儲能技術(shù)" title="儲能技術(shù)" target="_blank">儲能技術(shù)是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，本文利用德溫特創(chuàng)新索引數(shù)據(jù)庫（DII）、Thomson DataAnalyer工具分析了儲能關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾埖臅r序分布、領(lǐng)域技術(shù)主題、重點(diǎn)國家/地區(qū)及其重點(diǎn)申請人等，以期了解全球儲能競爭態(tài)勢，為我國儲能技術(shù)領(lǐng)域中的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供支撐。

　　一直以來，儲能技術(shù)的研究和發(fā)展備受各國能源、交通、電力、電訊等部門的高度關(guān)注，尤其對發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)具有重大意義。受環(huán)境約束，各國紛紛大力提倡發(fā)展新能源，然而由于新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性和間歇性，大規(guī)模開發(fā)和利用將使供需矛盾更加突出,全球棄風(fēng)、棄光問題普遍存在，嚴(yán)重制約了新能源的發(fā)展，因此，儲能技術(shù)的突破和創(chuàng)新就成為新能源能否順利發(fā)展的關(guān)鍵。從某種意義上說，儲能技術(shù)應(yīng)用的程度將決定新能源的發(fā)展水平。

　　本文主要基于專利分析，旨在通過對儲能關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)專利的分析，揭示該技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和專利申請活動的特點(diǎn)，全面、客觀地展現(xiàn)全球儲能關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)態(tài)勢和專利競爭態(tài)勢，為我國在這一優(yōu)勢儲能技術(shù)領(lǐng)域中的研發(fā)決策、產(chǎn)業(yè)化布局提供參考。

　　一、全球儲能發(fā)展現(xiàn)狀

　　儲能是解決新能源電力存儲的關(guān)鍵，智能電網(wǎng)、可再生能源接入、電動汽車發(fā)展的主要支撐技術(shù)之一也是儲能，越來越多的儲能示范項目投入運(yùn)營，但整個儲能產(chǎn)業(yè)仍處在技術(shù)研發(fā)和市場推廣期。

　　1.從儲能市場年度變化來看，儲能產(chǎn)業(yè)市場空間巨大，未來隨著電網(wǎng)需求增加、新能源并網(wǎng)比重提高，儲能產(chǎn)業(yè)快速增長。

　　據(jù)CNESA項目庫不完全統(tǒng)計（如圖1所示），截至2016年底，全球投運(yùn)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模168.7GW，同比增長2.4%。其中電化學(xué)儲能項目的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)1769.9MW，同比增長56%。全球電化學(xué)儲能項目的累計裝機(jī)規(guī)模保持穩(wěn)步增長，2012-2016年復(fù)合增長率達(dá)32%。截至2016年底，中國投運(yùn)儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模24.3GW，同比增長4.7%。其中電化學(xué)儲能項目的累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)243.0MW，同比增長72%。2016年中國首個配套有熔融鹽儲熱的光熱電站在青海投運(yùn)，中國大規(guī)模儲熱市場正式啟動。

　　2.從區(qū)域和國家分布來看，美國和日本在國際儲能產(chǎn)業(yè)中扮演主要角色，產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研發(fā)投入均居世界前列

　　中國、日本、美國儲能裝機(jī)容量排名全球前三位，裝機(jī)項目數(shù)來看，美國項目數(shù)量大幅領(lǐng)先（圖2）。從IEA成員國的儲能領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)投入來看（圖3），2006-2015年，儲能領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)投入，日本、美國排名前兩位。美國于2002年開始關(guān)注儲能領(lǐng)域，隨后推進(jìn)了一系列的儲能研究項目，目前全球近半的儲能示范項目分布在美國。美國能源部（DOE）發(fā)布《儲能安全性戰(zhàn)略規(guī)劃》，提出了安全可靠部署電網(wǎng)儲能技術(shù)的高層次路線圖。日本新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）2014財年預(yù)算在在儲能電池和能源系統(tǒng)領(lǐng)域投入83億日元。技術(shù)開發(fā)重大任務(wù)包括：儲能電池，包括創(chuàng)新電池基礎(chǔ)研究、下一代電池材料評估、安全低成本大規(guī)模電力儲能技術(shù)開發(fā)、鋰離子電池應(yīng)用與商業(yè)化先進(jìn)技術(shù)等。

