Ⅰ 宁德时代们的心头大患：整车厂自造电池的时代来了
对于 汽车 制造商来说，是自造电池还是从电池企业采购，这是企业转型迈向电动化时代的重大抉择。
而从当前 汽车 制造商相继布局动力电池市场可以看出，整车厂自造电池的时代来了。整车厂加入电池大军势必会进一步竞争激烈的电池市场，届时，宁德时代们又该寻找哪些出路呢？
话语权的争夺
整车厂下场自造电池的原因一是拉低成本，二是掌握主动权，拿回话语权。近几年就已经有部分整车厂因为电池产能受限，不得不下调部分车型的产能目标，如特斯拉、奥迪，積架等。而近期的“缺芯”风波让整车厂再次提升对零部件断供的警惕性。同时，在电动化时代，因电池成本的高占比，电池企业成为产业链中最有话语权的一环，整车厂不可能甘于忍受这种局面。
全国乘联会秘书长崔东树在他的一篇文章中写到：“我始终认为整车企业自造电池是趋势。这是因为电池的成本占比太高，至少占到整车价格的25%左右。德国大众的2019年财年表现强劲，全球共交付了1097万辆新车，数据显示其2019年销售收入达2526亿欧元，销售利润达到6.7%。如果改成电池驱动，电池的成本也是千亿欧元的概念，这实在是太大的数值，如果没有电池的利润，大众的销售利润率会大幅下降，那大众的价值将锐减，而且盈利差带来的系列问题都会很严重。”
崔东树指出，“锂电池是一个非标准的电化学产品，与 汽车 钢板等基础原材料不同，并非每个企业造出来的锂电池都一样。锂电池是技术快速推进的产品，所以整车企业未来必然会延伸到电池领域。”
这一趋势在近几个月凸显，整车厂或直接参与电池生产，或对相关企业加大投资，进一步提升供应链的优势。
国内外整车厂布局
一、国外整车厂
作为智能电动车企的标杆企业，特斯拉在发展之初就开始计划自建电池工厂。在2020年9月的电池日上，特斯拉表示，弗里蒙特的“试验工厂”已开始少量生产4680电芯，预计达到年产能10GWh，计划2021年底实现上述产能目标。而柏林工厂作为特斯拉的首个成熟工厂，预计年产能250GWh。
3月15日，大众集团举办了第一届“Power day”（动力日），向外界披露了公司未来十年的电池路线图。根据大众集团的介绍，其将于未来十年内在欧洲与合作伙伴一同新建六座40 GWh级别的动力电池超级工厂，总规划产能达240 GWh。
中国市场方面，4月6日，国轩高科发布公告称，公司2020年度非公开发行股票获得中国证监会审核通过，这意味着大众中国2020年拟通过定增及协议转让的方式，获得国轩高科26.47%股权的计划正式审查通过，大众中国将成国轩高科最大股东。今年3月，大众集团CEO迪思在接受中国媒体采访时表示，下一轮电池工厂的投资或投向中国。
4月16日，通用 汽车 正式宣布投资23亿美元，与LG能源解决方案公司合作，在美国田纳西州建造其第二家超级电池工厂。根据分析，该工厂的产能不会低于其Lordstown工厂的30GWh年产能。
此外，2020年戴姆勒集团宣布，计划在全球3大洲7座城市共布局9家电池工厂。
二、国内整车厂
国内整车厂首屈一指的非比亚迪莫属，因其在电池方面自成一派，并且芯片也能自给。严格来说，与其他车企是竞争关系，但比亚迪一直保持着对外开放的态度，2020年，推出刀片电池后，宣布对其他 汽车 厂商开放刀片电池外供，目前红旗旗下车型已经搭载，明年或将为现代 汽车 提供定点；三元锂电池外供也有进展，福特全新发布的Mustang Mach-E车型所采用的是比亚迪811三元锂电池。
此外，比亚迪的电池产能也很充足，目前“弗迪系”的工厂已经陆续规划并投产。弗迪重庆工厂、长沙工厂、贵阳基地、蚌端口弗迪项目，这四个工厂的已投产及规划中的刀片电池产能合计达到75GWh。
长城 汽车 2018年将旗下动力电池业务拆分出来，成立了蜂巢能源。短短两年时间里，蜂巢能源已跻身动力电池装机量前十。今年1月19日，其湖州建立年产20GWh的动力电池新基地；1月27日，蜂巢能源在遂宁建设20GWh动力电池工厂。国外方面，2020年11月17日，蜂巢能源正式宣布在德国萨尔州建立一座年产能24GWh的电芯工厂和PACK工厂。
蜂巢能源计划到2025年在全球范围内建成100GWh的电池产能。
3月13日，吉利 科技 集团在赣州经开区规划建设年产能42GWh的动力电池项目，总投资300亿元。此外，吉利 科技 还入股了孚能 科技 ，持有后者2.55%的股权，去年12月，双方公告称将共同设立合资公司建设动力电池生产工厂，预计合计产能达到120GWh，其中2021年开工建设不少于20GWh。
4月9日，广汽集团在“2021广汽 科技 日发布会”上，发布了动力电池技术战略“中子星战略”，其研究院院长吴坚表示，广汽将在3年内实现自主研发动力电池电芯规模化搭载应用，中长期实现自研自产。
宁德时代们的出路
2018年，实现配套电芯生产的企业为110家，2019年直接下降到79家，2020年进一步减少至73家。在配套企业数量大幅减少的同时，装机量集中度也在提升。2020年动力电池装机量TOP20企业占比为98.2%，相比2019年的96.2%，提升了两个百分点。
这就意味着TOP20之后的动力电池企业，只有1.8%的市场份额，而随着整车厂的进入，技术实力落后、规模体量小、风险承受力弱的企业甚至很可能踢出市场。
对于处于头部阵营的动力电池企业来说，想要独占电池蛋糕是不可能的了，不过整车厂也不会彻底在电池上自成一体。一方面，整车厂会坚持自造电池的路线，不断扩建工厂，提高产能；另一方面，还是会选择与优质电池企业合资开发品牌专属电池，同时还可享受定制服务。
例如大众集团还会继续向宁德时代、LG化学、SKI、国轩高科、万向123等电池供应商进行采购；现代 汽车 集团的供应商也包括LG化学、SKI、宁德时代等；宝马的供应商则包括宁德时代、三星SDI等。
仔细查看上述大型整车厂的电池供应商会发现，都有一个共同的名字出现，那就是宁德时代。顺着这个路子，我们就来说下宁德时代作为中国动力电池市场的“一哥”，在应对整车厂自造电池的紧迫局势下作了哪些努力？
动力电池扩产方面，2020年一年，宁德时代共投资980亿元用于扩产。在广东肇庆、四川宜宾、福建宁德、江苏溧阳等地新建、扩建产线。
动力电池材料方面，宁德时代也一直在进行布局，今年更是进步一步扩大布局。4月10日，洛阳钼业全资子公司洛钼控股与宁德时代间接控股公司邦普时代签订了合作协议。其中洛阳钼业全资子公司KFM的铜钴矿是世界品位最高的待开发铜钴矿之一，拥有矿石资源量3.65亿吨，蕴含超过620万吨铜金属和超过310万吨钴金属，可为宁德时代提供长期稳定可靠、清洁、负责任的钴金属原材料供应。
CTC电池底盘技术开始招兵买马。OFweek锂电网了解到，近日，宁德时代开始招聘一大批整车相关的工程师岗位。包括底盘标定调校工程师、底盘域软件工程师、底盘电子架构师、空气悬架系统高级工程师等。这说明宁德时代的CTC电池底盘方案或将提前。
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Ⅱ 我想自己制造一个铅酸蓄电池，请问方法
电解液是用密度1.84的浓硫酸和纯净水配制而成.
