摘要:储能技术是指将电能或其他形式的能量通过特定介质或设备存储起来,在需要时再释放出来的技术。它是解决能源供应与需求时间不匹配问题的关键 手段,对于提高能源系统稳定性、促进可再生能源消纳具有重要意义。
一、储能行业概述
1.1 储能技术定义与分类
储能技术是指将电能或其他形式的能量通过特定介质或设备存储起来,在需要时再释放出来的技术。它是解决能源供应与需求时间不匹配问题的关键 手段,对于提高能源系统稳定性、促进可再生能源消纳具有重要意义。
根据储能原理和介质的不同,储能技术主要分为以下几类:
物理 储能:包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。这类技术主要利用物理变化来存储和释放能量,具有储能容量大、寿命长等特点。
化学储能:主要包括锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠离子电池等电化学储能技术。这类技术通过电化学反应来存储和释放能量,具有能量 密度高、响应速度快等优势,是目前应用最广泛的储能技术。
电磁储能:包括超级电容器和超导储能等。超级电容器利用双电层原理 存储电能,具有功率密度高、寿命长等特点;超导储能则利用超导体的零电阻特性,将电能转化为磁场能存储,具有效率高、响应快等优势。
热储能:包括显热储能和相变储能。这类技术利用热能的存储和释放来实现能量的时间转移,主要用于太阳能热利用、工业余热回收等领域 。
1.2 储能系统基本组成与工作原理
一个完整的储能系统通常由储能介质、能量转换装置、控制系统和安全保护装置等部分组成。其基本工作原理是:
充电阶段:当电力供应充足或电价较低时,储能系统通过双向变流器将电网或可再生能源产生的电能转换 为适合储能介质存储的形式(如化学能、势能、动能等),并存储起来。
存储阶段:储能介质在储能过程中保持能量的稳定存储,等待 未来使用。不同类型的储能介质具有不同的存储特性和效率。
放电阶段:当电网电力需求增大或供应不足时,储能系统通过逆变器将 存储的能量转换回电能,并注入到电网中,支持负载需求或参与电网辅助服务。
智能管理:储能系统配备电池管理系统(BMS)和 能量管理系统(EMS),用于实时监控储能系统状态,优化充放电策略,确保系统高效、安全地运行。
二、储能技术原理与最新进展
2.1 锂离子电池储能技术
锂离子电池是目前应用最广泛的电化学储能技术,具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优势。其工作原理是:
充放电原理:锂离子电池通过锂离子在正极和负极之间的嵌入和脱嵌来实现电能的存储和释放。充电时,锂离子从 正极材料脱出,经过电解质嵌入负极材料;放电时则相反,锂离子从负极脱出,经过电解质回到正极。
最新技术进展:2025年锂离子 电池技术正在向大容量、高安全性、长寿命方向发展。大容量电芯成为主流,宁德时代、亿纬锂能等企业纷纷推出500Ah+的大容量储能电芯。同时,固态电池技术取得突破,宁德时代研发的硫化物固态电池能量密度突破400Wh/kg,循环寿命达1500次以上,界面阻抗降低5 0%,效率提升至95%。
系统集成创新:组串式储能系统凭借"一簇一管理"的精细化控制,加速替代传统集中式架构,成为大储 领域的主流选择。模块化设计支持按需扩容,单机功率达215kW的组串式PCS可并联扩展至百兆瓦级。
2.2 钠离子电池储能 技术
钠离子电池是一种新兴的电化学储能技术,由于钠资源丰富、成本较低,被视为锂离子电池的重要补充和替代技术。
工作原理 :钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似,也是通过钠离子在正极和负极之间的嵌入和脱嵌来实现电能的存储和释放。
技术优势: 钠离子电池具有资源丰富性(钠储量是锂的420倍)和低温性能优势(-40℃容量保持率≥80%),特别适合大规模储能应用。
最新进展:2025年钠离子电池技术取得重大突破,海辰储能推出其全球首款电力储能专用钠离子电池N162Ah,预计将于2025年第四季度实现GWh级别的量产;比亚迪储能发布采用长刀片电池电芯的钠离子电池储能系统产品;宁德时代第二代钠离子电池已完成研发,并能在零下 40度严寒环境中正常放电,有望于2025年推向市场。
2.3 液流电池储能技术
液流电池是一种基于正负极电解液中离子的迁移和氧化还原反应来实现电能和化学能相互转化的储能装置,具有安全性高、循环寿命长等特点。
工作原理:液流电池由正极电解液、负极电解液、隔膜和电极等组成。充电时,电解液中的离子在电场作用下从负极迁移到正极,发生还原反应储存能量;放电时,离子从正极迁移 回负极,发生氧化反应释放能量。