　　3.從技術(shù)分類上看，除抽水蓄能、壓縮空氣以及儲熱技術(shù)之外，主流儲能技術(shù)主要為鈉硫電池、鋰離子電池、鉛蓄電池和液流電池。

　　鈉硫電池是目前累計裝機(jī)量最大的電化學(xué)儲能技術(shù)，占有47%的份額（截至2016年8月，如圖4所示），鋰離子電池則是應(yīng)用領(lǐng)域最廣的儲能技術(shù)，項目數(shù)量占到42%，未來鋰離子電池儲能將繼續(xù)快速增長。

　　據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2017》數(shù)據(jù)，2016年全球新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能項目裝機(jī)規(guī)模達(dá)638.5MW，同比增長87%。從應(yīng)用分布來看，輔助服務(wù)是2016年全球新增投運(yùn)電化學(xué)儲能項目應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域，達(dá)282.7MW，占比44%。從技術(shù)分布來看，鋰離子電池是2016年全球新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能項目應(yīng)用最主要的技術(shù)，達(dá)541.6MW，占比85%。德國、美國、中國、韓國、日本、英國、澳大利亞是2016年全球儲能市場最活躍的國家，7個國家2016年新增投運(yùn)電化學(xué)儲能項目規(guī)模占全球市場97%的份額。

　　2016年中國新增投運(yùn)電化學(xué)儲能項目的裝機(jī)規(guī)模為101.4MW，同比增長299%。從應(yīng)用分布來看，可再生能源并網(wǎng)仍然是2016年中國新增投運(yùn)電化學(xué)儲能項目應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域，占比55%。從技術(shù)分布來看，2016年中國新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能項目幾乎全部使用鋰離子電池和鉛蓄電池，兩類技術(shù)的新增裝機(jī)占比分別為62%和37%。

　　4.在科技項目與計劃方面，美國、歐盟、日本紛紛在儲能領(lǐng)域加大項目和計劃投入，研究重點(diǎn)為電化學(xué)儲能技術(shù)

　　美國在儲能領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)主要在：電網(wǎng)的分布式儲能、先進(jìn)儲能技術(shù)、動力電池、新型固態(tài)離子導(dǎo)體集成優(yōu)化、大規(guī)模電力儲能示范項目。日本主要集中在電化學(xué)儲能技術(shù)領(lǐng)域，包括創(chuàng)新電池基礎(chǔ)研究、下一代電池材料評估、安全低成本大規(guī)模電力儲能技術(shù)開發(fā)、鋰離子電池應(yīng)用與商業(yè)化先進(jìn)技術(shù)等，日本曾經(jīng)支持過的電池技術(shù)包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池以及鋰離子電池。歐盟在第六框架計劃（FP6）和第七框架計劃（FP7）中部署有多個儲能領(lǐng)域聯(lián)合研究項目，重點(diǎn)領(lǐng)域包括發(fā)展分布式能源、可再生能源并網(wǎng)、儲氫、儲熱、鋰離子電池和超級電容器。

　　由于受到地域和資源限制，日本的電力儲能研究集中在電化學(xué)儲能領(lǐng)域，自20世紀(jì)70年代以來，投入大量資金進(jìn)行電池技術(shù)的研究與開發(fā)。獨(dú)立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)NEDO2014財年在儲能電池和能源系統(tǒng)領(lǐng)域投入83億日元。NEDO在能源領(lǐng)域部署的技術(shù)開發(fā)重大任務(wù)包括：儲能電池，包括創(chuàng)新電池基礎(chǔ)研究、下一代電池材料評估、安全低成本大規(guī)模電力儲能技術(shù)開發(fā)、鋰離子電池應(yīng)用與商業(yè)化先進(jìn)技術(shù)等。日本曾經(jīng)支持過的電池技術(shù)包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池以及鋰離子電池等，目前在鈉硫電池、液流電池等多個電池技術(shù)領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先的地位。