一定要小心，硫酸是强氧化剂，它与水有亲和作用，溶于水时放出大量的热量，因此操作人员要戴上护目镜、耐酸手套，穿胶鞋或靴子，围好橡皮围裙。专业点安全。
配制前，要将容器清洗干净，为防酸液溅到皮肤上，先准备好5％氢氧化铵或碳酸钠溶液，以及一些清水，以防万一溅上酸液时，可迅速用所述的溶液擦洗，再用清水冲洗。
选择电解液浓度时，还要考虑蓄电池的工作环境温度。工作在寒冷温度下，电解液浓度应高—点，在炎热的气温下，电解液浓度可低一点。
一般情况下，在25℃(电解液温度)时密度为1．28，在其他温度下可按下式计算：
Da=Dt+0．0007(t-25)
式中的Da为25℃时的密度；Dt为实际温度时的密度;t为测定时电解液的温度。
配制时,先估算好浓硫酸和水的需要量，把水先倒入容器内，然后将浓硫酸缓缓倒入水中，并不断搅拌溶液。
刚配制的溶液温度很高，不可马上注入蓄电池内，要等温度降到40℃以下，再测量溶液浓度并进行调整到标准值，再加入蓄电池内
Ⅲ 人类产电是如何储存的
有蓄电与蓄能两种技术：
蓄电技术是利用电荷存储原理储存电能，常见是大家都熟知的蓄电池技术，新技术是超级电容储存技术，但这个方法原理是电荷存储只能储存直流电电量；因传统发电厂都是交流电发电机组，储存和再生都需逆变设备且存在较高中间转换损耗，再有储存功率容量有限不适合大中型电站，只适合太阳能、风能、海浪能发电储能。
蓄能技术是用能量可逆转换方法储存电能，目前最成熟的是水力蓄能，利用水库抽水蓄水进行电-水-电转换能量，因水库蓄水式水力发电技术非常成熟、可逆性强、容量大、维护容易是世界普遍采用的蓄能技术，其它机械能、化学能容量制约和成本、环境保护等难以推广。
中国在广州的抽水蓄能电站总装机容量240万千瓦，装备8台30万千瓦具有水泵和发电双向调节能力的机组，调补用电峰谷，其中一期工程4台30万千瓦机组于1994年3月全部建成发电；二期工程1998年12月第一台机组并网运行，在2000年已全部投产。除机电设备进口外，电站的设计、施工都是我国自行完成的，它标志着我国大型抽水蓄能电站的设计施工水平已跨入国际先进行列。
Ⅳ 宁德时代独领风骚 能否稳坐动力电池第一
乘上了特斯拉的快速列车，宁德时代以3751亿元市值再度登顶创业板。在2020年伊始股市一片哀嚎的背景下，它的市值却将近翻倍。
成为特斯拉供应商这一利好，引爆了股价。但背后是:宁德时代再次击败松下，连续第三年成为全球动力电池装机量第一。2019年全球动力电池装机量达到113.4GWh，同比增长22.6%。其中，宁德时代以31.71GWh稳居榜首。
“三电系统”是电动车的核心部件，动力电池则是整车生产成本最高的零件。也正是如此，催生了一干电池供应商。此前，比亚迪一直不愿意将电池供应开放给更多整车厂，这给了宁德时代机会。
近几年，中国新能源 汽车 市场的快速成长，让宁德时代占尽了“天时、地理、人和”。
从默默无闻到超过3000亿元市值，这匹黑马用了9年。如今，低调的宁德时代创始人、中科院物理研究所博士毕业的曾毓群已经在2019年福布斯全球亿万富豪榜上位列第224位，财富价值68亿美元。
作为全球最大的动力电池厂商，宁德时代的客户涵盖了一众海内外知名车企。在国内，宁德时代先后和上汽、一汽和吉利成立合资公司，从蔚来、小鹏 汽车 ，再到宝马、大众、戴姆勒，国内外所有车企，几乎都是其重要合作伙伴。成为了中国 汽车 产业里，极少的有话语权的零部件供应商。
但在特斯拉面前除外。
宁德时代之前，特斯拉与松下的密切合作长达10年。但双方的关系却逐渐产生裂痕。2019年4月，马斯克的一条推特将双方的矛盾公之于众。他称：因为松下电池厂未能满负荷运转，导致Model3产能受限。
松下方面则不满双方合资的内华达州超级工厂长期亏损，以及特斯拉的不断压价。松下电器CEO津贺一宏曾公开表示：低估了和特斯拉的合作风险，目前难以从与特斯拉现有电池合作业务中赚取利润。
最关键的核心零部件只有一家供应商，对于特斯拉而言，显然是极大的风险。对于控制欲极强的特斯拉创始人、CEO马斯克而言，或许也是不能容忍的。宁德时代之外，LG也进入了特斯拉供应商体系。马斯克也表示：“未来更倾向于多元化的电池供应体系。”
在宁德时代的公告上则写着：“特斯拉没有责任和义务必须购买公司产品，对产品采购量不做保证，特斯拉将根据后续具体订单提出采购需求。”
在当下的二级市场里，宁德时代正独领风骚。无论是技术、出货量，再到将一干车企纳入客户名单，它都是当下最热的中国零部件供应商。
但未来呢?它能否坐稳动力电池“龙头老大”?它如何支撑已达3700亿元的市值?显而易见的是，这些都不能仅靠特斯拉。
成立9年成为“龙头”
随着上海工厂Model 3和Model Y的国产化率提升，进入了供应商体系的宁德时代成为最直接的受益者。
2月3日，春节后开盘首日，宁德时代以5%的涨幅成为了中国股市“万绿丛中一点红”。随后一路走高。尽管在2月5日美股市场上，此前一路高涨的特斯拉股价大跌17%。但在2月6日收盘时，宁德时代在创业板上股价再度上涨3.72%，市值达到了3751.85亿元。
从成立之初的100万元注册资金，到如今3617.14亿元市值，宁德时代只用了九年。
宁德时代的前身是宁德新能源 科技 有限公司(ATL)的动力电池部门。
1999年，曾毓群成立了ATL。在2004年，ATL解决了苹果MP3锂电池循环寿命过短的问题，成功进入了苹果公司的供应链体系。随着苹果公司的市场扩张，ATL也一路扶摇直上，成为了行业翘楚。
2011年，ATL的部分管理层和民族资本结合创立了宁德时代新能源 科技 有限公司(宁德时代，CATL)，将车载动力电池作为新兴业务独立发展。
2012年，宝马伸出了橄榄枝。在当时，宁德时代还是无名之辈，拿下这笔交易费了不小的努力。想要进入德国企业的供应链，需要满足一系列严苛的标准。当时，宝马仅关于动力电池生产标准就长达800页——还是德文。
但最终，和宝马的合作，让这家此前偏安一隅的动力电池企业声名鹊起。
正如当年ATL站在了手机行业的风口上，宁德时代也刚好迎上了新能源 汽车 这股风。
2014年，中国的新能源 汽车 开始出现爆炸式增长，这一增长与国家以及地方政府的财政补贴、免征购置税、不限牌照等优惠政策有巨大关系。2015年，国务院曾表示，我国 汽车 产业规模在2020年将达3000万辆，新能源车占比超过7%，达到200万辆。而到2025年，国家要求新能源 汽车 占比超过20%，达到500万辆。
国内新能源 汽车 市场日益增长的需求之余，政策推动了动力电池产业快速发展。
2016年，工信部颁发《 汽车 动力蓄电池行业规范条件》企业名录，其中把三星和LG化学等一干外资动力电池排除在外。这份名录和《新能源 汽车 推广应用推荐车型目录》互相影响，只有搭载“白名单”目录内的电池的车型，才能获得国家补贴。
“白名单”将日韩电池拒之门，中国动力电池企业迎来了肆意生长的阶段。宁德时代的东风已至。
从2014年到2018年，宁德时代的营收从8.67亿元增至296.11亿元，年均复合增长率达141.75%。据宁德时代发布的2019年业绩预告，预计2019年盈利40亿～49亿元，同比上涨20%～45% 。
2017年开始，宁德时代首次超过比亚迪成为中国动力电池装机量Top 1，也首次超过松下跃居全球首位。2018年，该公司动力电池装机量达23.52GWh，比上一年翻一番有余，其装机量继续位居国内市场第一，市占率增长到41.28%，并以0.2GWh的优势继续领先松下。2019年，宁德时代动力电池装机量为31.71GWh，国内市占率达到51.01%，连续三年在全球装机量中排首位。
为什么是宁德时代？
谷歌前董事长埃里克施密特曾说过：“如果有人邀请你上一艘火箭，不要问上去之后坐哪儿，你只要上去就可以。”
宁德时代如今搭上特斯拉这艘火箭，真的只是幸运吗?恐怕并不是。
在刚刚过去的2019年，随着外资动力电池企业涌入，以及新能源 汽车 补贴退坡等外部环境发生变化，中国动力电池业也进入了洗牌期。而在这场浪潮中，宁德时代不仅屹立不倒，甚至还在继续扩大市场规模。