全钒液流电池:全钒液流电池是目前技术最成熟的液流电池类型,采用相同的钒离子作为正负极活性物质,避免了不同离子交叉污染的问题,具有稳定性好、寿命长等优势。
最新进展:2025年全钒液流电池技术取得重要突破,国家能源集团首条自主技术全钒液流电池产线已于2025年8月入驻数智科技国能信控扬中基地并开始调试,同步配套开发的500千瓦高功率储能系统,将助力构建规模化长时储能交付能力。高工产研储能研究所预计,随着液流电池企业扩大钒资源开发利用,并研发新型低成本电堆关键材料 ,2030年全钒液流电池系统初始投资成本有望降至每瓦时1.09元。
2.4 压缩空气储能技术
压缩空气储能是一种物理 储能技术,具有储能容量大、寿命长、成本低等优势,特别适合大规模长时储能应用。
工作原理:压缩空气储能的基本原理是利用低谷 时段的电力将空气压缩并储存,在高峰时段释放压缩空气,通过膨胀做功产生电力。具体过程包括:
1. 压缩阶段:在用电低谷时,利用电能 驱动压缩机将空气压缩至高压状态,同时通过冷却器将压缩产生的热量存储起来。
2. 存储阶段:将压缩空气存储在地下洞穴或压力容器中, 将压缩产生的热量存储在储热装置中。
3. 膨胀发电阶段:在用电高峰时,将存储的压缩空气与热量结合,通过膨胀机膨胀做功,驱动发电机发电。
最新进展:2025年压缩空气储能技术取得重大突破,中国能建在山东泰安的350兆瓦压缩空气储能创新示范电站——"能储一号"正冲刺2025年底全容量并网发电。该项目设计储能充电8小时,释能发电4小时,年发电量高达4.6亿度,相当于20多万家庭 一年的生活用电。同时,中国能建在湖北应城的300兆瓦压缩空气储能电站示范工程也已并网,系统效率达到70%。
2.5 飞轮 储能技术
飞轮储能是一种物理储能技术,具有功率密度高、响应速度快、寿命长等优势,特别适合短时高频次充放电的场合。
工作原理:飞轮储能利用高速旋转的飞轮来存储动能。充电时,电动机驱动飞轮加速旋转,将电能转化为动能存储;放电时,飞轮减速带动发电机发电 ,将动能转化为电能输出。
关键技术:飞轮储能的核心技术包括磁悬浮轴承、真空环境运行和电动机-发电机一体化设计。磁悬浮技术可使飞轮完全脱离机械接触,大幅降低摩擦损耗;真空环境可消除空气阻力,最大限度减少气动损耗,使系统效率提升至93%。
最新进展:2025年飞轮储能技术取得重要突破,国家能源集团首条自主技术全钒液流电池产线已于2025年8月入驻数智科技国能信控扬中基地并开始调试,同步配套开发的500千瓦高功率储能系统,将助力构建规模化长时储能交付能力。元控飞轮储能技术采用磁悬浮飞轮储能技术(获得 了国家技术发明一等奖),通过磁悬浮技术支撑飞轮高速旋转,将电能转化为动能储存,并在需要时通过发电机将动能转回电能。
2.6 超导储能技术
超导储能是一种电磁储能技术,具有高效率、高功率密度、响应速度快等优势,特别适合电力系统的调频、调压和短时功率 支持等应用。
工作原理:超导储能利用超导体的零电阻特性,将电能转化为磁场能存储于超导线圈中。充电时,电网交流电经功率调节 系统转换为直流电注入线圈;放电时,磁场能通过功率调节系统逆变为交流电馈入电网。
关键技术:超导储能的核心组件包括超导线圈、低温冷却系统、功率调节系统和监控系统。超导线圈是储能的核心元件,通常采用NbTi或Nb3Sn等超导材料;低温冷却系统用于维持超导 态,通常采用液氦或液氮作为冷却剂;功率调节系统用于控制电能的双向转换,响应速度可达毫秒级。
最新进展:2025年超导储能技术取得重要突破,全球容量最大的高温超导储能装置在中山翠亨新区落户动工。该装置由超导磁体、低温制冷系统、变流器及监控系统等关键部件组成,最大输出功率不低于5兆瓦,储能量不低于10兆焦。高温超导磁储能的最大特点之一是响应快,响应速度达"毫秒级",比传统的化学储能 快10倍以上。
2.7 超级电容器储能技术
超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的电化学储能装置,具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快等优势。
工作原理:超级电容器主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。根据储能机理的不同,超级电容器可分为双电层电容器和法拉第准电容器两类。
