风光大规模并网，电网如何应对“靠天吃饭”的波动？从毫秒级响应的飞轮储能，到跨季节调峰的氢储能，中国正构建一张覆盖全时间尺度的储能技术网络。《碳中和科技评论》期刊发表了清华大学刘嘉宁等作者的重磅综述文章《面向碳中和的中国电力储能技术演变格局》，系统梳理了各储能技术在电力系统中的功能定位、突破与瓶颈、2025–2060年时空演化路径，并提出多部门协同政策建议。

原文引用： Liu J N, Huang W Z, Tang C, et al. The shifting technology landscape of electrical energy storage toward carbon neutrality in China. Technology Review for Carbon Neutrality, 2025, 1: 9550004. https://doi.org/10.26599/TRCN.2025.9550004

一、文章作者简介

本文第一作者为清华大学化工系刘嘉宁，通讯作者为清华大学化工系张强。 其他作者还包括清华大学化工系黄文泽、唐城、陈翔、赵辰孜，北京理工大学多学科科学高级研究院黄佳琦，中国科学院物理研究所李泓、中国科学院工程热物理研究所陈海生，中关村储能产业技术联盟俞振华等。作者团队长期深耕电化学储能、氢储能、压缩空气储能等方向，研究成果多次支撑国家储能政策与示范工程建设。

二、核心内容速览

文章综述指出，储能总装机容量将由2030年的410–700GW 增长至2060年的1250–2000GW（不同预测差异较大）。电力储能技术将呈现四大时间尺度协同发展格局：

超短时储能（<0.5 小时）

飞轮、超级电容器，有研究预测由2030年的21GW增长至2060年的62GW，主要用于火电厂辅助调频、暂态稳定，在秒–分钟级响应场景中不可替代。飞轮的主要挑战包括制造成本和材料耐受度，美国和德国走在前列，我国近年来在磁悬浮飞轮领域取得突破性进展。超级电容器目前由日本、美国、韩国的公司主导。

短时储能（0.5–4 小时）

多种电池（锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池、铅碳电池、钠硫电池），有研究预测由2030年的138GW增长至2060年的950GW，用于日间负荷调峰。目前几乎全部新增容量来自锂离子电池，而其他类别的电池在成本、资源获取或热稳定性方面有潜在优势。

长时储能（4–100 小时）

抽水蓄能、压缩空气、液流电池、重力储能、热储能，有研究预测由2030年的373GW增长至2060年的481GW，用于应对多日天气波动。抽水蓄能目前产业链完整，设备和电厂运行达到国际先进水平；压缩空气储能、液流电池将加速发展。

超长时储能（>100 小时）

氢储能（电制氢 + 储氢 + 燃料电池 / 燃机），有研究预测由2030年的21GW增长至 2060年的130GW，用于跨季节平衡、提高新能源产出。

图 ：不同电力储能技术比较（来源：原文图1）

文章还系统梳理了各电力储能技术的主要挑战、前沿突破、示范项目等。

三、储能度电成本（LCOS）的关键作用

文章强调，要重视储能度电成本（ LCOS ）在预测市场变化和引导政策投资方面的作用。文章援引一项储能技术成本研究的预测，各储能技术的成本到2030年约下降 1/3，到2050年约下降 1/2；2030 年后，锂离子电池将在几乎所有固定场景下最具经济效益，投资其他电池可能是徒劳的，除非这些技术能实现显著的性能提升。另一项研究指出，到2035年锂离子电池的储能时长还将上探到10小时区间，氢储能将下探到48小时的区间。

四、分地区的储能发展路径

文章指出，不同区域应根据当地的新能源资源禀赋和经济需求，选择区域差异化的储能发展路径：

东北：热电协同储能，适合寒冷地区；

华北（含内蒙）：大规模风光 + 氢储能；

华东、华南：用户侧储能与超短时调节为主；

西南、华中：依托水电优势，抽水蓄能为主；

西北：风光资源 + 锂资源 双重优势，全面发展短时与超长时储能。

图：2030年和2060年储能容量预测（来源：原文图5）

五、政策建议：四大抓手推动储能扩容

文章提出多部门协同的政策建议：

研发激励：重点支持固态电池、液流电池、压缩空气、氢储能等前沿技术；

并网规则：建立统一的储能并网标准、补偿机制与安全规范；

经济激励：税收抵免、低息贷款、储能放电补贴等，吸引社会资本；

人才培训：加强高校、职业学校、线上的储能专项培训；

区域定制：鼓励地方根据资源禀赋选择适宜技术路径。

原文引用： Liu J N, Huang W Z, Tang C, et al. The shifting technology landscape of electrical energy storage toward carbon neutrality in China. Technology Review for Carbon Neutrality, 2025, 1: 9550004. 🔗 https://doi.org/10.26599/TRCN.2025.9550004

通讯作者简介

张强，清华大学化学工程系主任、长聘教授、博士生导师。曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、科学探索奖、可持续发展青年科学家奖、国际电化学会议 Tian Zhaowu 奖等。2017–2024年连续被评为 “全球高被引科学家” 。张强课题组长期从事能源化学与能源材料的研究，重点研究锂硫电池、锂金属电池、固态电池的原理，并研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极、富锂锰正极、卤化物电解质等多种高性能能源材料，构筑了高比能锂电池器件。张强课题组网页： https://www.qianggroup.com/ 。