儲(chǔ)能技術(shù)" title="儲(chǔ)能技術(shù)" target="_blank">儲(chǔ)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(kù)（DII）、Thomson DataAnalyer工具分析了儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)的時(shí)序分布、領(lǐng)域技術(shù)主題、重點(diǎn)國(guó)家/地區(qū)及其重點(diǎn)申請(qǐng)人等，以期了解全球儲(chǔ)能競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，為我國(guó)儲(chǔ)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(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展備受各國(guó)能源、交通、電力、電訊等部門(mén)的高度關(guān)注，尤其對(duì)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)具有重大意義。受環(huán)境約束，各國(guó)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(kāi)發(fā)和利用將使供需矛盾更加突出,全球棄風(fēng)、棄光問(wèn)題普遍存在，嚴(yán)重制約了新能源的發(fā)展，因此，儲(chǔ)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(shuō)，儲(chǔ)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(guò)對(duì)儲(chǔ)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(qǐng)活動(dòng)的特點(diǎn)，全面、客觀地展現(xiàn)全球儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)態(tài)勢(shì)和專利競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，為我國(guó)在這一優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)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(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀

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

　　1.從儲(chǔ)能市場(chǎng)年度變化來(lái)看，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間巨大，未來(lái)隨著電網(wǎng)需求增加、新能源并網(wǎng)比重提高，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)。

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

　　2.從區(qū)域和國(guó)家分布來(lái)看，美國(guó)和日本在國(guó)際儲(chǔ)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(guó)、日本、美國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)容量排名全球前三位，裝機(jī)項(xiàng)目數(shù)來(lái)看，美國(guó)項(xiàng)目數(shù)量大幅領(lǐng)先（圖2）。從IEA成員國(guó)的儲(chǔ)能領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)投入來(lái)看（圖3），2006-2015年，儲(chǔ)能領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)投入，日本、美國(guó)排名前兩位。美國(guó)于2002年開(kāi)始關(guān)注儲(chǔ)能領(lǐng)域，隨后推進(jìn)了一系列的儲(chǔ)能研究項(xiàng)目，目前全球近半的儲(chǔ)能示范項(xiàng)目分布在美國(guó)。美國(guó)能源部（DOE）發(fā)布《儲(chǔ)能安全性戰(zhàn)略規(guī)劃》，提出了安全可靠部署電網(wǎng)儲(chǔ)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(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）2014財(cái)年預(yù)算在在儲(chǔ)能電池和能源系統(tǒng)領(lǐng)域投入83億日元。技術(shù)開(kāi)發(fā)重大任務(wù)包括：儲(chǔ)能電池，包括創(chuàng)新電池基礎(chǔ)研究、下一代電池材料評(píng)估、安全低成本大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)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(chǔ)熱技術(shù)之外，主流儲(chǔ)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(jì)裝機(jī)量最大的電化學(xué)儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)，項(xiàng)目數(shù)量占到42%，未來(lái)鋰離子電池儲(chǔ)能將繼續(xù)快速增長(zhǎng)。

　　據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2017》數(shù)據(jù)，2016年全球新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)638.5MW，同比增長(zhǎng)87%。從應(yīng)用分布來(lái)看，輔助服務(wù)是2016年全球新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)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(lái)看，鋰離子電池是2016年全球新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用最主要的技術(shù)，達(dá)541.6MW，占比85%。德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、日本、英國(guó)、澳大利亞是2016年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)最活躍的國(guó)家，7個(gè)國(guó)家2016年新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模占全球市場(chǎng)97%的份額。

　　2016年中國(guó)新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為101.4MW，同比增長(zhǎng)299%。從應(yīng)用分布來(lái)看，可再生能源并網(wǎng)仍然是2016年中國(guó)新增投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域，占比55%。從技術(shù)分布來(lái)看，2016年中國(guó)新增投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)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(xiàng)目與計(jì)劃方面，美國(guó)、歐盟、日本紛紛在儲(chǔ)能領(lǐng)域加大項(xiàng)目和計(jì)劃投入，研究重點(diǎn)為電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)

　　美國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)主要在：電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)能、先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)、動(dòng)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(chǔ)能示范項(xiàng)目。日本主要集中在電化學(xué)儲(chǔ)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(píng)估、安全低成本大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)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(guò)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(jì)劃（FP6）和第七框架計(jì)劃（FP7）中部署有多個(gè)儲(chǔ)能領(lǐng)域聯(lián)合研究項(xiàng)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(chǔ)氫、儲(chǔ)熱、鋰離子電池和超級(jí)電容器。

　　由于受到地域和資源限制，日本的電力儲(chǔ)能研究集中在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，投入大量資金進(jìn)行電池技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。獨(dú)立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)NEDO2014財(cái)年在儲(chǔ)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(kāi)發(fā)重大任務(wù)包括：儲(chǔ)能電池，包括創(chuàng)新電池基礎(chǔ)研究、下一代電池材料評(píng)估、安全低成本大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)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(guò)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(gè)電池技術(shù)領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先的地位。