括零碳电力技术，也包括零碳非电能源技术。一方面，以零碳电力技术-新能源发电技术为起点，实现对化石能源的大比例替代，从源头“减碳”；其次，通过零碳非电能源技术、储能技术，提升新能源电力的利用率，并贯穿运用于发电侧、输电侧和用户侧。传统的工业机理模型和优化控制方法已经难以满足能源现有的规划设计、监测分析和反馈优化等需求，智慧能源系统能对业务数据进行有效组织和维护，为加快发展现代能源基础建设。

储能涉及领域非常广泛，根据储能过程涉及的能的形式，可将储能技术分为物理储能和化学储能。物理储能是通过物理变化将能储存起来，可分为重力储能、弹力储能、动能储能、储冷储热、超导储能和超级电容器储能等几类。其中，超导储能是唯一直接储存电流的技术。化学储能是通过化学变化将能储存于物质中，包括二次电池储能、液流电池储能、氢储能、化合物储能、金属储能等，电化学储能则是电池类储能的总称。

当可再生能源成为市场主流之后，能源保障成为新的挑战，无论是规模化后储能技术自身的安全性与能量密度，还是灾害发生后由储能配置引发次生灾害的可能性，目前已有的各项储能技术都还达不到承担超大规模能源战略储备的水平。从能量密度角度分析，未来最具可能性的超大规模储能技术方向是纯化学储能，如氢储能、甲醇储能、金属储能等。大型能源公司在开发超大规模储能技术方面具有一定资源优势，可借此承担大部分能源安全保障任务。