2019年，中国动力电池总装机量为62.38GWh，同比增长9.2%。宁德时代装机量达到31.71GWh，在中国市场市占率超过半成，达到51.01%。
和2018年相比，中国动力电池行业排名前四的企业没有变化，分别是宁德时代、比亚迪、国轩高科和力神，其中宁德时代装机量同比增长了39.8%。相比之下，名列第二、第三的比亚迪和国轩高科的日子就比较难过。由于2019年下半年新能源 汽车 销量出现下滑，比亚迪动力电池装机量受到影响，与宁德时代的差距被进一步拉大，2019年全年装机量为10.75GWh，市占率仅为17.28%;国轩高科的装机量则为3.43GWh。
而根据宁德时代此前发布的业绩预告显示：2019年公司实现归母净利润约40.64-49.11亿元，同比增长20-45%;扣非净利润约35.98-42.23亿元，同比增长15-35%。
经历行业洗牌期，宁德时代只是靠政策东风起飞的说法似乎不再站得住脚。用曾毓群的话说就是，在政策的保护伞下，“猪都会飞”。然而，当所有玩家都暴露在真空的市场环境中，谁的“护城河”更坚固就显现出来了。
宁德时代的“护城河”在于技术优势。
从三元锂、到811电池，宁德时代在中国动力电池行业中的引领作用不能忽视，使宁德时代能成功超越比亚迪就正是在于其三元锂电池方面的技术优势。
能量密度是动力电池优劣的重要指标之一。宁德时代方形三元811系电池能量密度最高达245wh/kg，接近海外龙头企业LG和SK的水准。对比国内比亚迪、国轩高科，宁德时代三元电池能量密度以绝对优势领先。在磷酸铁锂电池方面，宁德时代方形铁锂电池的能量密度为167wh/kg，比亚迪约157wh/kg，国轩高科平均约170wh/kg，比亚迪并无优势。此外，比亚迪在高能量密度的811电池方面推进也相对缓慢。
尽管在国内市场的市占率已经一骑绝尘，宁德时代并没有停止在技术研发上的投入，毕竟松下还一直紧咬着和它相当的国际市场份额。
2019年9月，宁德时代宣布推出全新的CTP高集成动力电池开发平台，即电芯直接集成到电池包(传统电池包采用的是从单体——模组——电池包的成组方式)。由于省去了电池模组组装环节，宁德时代表示，较传统电池包，CTP电池包体积利用率提高了15%-20%，电池包零部件数量减少40%，生产效率提升了50%，将大幅降低动力电池的制造成本。
据宁德时代透露，这项创新使得电池包的能量密度在使用同等电芯条件下可达到200Wh/kg以上，远高于传统电池包160Wh/kg以下的能量密度。不过，宁德时代并未透露电池成本下降多少。
这项技术也许正是打动特斯拉的原因之一。一直以来，特斯拉采用的是松下提供的圆柱电池技术路线。据中信证券发布的研报称，圆柱电池包体积能量密度较低，一定程度上已经成为了特斯拉产品的短板，偏弱的体积能量密度“软肋”使圆柱电池包应该不会是新能源 汽车 的长期主流选择。
据中信建投测算，在保守、高电池单体能量密度、 叠加低电耗三个情景下，特斯拉 Model 3 采用宁德时代 CTP 技术可以分别获得约 12.3%、26.4%和 32.1%的工况续航提升。再考虑到 CTP 技术电池包体积利用率提高，零部件数量减少，生产效率提升，对整车成本的降低、车内空间的提升都有积极意义，整车设计的自由度或有所增加。
能否稳坐第一
攻城容易守城难。坐在冠军的宝座上，宁德时代也面临着挑战。
宁德时代与特斯拉的合作公告显示，二者的合作时间仅为两年。此前，马斯克也坦言，和宁德时代是“小规模”合作。目前，双方的合作还在“相互试探”阶段。宁德时代能否满足“刁钻”的特斯拉的需求、稳定度过磨合期?还未可知。
马斯克对“低成本”有着长期的执念。在Model 3经历过“产能地狱”之后，特斯拉也开启了自造电芯之路。2019年，特斯拉先后收购Maxwell电池技术公司、加拿大电池制造商海霸(Hibar Systems)，加强新型电池研发。在财报会议上，特斯拉也强调未来最重要的是继续降低电池成本。未来自产电池一旦实现，包括宁德时代在内的国际厂商，其产品竞争力或将不复从前。
另外，宁德时代还未来得及庆祝进入特斯拉供应链，那边就传来了其对手松下的消息。在宁德时代宣布与特斯拉达成合作的同一天，丰田 汽车 公司就宣布与特斯拉的独家合作伙伴松下成立合资公司，该公司将为丰田和其他客户开发电池产品，提供广泛且稳定的电池供给。
而未来的中国市场，也由政策导向变为市场导向。一方面，随着大补贴时代结束，新能源 汽车 销量下滑严重，国内电池厂商的成本飞速上涨，高毛利率难以为继。同时，2019年6月，工信部废止了动力电池“白名单”，一定程度上刺激日韩电池厂商入局中国市场。
与海外对手相比，尽管宁德时代在技术上的优势不可小觑，但在成本方面却并没有展现出明显的竞争力。2018年11月，瑞银的报告指出，特斯拉与松下合作生产的21700型圆柱型锂离子电池的成本为111美元/kWh，比LG化学公司的148美元/kWh低37美元，拥有明显的成本优势，而目前宁德时代的成本超过150美元/kWh，稍逊于三星SDI名列第四名。
不过，宁德时代和特斯拉的未来仍然充满想象。
2019年10月，宁德时代位于德国图林根州的首个海外工厂正式破土开工。根据计划，宁德时代欧洲工厂此次开工面积为23公顷，生产线包括电芯及模组产品，预计2022年可实现14GWh的电池产能。同年12月，特斯拉宣布位于柏林的超级工厂将在2020年1月份开始建设——两个工厂相距仅300公里，双方未来或能实现全球范围的合作。
虽然已搭上特斯拉这艘“火箭”，但考虑到与松下的前车之鉴，特斯拉如何选择还尚未可知。而对于宁德时代而言，特斯拉也只是客户之一。
保持客户结构不断优化，是宁德时代能成为行业龙头的关键因素之一。2019年，宁德时代的朋友圈进一步扩大。
当年1月，一汽与宁德时代成立了“时代一汽动力电池有限公司”，注册资本20亿元。其中，宁德时代出资10.2亿元，持股比例为51%;一汽集团出资9.8亿元，持股比例为49%。至此，宁德时代的“朋友圈”，已经集齐六大国有车企。
同年2月，宁德时代携手本田打造下一代电动车产品;5月，宁德时代和沃尔沃签订亿元订单， 成为沃尔沃电动 汽车 电池全球合作伙伴之一，为其下一代电动车型及北极星车型提供可靠动力;7月，丰田达成深度合作，共同研发电池新技术;9月，宁德时代表示将从2021年开始向德国戴姆勒的卡车供应电池。
除了朋友圈新面孔之外，2019年11月，宁德时代的“伯乐”宝马集团表示将增加宁德时代的订单，从最初的40亿欧元增加到73亿欧元(约合人民币568亿元)，供货时间为2020年到2031年。
靠着大量预定订单，宁德时代得以继续稳坐全球动力电池冠军宝座。但对于宁德时代而言，它还需要不断创造想象空间。
Ⅳ 储能有哪些种类又有哪些优点与缺点
电类储能有多少种类型？电气类储能的应用形式只有超级电容器储能和超导储能。
1、超级电容器储能
根据电化学双电层理论研制而成的，又称双电层电容器，两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下)，采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。
超级电容器储能开发已有50多年的历史，近二十年来技术进步很快，使它的电容量与传统电容相比大大增加，达到几千法拉的量级，而且比功率密度可达到传统电容的十倍。
超级电容器储能将电能直接储存在电场中，无能量形式转换，充放电时间快，适合用于改善电能质量。由于能量密度较低，适合与其他储能手段联合使用。
2、超导储能
超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的线圈、功率调节系统(PCS)和低温制冷系统等组成。
能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。
超导储能适合用于提高电能质量，增加系统阻尼，改善系统稳定性能，特别是用于抑制低频功率振荡。
