少妇视频无码专区,三级黄线在线免费播放,婷婷在线免费手机视频,潮喷潮喷吧日韩人妻无码,中文亚洲天堂,亚洲午夜福利一级无码男同,国内高清无码视在线

隨著全世界各國陸續(xù)宣布碳中和目標，太陽能、風能等可再生能源的發(fā)展取得了顯著進步。但其在時間上具有間歇性、在空間上具有分布不均的特點，如果直接并網(wǎng)將對電網(wǎng)產(chǎn)生強烈沖擊。因此，儲能系統(tǒng)的建立，尤其是將儲能與數(shù)字化、智能化技術深度融合形成的新型儲能技術，能有效融合電、熱、冷、氣、氫等多個能源子系統(tǒng)，實現(xiàn)多能協(xié)同，是未來能源革命的關鍵支撐技術。本文基于文獻計量、專利分析等方法，分析了近十年（2013—2022年）鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池、金屬-空氣電池、壓縮空氣儲能、重力儲能等6項新型儲能技術的研究前沿、技術布局和發(fā)展趨勢。

新型儲能基礎研究前沿主題

全球新型儲能基礎研究論文發(fā)文量在近10年快速增長，其中鋰離子電池領域發(fā)文量最多（占比73.4%）。尤其是近2年，全球新型儲能發(fā)文量占近10年總量的41.9%，其中金屬-空氣電池和重力儲能技術方向占比均超過50%。全球主要國家均在新型儲能領域開展廣泛研究，中國表現(xiàn)尤為突出，以70091篇發(fā)文量位居全球首位（占比53.5%），其次是美國（16.6%）和韓國（8.4%）。中國鈉離子電池和鋰離子電池發(fā)文量全球占比最大（65.0%和59.5%），且具備相對較高的影響力，高被引論文[1]數(shù)量占全球的76.0%，尤其是鈉離子電池和金屬-空氣電池的高被引論文超過全球8成（84.7%和88.5%）?；谥黝}新穎度（Nj）、主題強度（Sj）、主題影響力（Aj）、主題增長度（Gj）4個論文計量指標的表現(xiàn)，綜合指數(shù)[2]排名前3位的新型儲能基礎研究前沿主題如表1所示。

新型儲能技術布局重點方向

針對近3年（2020—2022年）6種新型儲能技術相關專利進行主題聚類詞云分析發(fā)現(xiàn)，技術布局如下：①循環(huán)穩(wěn)定性材料，包括負極材料、正極材料、鋰電池隔膜、前驅體材料、熱失控等；②合成工藝，如預測模型、電化學模型等；③鋰電池，側重于鋰電池組、電極材料等；④鈉離子電池，包括正極材料、電解液添加劑、固態(tài)電解質材料等；⑤物理儲能系統(tǒng)，側重于壓縮空氣儲能、重力儲能等。

分析近3年新型儲能技術發(fā)明專利前15位國際專利分類號（IPC），可獲知其主要布局方向，如表所示。

新型儲能技術發(fā)展趨勢

鋰離子電池：預計到2030年，鋰電池儲能系統(tǒng)的平準化成本可以降到0.2~0.3元/千瓦時，在靈活性調節(jié)資源中逐步具有競爭力。在技術突破方面，鋰離子電池需要解決適應高安全、低成本、大容量應用需求的電池體系和材料、工藝及設備國產(chǎn)化問題；研究鋰電池儲能系統(tǒng)的故障機理、安全設計、成套設備及智能運維；鋰礦資源高效開采、提煉及鋰資源循環(huán)利用技術。

鈉離子電池：目前僅處于研發(fā)示范階段，未來商業(yè)化應用后其平準化成本預計比鋰離子電池低20%左右，有望在固定式儲能領域替代鋰離子電池。重點需要突破以下技術方向：開發(fā)綜合性能優(yōu)異的正極材料，低成本、長循環(huán)、高能量密度、高倍率、無毒無害、加工簡單是正極材料主要追求的性能；開發(fā)綜合性能優(yōu)異負極材料，同時如何兼顧合金或轉換類的高容量與循環(huán)穩(wěn)定性也是未來的發(fā)展方向；不斷提高電池的能量密度，除了要提高材料本身性能之外，還需要在鋰離子電池制造工藝的基礎上探索適合于鈉離子電池特點的制造工藝。

液流電池：未來全釩液流電池最具發(fā)展前景的方向是構建商用液流電池系統(tǒng)電站。預計到2030年平準化成本達到0.2~0.3元/千瓦時，將出現(xiàn)一定規(guī)模的商業(yè)化應用，隨后將隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大成本進一步下降，并在長時、大容量儲能中占據(jù)一定的份額。未來研究和開發(fā)將集中在：使用無腐蝕性、安全、低成本氧化還原活性的有機材料；通過開發(fā)氧化還原活性材料增加電池能量密度；通過電極表面改性修飾，提高電極表面電流密度；利用高度可逆的氧化還原電偶增加電池壽命；通過擴大活性物質的濃度以及降低電解液沉淀實現(xiàn)整個電池系統(tǒng)能效的提高。

金屬-空氣電池：金屬-空氣電池以其超高的能量密度在下一代儲能設備研究中占有重要地位。未來需在以下領域開展研究：金屬-空氣電池的材料設計，通過提高金屬電極的可逆性，抑制副反應，優(yōu)先解決可再充電能力問題；除了開發(fā)提高電池性能的材料設計方法外，還需尋找適用于大容量儲能的應用，以實現(xiàn)金屬-空氣電池大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展；電池結構的設計，如循環(huán)電解質流動的電池結構。

壓縮空氣儲能：作為最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模物理儲能技術，到2030年先進壓縮空氣儲能將在長時儲能領域成為抽水蓄能的重要補充，并且每千瓦時裝機成本預計將在目前的0.25~0.3元基礎上再降低20%~30%。未來發(fā)展趨勢包括：積極研究開發(fā)人造洞室、金屬材料及復合材料儲氣等新型儲氣形式，擺脫壓縮空氣儲能系統(tǒng)對地理條件的依賴，促進其大規(guī)模推廣應用；開展精準熱力學模型、地下洞穴穩(wěn)定性評價和復合材料儲氣結構特性等方面的研究，為壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲氣裝置的選型與應用提供理論指導依據(jù)；開發(fā)熱塑性復合材料以取代金屬材料用于壓縮空氣儲能系統(tǒng)。

重力儲能：目前，重力儲能技術正處于探索發(fā)展階段，大規(guī)模投入生產(chǎn)應用的項目案例鮮有報道。未來研究重點主要包括：大功率電動/發(fā)電機及其運行控制，發(fā)電機連接軸承研制和其他轉動方法開發(fā)；重力儲能電站上下倉布置方法，重物輸送系統(tǒng)節(jié)能增效；重力儲能系統(tǒng)集群運行與控制，重力儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性和全天候適應性；重物材料及來源的可循環(huán)性等。

原標題：全球新型儲能研究前沿與技術發(fā)展趨勢