双电层电容器:是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙而产生的。当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负 电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。
法拉第准电容器:在电极表面和近表面或 体相中的二维或准二维空间上,电活性物质进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸脱附和氧化还原反应,产生与电极充电电位有关的电容。
最新进展:2025年超级电容器技术取得重要突破,中国提出的全球首个应用于电力储能领域的超级电容器国际标准《电力储能用超级电容器》于2025年7月在国际电工委员会(IEC)成功立项。超级电容器具有卓越的电气特性、超长的循环寿命、环境适应性以及高水平的 安全性和稳定性,在电力储能领域具备取代锂离子电池的潜力,特别是在电力调频、平抑功率波动和改善电能质量等方面,具有显著的优势。
三、中国上市公司储能业务布局分析
3.1 宁德时代(300750.SZ)
宁德时代作为全球领先的动力电池系统提供商,近年来积极布局储能市场,已成为全球储能电池领域的领军企业。
储能业务类型:宁德 时代的储能业务主要包括储能电芯、模组、电池系统以及储能系统解决方案等。公司拥有完整的储能产品线,覆盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:宁德时代在储能技术方面具有显著优势,特别是在大容量储能电芯和固态电池技术方面。公司已推出5 00Ah+的大容量储能电芯,并正在研发700Ah+的超大容量电芯。同时,宁德时代在固态电池技术方面也取得了重大突破,研发的硫化物 固态电池能量密度突破400Wh/kg,循环寿命达1500次以上,界面阻抗降低50%,效率提升至95%。
市场份额:宁德 时代是全球最大的储能电池供应商,2024年在全球储能电池市场的份额达到29.5%。根据ICC鑫椤储能数据库统计,2025年上半年 宁德时代储能电池出货量稳居全球第一。
研发投入:宁德时代高度重视技术研发,2025年上半年公司研发投入达到22.62亿元 ,占营业收入比例为7.28%。公司在储能领域的研发重点包括大容量电芯技术、固态电池技术、钠离子电池技术等。
国际化布局:宁德时代积极拓展海外储能市场,2024年三季度公司储能业务的单瓦时盈利环比提升,部分原因是海外市场的放量。三季度公司的储能出货 中,约一半的量去往美国市场。同时,公司也在积极布局海外生产基地,以应对国际贸易政策的变化。
未来规划:宁德时代计划进一步扩大储能业务规模,提升全球市场份额。公司将继续加强技术研发,特别是在大容量电芯、固态电池、钠离子电池等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快国际化布局,提高海外市场的占比。
3.2 比亚迪(002594.SZ)
比亚迪作为全球领先的新能源汽车和储能系统解决方案提供商,在储能领域也有着深厚的技术积累和市场布局。
储能业务类型:比亚迪的储能业务主要包括储能电池、 储能系统集成以及储能整体解决方案等。公司的储能产品涵盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:比亚迪 在储能技术方面具有显著优势,特别是在磷酸铁锂电池技术方面。公司自主研发的刀片电池具有高安全性、长寿命等特点,非常适合储能应用。同时 ,比亚迪也在钠离子电池技术方面取得了突破,发布了采用长刀片电池电芯的钠离子电池储能系统产品。
市场份额:比亚迪是全球领先 的储能系统提供商,特别是在工商业储能和户用储能领域具有较高的市场份额。根据BNEF的数据,比亚迪在全球储能系统市场的份额排名前三 。
研发投入:比亚迪高度重视技术研发,特别是在储能领域。公司拥有强大的研发团队和完善的研发体系,2025年上半年研发投入达到20.37亿元,同比增长37%。
国际化布局:比亚迪积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、亚太等地区。2025年3月 ,比亚迪储能在国内市场推出了针对工商业应用的新一代储能系统Chess Plus,该系统旨在解决安全、效率和盈利能力方面的挑战。同时,公司也在积极布局海外生产基地,以应对国际贸易政策的变化。
未来规划:比亚迪计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在钠离子电池、固态电池等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