但是由于其格昂贵和维护复杂，虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用，在电网中应用很少，大多是试验性的。SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展 (特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展)。
3、铅酸电池
铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电势，这就是铅酸电池的原理。
铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源，以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。
4、锂离子电池
锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。
充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态;放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。
由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用，所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池。
锂离子电池的能量密度和功率密度都较高，这是它能得到广泛应用和关注的主要原因。
它的技术发展很快，近年来，大规模生产和多场合应用使其价格急速下降，因而在电力系统中的应用也越来越多。
锂离子电池技术仍然在不断地开发中，目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性，降低成本、以及新的正、负极材料的开发上。
5、钠硫电池
钠硫电池的阳极由液态的硫组成，阴极由液态的钠组成，中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管。电池的运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于熔融状态。
日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家。目前采用50kW的模块，可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件。
在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站，主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电，电池价格仍然较高。
6 、全钒液流电池
在液流电池中，能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中，而液态电解质储存在电池外部的罐中，用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈，并通过电极和薄膜，将电能转化为化学能，或将化学能转化为电能。
液流电池有多个体系，其中全钒氧化还原液流电池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受关注。
这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明，后技术转让给加拿大的VRB公司。
在2010年以后被中国的普能公司收购，中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用。
电池的功率和能量是不相关的，储存的能量取决于储存罐的大小，因而可以储存长达数小时至数天的能量，容量也可达MW级，适合于应用在电力系统中。
储能优点与缺点：
各种类型的储能系统中，锂离子电池储能是目前技术相对成熟的一种储能方式。以橄榄石型磷酸铁锂为活性物质的锂离子二次电池，具有较高的能量密度、较低的生产制造成本以及使用寿命长等诸多优点。在电动汽车产业的推动下，与磷酸铁锂电池有关的荷电状态估算、电池集成技术、管理系统等方面更是进行了广泛、深入的研究工作。然而，这些研究多数是在电动汽车使用环境、运行工况和使用条件下进行的，其研究成果和结论并不完全适用于以大规模能量输入/输出为特征的电网储能系统。
储能定义：
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，针对电能的存储，储能是指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。
九种储能电池技术优劣对比：
一、铅酸电池
主要优点：
1、原料易得，价格相对低廉;
2、高倍率放电性能良好;
3、温度性能良好，可在-40~+60℃的环境下工作;
4、适合于浮充电使用，使用寿命长，无记忆效应;
5、废旧电池容易回收，有利于保护环境。
主要缺点：
1、比能量低，一般30~40Wh/kg;
2、使用寿命不及Cd/Ni电池;
3、制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。
二、镍氢电池
主要优点：
1、与铅酸电池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，体积能量密度都有所提高200Wh/L;
2、功率密度高，可大电流充放电;
3、低温放电特性好;
4、循环寿命(提高到1000次);
5、环保无污染;
6、技术比较锂离子电池成熟。
主要缺点：
1、正常工作温度范围-15~40℃，高温性能较差;
2、工作电压低，工作电压范围1.0~1.4V;
3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵，但是性能比锂离子电池差。
三、锂离子电池
主要优点：
1、比能量高;
2、电压平台高;
3、循环性能好;
4、无记忆效应;
5、环保，无污染;目前是最好潜力的电动汽车动力电池之一。
四、超级电容
主要优点：
1、功率密度高;
2、充电时间短。
主要缺点：能量密度低，仅1-10Wh/kg，超级电容续航里程太短，不能作为电动汽车主流电源。
五、燃料电池
主要优点：
1、比能量高，汽车行驶里程长;
2、功率密度高，可大电流充放电;
3、环保，无污染。
主要缺点：
1、系统复杂，技术成熟度差;
2、氢气供应系统建设滞后;
3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重，在国内的燃料电池车寿命较短。
六、钠硫电池
优势：
1、高比能量(理论760wh/kg;实际390wh/kg);
2、高功率(放电电流密度可达200~300mA/cm2);
3、充电速度快(充满30min);
4、长寿命(15年;或2500~4500次);
5、无污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、无自放电现象，能量转化率高;
不足：
1、工作温度高，其工作温度在300~350度，电池工作时需要一定的加热保温，启动慢;
2、价格昂贵，万元/每度;
3、安全性差。
七、液流电池(钒电池)
优点：
1、安全、可深度放电;
2、规模大，储罐尺寸不限;
3、有很大的充放电速率;
4、寿命长，高可靠性;
5、无排放，噪音小;
6、充放电切换快，只需0.02秒;
7、选址不受地域限制。
缺点：
1、正极、负极电解液交叉污染;
2、有的要用价贵的离子交换膜;
3、两份溶液体积大，比能量低;
4、能量转换效率不高。
八、锂空气电池
致命缺陷：固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。科学家认为，锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍，可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电，因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术，但如果没有重大突破，要想实现商用可能还需要10年。
九、锂硫电池(锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系)
优点：
1、能量密度高，理论能量密度可达2600Wh/kg;
2、原材料成本低;
3、能源消耗少;
4、低毒。
Ⅵ 如何自制一个蓄电池
原料：一个带塞子的瓶子，可以选择木制塞子的瓶子、一个铜条、一块锌片、一瓶稀流酸或者是电解液。
自制蓄电池的方法：
1、在瓶子的塞子上钻两个孔，一个孔插入铜条，只要将铜条的露出瓶塞一小段便于连线即可。另一个孔可插入锌片，也可以将锌名全部放入瓶内，但要方便与线的连接。
(6)自造存储电池技术扩展阅读：
常用的车用蓄电池主要分为三类：普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。
普通蓄电池：普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电
解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低、使用寿命短和日常维护频繁。
干荷蓄电池：
它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过 20 — 30 分钟就可使用。
免维护蓄电池：
免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护；
另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。
Ⅶ 特斯拉终于出招！新一轮电池大战打响
随着特斯拉2020年电池日的临近，其打造的新电池掀开了神秘的面纱。
据路透社报道，特斯拉将联手宁德时代，联合研发一种新的低成本、长寿命电池，并计划在今年底或明年初搭载在国产Model 3身上。
无独有偶，两天前广汽新能源刚对外宣称，基于三维结构石墨烯（3DG）材料的"超级快充电池"将在今年底搭载在量产车身上。
而比亚迪引以为豪的刀片电池，在一个多月前已正式推出市场，首款搭载刀片电池的纯电动车型汉EV已在欧洲首发。
从特斯拉到广汽新能源，主机厂的加入，让动力电池行业的硝烟愈发浓厚。一场全新的战争，在汽车主机厂之间开始打响。
马斯克的野心
受疫情影响不断延后举行的特斯拉"电池日"，吊足了大家的胃口。
上个月底，曾有媒体曝光特斯拉去年申请了一项"单晶镍钴铝电极"专利，并称这种工艺将使得电池在生命周期内可以充电4000次，100次循环后容量仅下降10%，有效延长电池寿命，累计里程有望超过100万英里。
日前，路透社援引知情人士透露，特斯拉计划在今年底或明年初引入一种新的低成本、长寿命电池，并搭载在国产Model 3身上，终生续航里程目标为100万英里（约为160.9万公里）。
值得注意的是，宁德时代是特斯拉这种全新电池的合作伙伴。
路透社此前就曾爆料，称宁德时代开发了一种更简单、更便宜的电池组包装技术，消除了捆扎电池的中间步骤，特斯拉有望使用该技术来帮助减轻电池重量和成本。
消息人士还透露，宁德时代还计划明年在中国向特斯拉供应一种改良的长寿命镍锰钴（NMC）电池，其阴极为镍含量为50％，而钴含量仅为20％。含钴量大大降低，意味着成本将更低。
这么多信息量，证明的是同一件事：马斯克（特斯拉CEO）不甘受制于人（动力电池生产商），同时想要将利润最大化。
他的野心，日月可昭。
高工产业研究所最新公布的数据显示，国产Model 3的电池由LG化学和松下供应，今年前四个月，这两家动力电池企业总计为特斯拉提供了1.45 GWh的动力电池。
上海超级工厂对特斯拉缓解产能焦虑、提升盈利能力的意义非常重大，其一季度高达25.5%的汽车业务毛利，就归功于上海工厂的盈利水平提升。
目前，特斯拉上海工厂的周产能为3000辆，未来有达到4000辆，到今年年中，年产能将达到20万辆。随着产能的提升，动力电池供应量也将逐渐增加，而自造动力电池，不仅可以确保供应，还能降低成本，从而进一步提升国产特斯拉车型的竞争力。
据悉，目前特斯拉正在与松下在位于内华达的超级工厂联合生产镍钴铝（NCA）电池，而上海工厂生产所用的NMC电池则从LG Chem位于中国的工厂购买。
无钴电池将是特斯拉下一阶段的研发重点。早在去年年中，马斯克就曾在推文中表示，"下一代电池将不使用钴。"
主机厂的新战场
马斯克用实际行动告诉我们，不想生产动力电池的主机厂，不是好主机厂。
于是，在全球汽车工业向电动化推进的同时，主机厂围绕新能源汽车燃起的战火，开始蔓延到了动力电池领域。
就在两天前，广汽新能源放出了石墨烯电池大招，在业界引起了话题。广汽新能源对外宣称，基于三维结构石墨烯（3DG）材料的"超级快充电池"将在今年底从实验室走向实车，相关技术成果将搭载在埃安车型身上。
石墨烯电池具有超轻、超高强度、超强导电性等特性，它的神奇之处在于，"超级快充电池"仅需8分钟即可充电85%，充电时间接近传统燃油车的加油时间，且电池寿命和安全性均已达到使用标准。
尽管广汽新能源对石墨烯的具体应用方式没有过多消息，但毫无疑问，已研发石墨烯技术六年的广汽新能源，肯定已积累了不少研发经验。
另一方面，比亚迪的"刀片电池"，早已在今年3月底便推出市场，目前已用在比亚迪汉EV身上。
据悉，这种全新的动力电池技术，拥有其他动力电池难以比拟的安全性和长续航能力，搭载刀片电池的汉EV，续航因此达到了605公里，完全不输给一般的三元锂电池。
在国外，跨国车企们也刮起了自建动力电池厂风潮，所走的路线各不相同。
大众集团与瑞典电池制造商Northvolt的合资企业正在逐渐成型，预计将于2024年初开始生产锂离子电池。
宝马与丰田合作开发氢燃料电池动力系统，这套系统搭载在2019年法兰克福车展发布的i Hydrogen NEXT车型上。
丰田自行研发的固态电池技术将用在其为2020年东京奥运会提供服务的电动汽车上，预计2025年左右可大规模批量生产。
随着全球汽车电动化加速到来，动力电池将成为主机厂全新的战场，并随着电动车的普及而展开激烈的角逐。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
Ⅷ “英诺贝森”固态电池界一匹黑马
全球能源危机和环境污染问题日益突出，节能、环保有关行业的发展被高度重视，发展新能源 汽车 已 经在全球范围内形成共识。不仅各国政府先后公布了禁售燃油车的时间计划，各大国际整车企业也陆续发布新 能源 汽车 战略。据有关研究机构发布 的《中国新能源 汽车 行业发展白皮书 （2021 年）》中数据显示，2020 年，全球 新能源 汽车 销量达到 331.1 万辆，同比 增长 49.8%，相比于 2011 年的 5.1 万辆 十年时间销量增长 63.9 倍，白皮书预 测 2025 年全球新能源 汽车 的销量将达 1640 万辆，整体渗透率将超过 20%。 在极其严重的疫情环境下，2020 年全 球新能源 汽车 销量数据远超预期。白 皮书统计数据显示，2020 年，全球新能 源 汽 车 用 动 力 电 池 的 出 货 量 达 到 158.2GWh，预计到 2025 年对动力电池 的需求量将达到 919.4GWh。 据相关新能源机构预测：全球储 能设施将成倍增长，对储能电池的需 求从 2018 年的 9GW/17GWh，到 2040 年 的 1095GW/2850GWh。 未 来 20 年 里 ， 增长 122 倍，市场规模将达到 6620 亿 美元。多家评级机构将储能定义为 “下一个万亿大市场”。国内有关能源 研究院同样认为，中国新型储能将迎 来快速增长，预计 2060 年装机规模将 达 4.2 亿千瓦（420GW）左右，这一目标 比 2020 年底新型储能装机规模将增长 接近 140 倍。除了装机规模外，从投资 金额看，光大证券测算在 2030 年储能 投资市场空间将达到 1.3 万亿元，2060 年达到 5 万亿元。