3.3 阳光电源(300274.SZ)
阳光电源作为全球领先的光伏逆变器和储能系统提供商,近年来积极布局 储能市场,已成为全球储能系统领域的领军企业。
储能业务类型:阳光电源的储能业务主要包括储能逆变器、储能系统集成以及储能整体解决方案等。公司的储能产品涵盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:阳光电源在储能技术方面具有显著优势,特别是在储能逆变器和系统集成方面。公司推出的PowerTitan 2.0储能系统采用全液冷设计,系统效率达92%,较上 一代提升12%。同时,阳光电源在组串式储能系统方面也取得了突破,推出的组串式储能系统通过减少并联损耗和冗余设备,初始投资成本大幅 降低,全生命周期放电量提升8%。
市场份额:阳光电源是全球领先的储能系统提供商,特别是在大型储能领域具有较高的市场份额 。根据BNEF的数据,阳光电源在全球储能系统市场的份额排名前三。
研发投入:阳光电源高度重视技术研发,特别是在储能领域 。公司拥有强大的研发团队和完善的研发体系,2025年上半年研发投入达到20.37亿元,同比增长37%。公司在储能领域的研发重点包括储能逆变器技术、系统集成技术、智能控制技术等。
国际化布局:阳光电源积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、澳洲、中东等地区 。2024年,阳光电源与沙特ALGIHAZ签约全球最大储能项目,容量达7.8吉瓦时,储能系统预计2025年全容量并网运行。同时,公司也在积极布局海外生产基地,以应对国际贸易政策的变化。
未来规划:阳光电源计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在储能逆变器技术、系统集成技术、智能控制技术等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
3.4 亿纬锂能(300014.SZ)
亿纬锂能作为中国领先的锂电池制造商,近年来积极布局储能市场,已成为全球储能电池领域的重要玩家。
储能业务类型:亿纬锂能的储能业务主要包括储能电芯、模组、电池系统 以及储能系统解决方案等。公司的储能产品涵盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:亿纬锂能在储能技术 方面具有显著优势,特别是在大容量储能电芯技术方面。公司已推出500Ah+的大容量储能电芯,并正在研发700Ah+的超大容量电芯。同时,亿纬锂能在钠离子电池技术方面也取得了突破,正在积极推进钠离子电池在储能领域的应用。
市场份额:亿纬锂能是全球领先 的储能电池提供商,2024年在全球储能电池市场的份额排名前列。根据ICC鑫椤储能数据库统计,2025年上半年亿纬锂能储能电池出货量稳居全球前列。
研发投入:亿纬锂能高度重视技术研发,特别是在储能领域。公司拥有强大的研发团队和完善的研发体系,202 5年上半年研发投入达到13.82亿元,同比增长13.34%。公司在储能领域的研发重点包括大容量电芯技术、钠离子电池技术、固态电池技术等。
国际化布局:亿纬锂能积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、亚太等地区。公司的储能电池产品已出口到全球多个国家和 地区,与多家国际领先的储能系统集成商建立了合作关系。
未来规划:亿纬锂能计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在大容量电芯技术、钠离子电池技术、固态电池技术等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
3.5 国轩高科(002074.SZ)
国轩高科作为中国领先的锂电池制造商,近年来积极布局储能市场,已成为中国储能电池领域的重要玩家。
储能业务类型:国轩高科的储能业务主要包括储能电芯、模组、电池系统 以及储能系统解决方案等。公司的储能产品涵盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:国轩高科在储能技术 方面具有显著优势,特别是在磷酸铁锂电池技术方面。公司已推出全固态成品电芯"金石电池",首条全固态电池中试线已建成。同时,国轩高科 在大容量储能电芯技术方面也取得了突破,正在研发600Ah+的大容量储能电芯。