随着下游应用领域的不断拓展和 需求增长，对锂电池行业提出了愈来 愈高的要求，锂电池技术也由此不断 进步，向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看，液态 锂电池能够实现的能量密度已经逐渐 接近了它的极限，固态锂电池因其高 安全性、高能量密度、高循环寿命、宽 温工作环境等优势将是后锂电时代发 展的必经乃至终极之路。中国实现 “3060”双碳目标的政策要求以及新能 源车用动力系统、储能系统两大应用 领域对安全型固态电池的消费正在形 成巨大的市场需求。
国家对固态电池的应用发展政策频出 从国家动力电池政策方面来看， 2019 年 12 月，我国发布了《新能源汽 车产业发展规划（2021-2035）》（征求 意见稿），提出了加强固态电池研发和 产业化进程的要求，首次将固态电池 上 升 到 了 国 家 层 面 。 2020 年 11 月 2 日，国务院办公厅正式发布《新能源汽 车产业发展规划（2021-2035 年）》。到 2025 年，纯电动乘用车新车平均电耗 降至 12 千瓦时/百公里，新能源 汽车 新 车销售量达到 汽车 新车销售总量的 20% 左 右 。 固 态 电 池 产 业 化 被 列 为 “新能源 汽车 核心技术攻关工程”。 从国家储能产业政策方面来看， 我国力争在 2030 前实现二氧化碳达 峰，在 2060 前实现碳中和的目标（简称 “3060”目标）已经确定，实现“双碳”目 标是国家的重大决策部署，是一场广 泛 而 深 刻 的 经 济 社 会 系 统 性 变 革 。
2021 年 3 月 15 日，中央 财经 委员会第 九次会议研究实现碳达峰、碳中和的 基本思路和主要举措，会议指出要“构 建以新能源为主体的新型电力系统” （简称“构建新型电力系统”）。 在碳达峰、碳中和国家战略目标 驱动下，储能作为支撑新型电力系统 的重要技术和基础装备，其规模化发 展 已 成 为 必 然 趋 势 。 2021 年 4 月 21 日，国家发改委、国家能源局发布了 《关于加快推动新型储能发展的指导 意见（征求意见稿）》（以下简称《指导 意见》），引起了储能行业乃至能源行 业的广泛关注，业界对《指导意见》的 发布给与了高度的肯定，并积极反馈 意见。7 月 23 日，国家发改委、国家能 源局在充分征求各界建议的基础上， 正式发布了《指导意见》。自此，我国 储能领域出现了储能政策发布的三波 段。 储能政策第一波。7 月 23 日，国 家发展改革委、国家能源局正式联合 发布《国家发展改革委 国家能源局关 于加快推动新型储能发展的指导意 见》。《指导意见》从国家层面首次提出 装机规模目标：预计到 2025 年，新型储 能装机规模达 3000 万千瓦以上，接近 当前新型储能装机规模的 10 倍，该发 展前景和市场规模给行业带来巨大信 心。
市场消费层面对固态电池的应用 呼声日益高涨 首先，新能源 汽车 行业的快速发 展，推高了对固态电池应用的需求。 固态电池主要应用于新能源 汽车 等， 受国家政策推动影响，新能源 汽车 行 业快速发展。根据中国 汽车 工业协会 数据显示，我国新能源 汽车 在 2011- 2018 年之间高速发展，销售呈现爆发 式 增 长 ，7 年 间 销 量 增 长 超 150 倍 ， 2019 受补贴大幅度滑坡等影响，销量 有所下降，2020 年疫情逆势上升，达到 了 136.73 万辆的新高，同比 2019 年增 长 13.4%。随着下游新能源 汽车 需求 规模快速增长，固态电池行业发展前 景广阔。
其次，储能行业需求上升。全固 态电池从根本上解决了安全性，被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈，满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面，目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。根据 CNE⁃ SA 数据显示，2020 年电化学储能累计 装机规模为 3269.2MV,同比 2019 年增 长 91%,而结合国家对能源发展的指导 方针，电化学储能在用户侧、可再生能 源并网配套等领域的需求有望迎来快 速增长，固态电池发展前景明朗。 构建新型电力系统对固态电池应 用具有迫切需求 当前，国家电网正在着力推进电 网业务转型升级，围绕“双碳”目标，加 快新型电力系统建设，服务新能源发 展。新型电力系统是以新能源为供给 主体、以确保能源电力安全为基本前 提、以满足经济 社会 发展电力需求为 首要目标，以坚强智能电网为枢纽平 台，以源网荷储互动与多能互补为支 撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高 效、智能友好、开放互动基本特征的电 力系统。 构建以新能源为主体的新型电力 系统，是实现碳达峰、碳中和最主要举 措之一，储能必将肩负重任。未来，新 型电力系统的规划建设需要建立多层 次，集中式与分布式并举，调频调峰与 削峰填谷高渗透的储能系统。 构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着风电和光伏将是未来电 力系统的主体，煤电降成辅助性能源， 需要在电能的产、送、用全链条加大投 入力度。从电源侧看，为了解决新能 源装机带来的随机性、波动性问题，必 须加快推动储能项目建设；从电网侧 看，保障供电可靠、运行安全，需要大 幅提升电力系统调峰、调频和调压等 能力，需要配置相关技术设备；从用户 侧看，政府鼓励用户储能的多元化发 展，需要分散式储能设施与技术。长 远来看，这是推动电力行业高质量发 展、实现碳达峰、碳中和目标的必要之 举。 在新能源高占比电力系统中，因 为集中式的风电、光伏大规模接入，发 电侧的新能源随机性、波动性影响巨 大，“天热无风”、“云来无光”，发电出 力无法按需控制。同时在用电侧，尤 其是大量分布式新能源接入以后，用 电负荷预测准确性也大幅下降。这意 味着，无论是发电侧还是用户侧都完 全不可控，所以传统的技术手段和生 产模式，已经无法适应高占比新能源 电网的运行需求。 电力即产即用的特性，任何时候生产 量和需求量都需要严格匹配。像光伏 如果白天发的电如果太多，不能及时 存储下来并网就只能白白浪费，这也 是“弃光”严重的原因之一。而要解决 “弃光”的问题，很重要的一个手段就 是储能。仅从 2019 年上半年看，弃风 较为严重地区：新疆、甘肃和内蒙古， 弃风率分别为 17.0%、10.1%和 8.2%。 而目风电、光伏的发电量占比还处于 个 位 数 阶 段 ，预 计 2030 年 将 提 升 至 25% ，到 那 时 候 ，这 个 矛 盾 会 更 加 凸 显。 在各种储能方式（抽水、飞轮、压 缩空气、钒液流、铅酸电池、磷酸铁锂 等）中，锂电池的电化学储能无疑是最 灵活方便的，具备快捷响应能力。储 能解决了新型电力系统对发输配用的 即时性，形成在新能源高占比情况下 电力系统的“生产-传输-储存-利用” 的闭环。 因此，无论是新能源车需要的动 力电池，还是新能源消纳配备的大规 模储能都需要大量的电池，固态电池 的产业化势在必行。 固态电池的高容量、高密度、高安 全性使其未来应用更广阔 2019 年 12 月 10 日，中国工程院战 略咨询中心等联合有关单位发布了 《全球工程前沿 2019》报告。报告围绕 9 个领域，遴选出年度全球工程研究前 沿 93 项和全球工程开发前沿 94 项。 其中电池方面的前沿工程占据两席， 固 态 锂 电 池 成 为“ 官 宣 ”发 展 趋 势 。 2020 年 12 月 18 日，中国工程院发布 《全球工程前沿 2020》报告。遴选出年 度工程研究前沿技术方向 93 项和工程 开发前沿技术方向 91 项。其中“基于 固态锂电池与锂电容器技术的全天候 ‘功’‘能’兼备的电化学储能系统”为 化工、冶金与材料工程领域 Top10 工程 开发前沿之一，仅 2019 年全球发表相 关核心专利 199 篇。 在此前工信部颁布的《中国制造 2025》亦指明：“到 2025 年、2030 年，我 国动力电池单体能量密度分别需达到 400Wh／kg、500Wh／kg”。 从 技 术 潜 力角度来看，磷酸铁锂体系理论能量 密度约为 170Wh/kg，三元锂电池理论 能量密度是 300 350Wh/kg，同时存在 热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性 问题，二者能量密度提升空间相对较 小。相对传统锂电池 350Wh／kg 的天 花板，理论能量密度达到 700Wh／kg 的固态电池，能量密度提升潜力大，更 是全球公认的最安全的电池，已然承 载起安全与能量密度全面提升的使 命。 在动力电池技术方面，核心技术 攻关方向上重点提到电池技术突破， 一是开展正负极材料、电解液、隔膜、 膜电极等关键核心技术研究；二是加 强高强度、轻量化、高安全、低成本、长 寿命的动力电池和燃料电池系统短板 技术攻关；三是加快固态动力电池技 术研发及产业化。从目前规划的情况 来看，我国固态电池的研发目标主要 为能量密度的提升（轻量化）、正极材 料体系去钴化（降低成本）、提升固态 电解质离子电导率和降低界面阻抗 （安全性及实用性）等方面的进步。 在储能电池技术方面，新型电力 系统基本要素包括：电源、电网、负荷、 储能、战略备用几个部分，有很多显性 技术特征，比如绿色低碳、灵活高效、 多元互动、高度市场化等。灵活性建 设是新型电力系统的六大核心改造路 径（网架建设、灵活性建设、数字化转 型、调度能力升级、电能替代及节能改 造、市场机制建设）之一，而灵活性建 设最相关的产业链为新型储能，主要 涉及到锂电池产业链。 从技术角度来看，相比更加稳定 的煤电，新能源发电存在瞬时特性的 电能储存难题，电力需求旺盛时不一 定 能 发 出 来 ，需 求 较 低 时 又 可 能 超 发。而我国大部分的电网系统，是按 照传统“源随荷动”的理念建设发展起 来的。构建以新能源为主体的新型电 力系统，就要适应清洁能源的不稳定 性，这要求电网具备“荷随源动或源荷 互动”的能力。因此，要用更智慧的输 送和需求管理方式，配合电源的低碳 化转型和用户侧的用电需求引导建设 电网，最大程度提高新能源发电的利 用效率，实现电力行业减碳目标。 从安全角度来看，与传统的、用于 纯电动车的锂离子电池相比，固态电 池无论是功率密度还是安全性等方 面 ，都 比 锂 离 子 电 池 有 更 出 色 的 表 现。例如，令消费者纠结的安全问题、 续航问题、冬天怕冷夏天怕热问题、怕 火怕水问题等，固态电池都可以解决。 在能量密度方面，如今较好的动 力电池系统只有 220Wh/Kg 左右，而固 态电池不考虑成本因素可以轻松做到 450Wh/Kg 以上。如今使用 NCM811 的 纯电动车已经可以续航 600 公里，那 么，将这个数字乘以 2，大概就是固态 电池的续航数据了。换句话说，装载 固态电池技术的纯电动车，续航至少 1200 公里。 此外，由于固态电池耐高温不怕火，对 温度不敏感；体积小，甚至可以随意折 弯，因此，同样的空间中，可以放置多 得多的固态电池电芯。也就是说，续 航 1200 公里的数据，仍然有极大的向 上发展空间。固态电池采用不可燃的 固态电解质替换了可燃性的有机液态 电解质，大幅提升了电池系统的安全 性，同时能够更好适配高能量正负极 材料并减轻系统重量，实现能量密度 同步提升。
英诺贝森：固态电池业界即将崛 起的一匹黑马 近年来，电动车电池爆炸、电动 汽车 起火等安全事故频出，爆炸已成 为目前的动力电池系统较为常见的 危害表现，一旦发生事故所造成的影 响也更为严重，不但会造成财产损失 和环境破坏，甚至会造成人身伤害或 生命危险。可以说，电池本身的安全 性已严重影响了人们的购车预期，大 规模使用会埋下许多安全隐患，若不 能有效的解决将会严重制约市场向 节能环保方向快速发展。 固态电池的技术瓶径与关键问 题能否突破？到底有没有更安全的 电池？就这些问题，郑州英诺贝森能 源 科技 有限公司（“英诺贝森”）给出 了较好的答案。 据介绍，英诺贝森研发的防爆聚合 物固态电池（SSB）在军民各领域均可 以实现广泛的铅酸和锂电池替代，性能 先进，在物流、储能等基础应用领域，全 寿命周期的成本仅略高于磷酸铁锂电 池，远低于钛酸锂电池。在野战电源方 面，有着极其快速的补给响应能力，和 远低于柴油发电机组的噪音，以及近乎 与背景相同的红外特征。在高寒高海 拔地区，不出现容量大幅度衰减，低压 鼓包胀气；不需要附加加温装置，就可 以正常充放电并减少红外特征。产品 也同样符合潜艇在密闭空间里对电池 的各项安全要求，相比传统的铅酸蓄电 池，充电迅速，功率密度提升数十倍，长 期使用衰减极为有限，一次装备后的使 用周期，大大超越铅酸蓄电池。目前已 经装备中科院自动化所矿用机器人、卫 华重工特种作业机器人等作业场所。 据悉，英诺贝森是一家专注于固 态电池研发的高新技术企业，公司成 立于 2016 年 2 月，总部位于郑州经开 区中国航天科工产业园，拥有 16000 的生产办公环境，是专门从事新能 源储能装置及配套产品的研发、生 产、销售、服务的高新技术企业，根据 不同用户的应用需求，提供可行的整 体解决方案。公司的全固态电池产 品，突破了正负极材料在固态形式下 降低内阻的技术瓶颈，解决了循环寿 命短的痛点，在正负极配方、生产工 艺、制造过程方面拥有完全自主知识产权。 英诺贝森目前正在全力打造业 界最安全的电池品牌“贝森”-全生 命周期固态电池生态体系，旗下公司 包括新能源储能技术研发、新型节能 电机研发、电芯生产和 PACK 基地。 英诺贝森依托在新能源材料、电化学 领域的优势科研资源，通过材料改性 大幅提升恒流比和高倍率充电的实 用性，增强电池热稳定性；通过对涂 布工艺、材料湿度控制工艺、石墨烯、 碳化硅等改性负极表面包覆工艺的 完善，精密控制痕量水分，改善电池 材料致密性，使负极催化活性大大降 低。彻底杜绝国内软包电池普遍存 在的鼓包胀气问题，在国内首家实现 实用性固态叠片软包固态电芯量产。
在电池容量与安全性能方面，该 公司创业团队历时 6 年做了上千次 试验，在多元聚合物固态电池技术路 线研发方面拥有多项发明专利，目前 取得重大突破。30AH、50AH 固态电 芯 及 48V/60V/72V/220V 等 各 种 直 流 电源已批量生产，安全性高（满电任 意穿刺不起火、不燃烧、不爆炸，可通 过 枪 击 试 验）、循 环 性 能 好（80% [email protected] 大于 6000 次）、支持宽温 低温充放电（-40 ~+80 ）、能量密 度大（170~300wh/kg）、内阻小（小于 0.7mΩ）、温升低（相同倍率下温升比 磷酸铁锂低 30%）等优势特点，公司 单体大容量固态聚合物锂电池项目 是国家构建新型电力系统储能系统 刚需，30AH/50AH 固态电芯经过严苛 的加热、穿刺和 ARC 测试，能经受 6 个小时 195 高温烘烤下不会发生 热失控，远超行业锂离子安全标准。