市场份额:国轩高科是中国领先的储能电池提供商 ,2025年上半年储能电池出货量位居全球第7位。根据ICC鑫椤储能数据库统计,国轩高科在全球储能电池市场的份额稳步提升。
研发投入:国轩高科高度重视技术研发,特别是在储能领域。公司拥有强大的研发团队和完善的研发体系,2025年上半年研发投入达到1 3.82亿元,同比增长13.34%。公司在储能领域的研发重点包括大容量电芯技术、固态电池技术、钠离子电池技术等。
国际化布局:国轩高科积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、亚太等地区。公司的储能电池产品已出口到全球多个国家和地区,与多家国际领先的储能 系统集成商建立了合作关系。
未来规划:国轩高科计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在大容量电芯技术、固态电池技术、钠离子电池技术等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
3.6 海博思创(688411.SH)
海博思创作为中国领先的储能系统集成商,专注于为客户提供一站式储能系统解决方案。
储能业务类型:海博思创的储能业务主要包括储能系统集成、储能系统解决方案以及储能系统运维服务等。公司的储能产品涵盖大型 储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:海博思创在储能技术方面具有显著优势,特别是在系统集成和智能控制方面 。公司的液冷组串式PCS产品通过多项国际认证,技术壁垒显著。同时,海博思创在固态电池储能领域也取得了突破,浙江嘉兴市秀洲区悉科1 237产业园466kWh固态电池储能项目采用了海博思创的固态电池储能技术。
市场份额:海博思创是中国领先的储能系统集成 商,特别是在大型储能领域具有较高的市场份额。根据BNEF的数据,海博思创在全球储能系统集成领域排名前三,国内市场份额第一。
研发投入:海博思创高度重视技术研发,特别是在储能领域。公司拥有强大的研发团队和完善的研发体系,2025年上半年研发费用达到1 .37亿元,累计授权专利500项。公司在储能领域的研发重点包括系统集成技术、智能控制技术、安全技术等。
国际化布局:海 博思创积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、亚太等地区。公司的储能系统产品已出口到全球多个国家和地区,与多家国际领先的能源企业建立了合作关系。
未来规划:海博思创计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在系统集成技术、智能控制技术、安全技术等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
3.7 科陆电子(002121.SZ)
科陆电子作为中国领先的智能电网和储能解决方案提供商,近年来积极布局储能市场,已成为中国储能领域的重要玩家。
储能业务类型:科陆电子的储能业务主要包括储能系统集成、储能系统解决方案以及储能系统运维服务等。公司的 储能产品涵盖大型储能、工商业储能和户用储能等多个应用场景。
技术优势:科陆电子在储能技术方面具有显著优势,特别是在储能 系统集成和智能控制方面。公司的储能产品为大型储能与工商储能产品,具有高效率、高安全性、高可靠性等特点。
市场份额:科陆电子是中国领先的储能系统集成商,特别是在工商业储能领域具有一定的市场份额。根据公司披露的2025年半年度业绩预告,上半年公司预计实现营业收入25.00亿元至26.00亿元,同比增长30.82%至36.05%;实现归属于上市公司股东的净利润1.75亿元至2. 25亿元,较去年同期实现扭亏为盈。
研发投入:科陆电子高度重视技术研发,特别是在储能领域。公司拥有强大的研发团队和完善 的研发体系,在储能领域的研发重点包括储能系统集成技术、智能控制技术、安全技术等。
国际化布局:科陆电子积极拓展海外储能市场,特别是在欧美、亚太等地区。根据公司披露的2025年半年度业绩预告,上半年公司预计实现营业收入25.00亿元至26.00亿元 ,同比增长30.82%至36.05%,主要原因是海外储能订单陆续交付。
未来规划:科陆电子计划进一步扩大储能业务规模,特别是在海外市场。公司将继续加强技术研发,特别是在储能系统集成技术、智能控制技术、安全技术等领域,保持技术领先优势。同时,公司也将加快储能业务的国际化布局,提高海外市场的占比。
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来源:菜鸟股市成长之路