公司一直专注于电池正极材料 去钴化和无钴化研究及新型固态电 解质材料研发，所研发的多元聚合物 固态电池，采用软包叠片工艺，目前 定型并批量生产的产品从很多技术 性能和指标方面实现突破。目前，英 诺贝森系列固态电芯已成功取得多 家机构聚合物固态电池安全检验报 告 。 大 容 量 300AH 500AH 固 态 聚 合物电池正在试制定型阶段。该公 司电池经多地应用表明，冬天-30 仍能放出 92%的电能，比市面上标称 同等容量电池多出 20%续航里程，深 得用户好评。储能方面也已联合有 关单位正在建设 1.2MWp+500KWh 光 储充微网项目应用，并与有关单位合 作，在新疆喀什打造首个兆瓦级固态 电池网侧储能电站项目。 未来，该公司将在国家有关部门 的大力支持下，积极参与有关标准的 制定，力争成为固态电池业界的佼佼 者，为实现“碳达峰、碳中和”的目标 提供助力。 固态电池的消费市场容量展望 固态电池的需求主要来自于动 力电池、消费电池以及储能电池三个 领域，我国固态电池的出货量与这三 个领域的锂电池需求量及固态电池 在这三个领域的渗透率息息相关。 根据该测算逻辑对 2020-2030 年我国 固 态 电 池 出 货 量 进 行 预 测 ，预 计 2020-2030 年我国固态电池出货量高 速 增 长 ，至 2030 年 或 将 突 破 250GWh。 消费电池市场。伴随着 科技 的进步 和智能化浪潮的到来，智能可穿戴设 备飞速发展。2019 年，中国可穿戴设 备出货量达到 9924 万台，同比增长 37.1%。这一增长受益于智能手表、 持续血糖监测系统、无线耳机等产品 形态和 AR/VR 等新技术的助力。固 态电池作为可穿戴设备的上游，其需 求规模也将随着可穿戴设备规模的 增长而扩大。 动力电池市场。随着固态电池产品 的成熟，未来将持续往下渗透，有望 在动力电池领域实现应用。受益于 政策的优惠，我国新能源 汽车 市场， 从 2014 年开始快速发展，随后 2016、 2017 年产销量增速放缓，2019 年国 内新能源 汽车 产量为 124.2 万辆。目 前，为了缓解疫情对新能源 汽车 行业 的影响，我国推迟补贴政策至 2021 年，行业发展正逐渐恢复中。 储能电池市场。固态电池被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈，满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面，目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。而结合 国家对能源发展的指导方针，电化学 储能在用户侧、可再生能源并网配套 等领域的需求有望迎来快速增长。 在国家电网公司发布“碳达峰、碳中 和”行动方案中，明确加强系统调节 能力建设，大力推进抽水蓄能电站和 调峰气电建设，推广应用大规模储能 装 置 ，提 高 系 统 调 节 能 力 。 未 来 5 年，国家电网将大力推动电网升级， 促进能源清洁低碳转型，助力实现碳 中和目标。
固态电池的产业化发展预测 产能将成固态电池降本的重要 砝码。数据显示，全球固态锂电池的 需求量在 2025 年、2030 年分别有望达到44.2GWh、494.9GWh，2030 年 全 球 市 场 空 间 有 望 达 到 1500 亿 元 以 上。根据辉能此前测算，固态电池在 产能达到 20GWh 时，其电芯成本仍 是液态锂电池的 1.1 倍，而此时电池 包成本可做到液态的 98％。因此对 于成本问题，行业普遍认为，目前固 态电池的生产成本中大多数为生产 过程成本，未来生产规模扩大将成为 降低电池的成本的重要砝码。锂电 池的生产成本也符合莱特定律：电池 产 量 每 扩 大 十 倍 ，其 成 本 会 下 降 28%。随着电动车爆发带来的推动， 储能成本正持续下降，新能源电站+ 锂电池储能成本会不断降低，根据 GTM 数据，2012 年到 2017 年电化学 储能电站成本大幅下降 78%。而且 未来到 2030 年，储能成本会下降到 1000 元/kWh，我国大部分地区风光 储结合就能实现平价。 全球企业发力固态电池。当前， 在世界 汽车 产业全面新能源化趋势 不可逆转的背景下，固态电池作为下 一代电池的重要选择，在全球范围内 受到广泛关注。在 汽车 产业，丰田、 宝马、本田、日产、现代、大众等国际 主流车企已经纷纷开始布局固态电 池领域，国内长城、比亚迪、天际汽 车、蔚来 汽车 、爱驰 汽车 与众多动力 电池供应商也已亮出了固态电池的 落地时间表。在动力电池供应商层 面，包括宁德时代等众企业都在加大 研发力度，力争早日实现固态电池量 产。聚焦固态电池，在全球范围内， 一场争夺电动 汽车 电池技术制高点 的暗战已然打响。 综合锂电池技术的发展路径、我 国各类规划、以及下游动力电池、储 能电池等领域的需求增长来看，固态 电池行业的发展将成为大势所趋。 未来，我国固态电池行业的相关技术 将不断进步，固态电池也将呈现更高 的能量密度，更优秀的安全性以及更 低的成本，其实现规模化生产和商业 化发展的时日已不遥远。
（转消费者日报）
Ⅸ 特斯拉自造电池项目“Roadrunner” 每千瓦时成本降低至100美元
据悉，特斯拉内正在进行一个大规模生产成本更低的电动汽车电池的项目，名为“Roadrunner”。其目标是将电池的成本降低到100美元/千瓦时，如果可以达到此目标，那么在没有任何补贴的情况下，电动车的售价将会大大降低，或与汽油车辆的售价相差无几。如果可以大规模批量生产这种低成本电池，能够让电动汽车实现低价格但高利润的生产出售，消费者和生产者都能从中获益，电动汽车将会迎来自己的春天。
之前，特斯拉先是收购了一家拥有电池芯技术的超级电容制造商Maxwell。本月上旬，又有报道称特斯拉正在建设一条电池芯生产线，其位于其弗里蒙特工厂内以此作为试点。Maxwell的干电极技术与特斯拉内部团队，其中包括杰夫·达恩（JeffDahn）所领导的加拿大研究实验室所开发的技术，两者可以让特斯拉做出成本更低、能量密度更高的电池芯。这种电池芯将让该公司在获得更长的续航里程的同时，减少每辆车所使用的电池数量。目前，特斯拉已经对项目中的电池芯原型进行了测试。
据悉，特斯拉CEO埃隆·马斯克（ElonMusk）将在4月份举行的“电池投资人日”上，展示一辆安装了特斯拉新电池的ModelS或是ModelX，并宣布有关该公司电池业务的更多信息。
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Ⅹ 比尔·盖茨的储能方案能否取代锂离子电池
超越锂离子的储能技术一览
钒氧化还原液流电池储能：使用两个含有正电荷和负电荷的液态钒电解质的罐子，这些电解质通过泵输送穿透电池中的隔膜。这种电池比锂离子电池的降解程度更低，循环寿命更长。
压缩空气储能：液态空气被冷却到零下196℃，之后被储存在储罐中。然后将其加热，驱动涡轮机发电。另一种方法是使用加热的压缩空气将能量储存在专门建造的洞穴中。
重力储能：包括将沉重的矿块在废弃的矿井中上下提起，作为储存和发电的一种方式。
熔盐储能：由比尔·盖茨的突破能源风险投资公司支持的热能储存马耳他公司，以熔盐的形式将能量以热的形式储存。该公司表示，该技术可以持续20年以上，适合储存6个多小时。
液态金属电池储能“”使用金属在加热时自然分离，形成阴极和阳极，由盐电解质分离。一旦初始加热，电池就会在放电和充电时产生热量，从而保持较高的工作温度。
使用铁、硫和锌等廉价原材料的低成本电池为锂离子电池技术提供了替代品。例如，以锌为原料的电池开发商EOS表示，其电池有能力在3至12小时内释放能量。由比尔·盖茨支持的初创公司FormEnergy表示，其电池可以低成本地储存能量长达150小时。
氢储能：利用电力生产氢气是一种储存能量的方式，但在这个过程中会有大量的能量损失，因此效率不如电池。
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