编者按：本文来源于Energy-Storage，鸣谢自主研制NTC芯片的特普生储能CCS集成温度采集母排的技术支持，感谢特普生海外技术翻译官林博女士！

德国电池数据分析提供商 TWAICE 产品经理 Matthias Simolka 博士写道，我们对电池存储技术的洞察正在与市场一样快速发展。2023年是电池储能系统 (BESS) 又是一个轰动的之年，尽管安全问题继续成为头条新闻，但重大部署和供应链问题的缓解标志着BESS 的增长一年。

今年该技术将继续成熟，虽然 ESS 将持续进步，但随着储能变得更加普遍并从新颖性转变为必需品，安全性也将得到更加关注。2024年，BESS 未来的使用方式也将发生演变。

本文将详细阐述这三个主题，并提供更多详细信息以及 2024 年发展的原因和方式。

   ESS 资产的运营变得越来越复杂，这意味着在到达现场之前还需要做更多的工作
图为 TWAICE 的电池研究设施。

大规模安全年

如果说储能行业从2023年学到了什么，那就是电池安全需要更多关注。

2023 年发生的众多事件表明，保证电池安全并不像开始时看起来那么容易。电池是复杂的电化学系统。他们需要超出监管合规范围的安全措施。它们的安全性将不再被视为一个需要检查的方框，而是作为电池技术可扩展和可持续发展至关重要的内在要素。这种范式转变认识到，随着电池应用变得更加多样化和广泛，误差范围会缩小。需要更全面的安全方法。

作为这种综合方法的一部分，BESS 提供商和运营商将越来越关注操作安全，强调在电池的整个生命周期（从调试到报废 (EoL)）中持续监控的重要性。

这种方法强调了电池系统的动态特性，其中安全性不是静态特征而是持续的要求。先进的监控系统和预测性维护技术正在集成到电池系统中，从而能够实时跟踪性能指标并及早发现潜在的安全问题。

这不仅提高了电池系统的可靠性，还延长了其使用寿命，确保了整个使用过程中的安全性和效率。从本质上讲，随着储能行业从BESS的早期采用阶段转向更加成熟的BESS应用阶段，电池安全将成为重点关注点。这是因为电池的安全性和可靠性对于以高效和可扩展的方式运行电池起着至关重要的作用。

 
   准备电池进行测试。图片：TWAICE

从钠离子到固态

随着安全性的进步，BESS 今年还将看到技术的创新发展。BESS行业一直以锂离子电池为主，但对更长时间存储的需求（目前锂无法经济且安全地实现）将为有前景的非锂技术打开大门。

例如，需要延长存储时间的应用，特别是超过 8 小时的应用，将越来越多地使用钠离子电池。这是由于对更经济的存储解决方案的需求。这种转变是由钠离子技术的特性驱动的，钠离子技术为长期存储提供了经济性、安全性和合适能量密度的平衡。它的化学性质对于固定应用特别有利，因为空间和重量限制不像移动应用那么重要。

与锂离子电池相比，钠离子电池具有显着的成本优势，因为钠几乎可以在世界任何地方提取。

同时，固态电池将成为市场上的优质选择。固态电池因其卓越的性能而受到认可，包括由于其不易燃的固体电解质而具有更高的能量密度和增强的安全特性。然而，这种先进技术的成本较高，使得固态电池成为电池市场上的奢侈品选择，至少在技术成熟之前是这样。固态电池需要复杂的制造工艺和新的供应链，使得生产成本昂贵。

尽管成本高昂，但对固态电池的需求仍将不断增长，特别是在性能和安全性至关重要且预算限制不成问题的应用中。这一趋势凸显了电池市场的多元化，不同的技术正在针对特定用例进行优化，提供从经济高效到以性能为导向的解决方案。

BESS 以应用为主导的演变

2024 年，最引人注目的发展之一将是大型电池的延长续航能力。一些系统将达到长达4小时的连续运行。持续时间的延长代表着能源存储领域向前迈出了一大步，使可再生能源能够更有效地并入电网，并提供更大的能源供应稳定性。

对于长期储能（LDES）和低功率密度应用的需求不断增长，在能源需求巨大但分布时间较长的领域尤其明显。这包括工业流程、大规模可再生能源并网以及电源间歇性地区的电网稳定。对长期存储的关注反映了能源行业向更加多样化和可靠的能源解决方案的广泛转变。

除了这些技术进步之外，BESS 的经济格局也将发生变化。运营商现在正在探索额外的收入来源，通常称为“收入叠加”。这涉及到利用存储系统的多方面能力来参与各种市场服务，如调峰、调峰、调频、黑启动服务等。

然而，这种收入来源的多样化是以运营复杂性增加为代价的。管理这些不同的收入流需要复杂的控制系统、对市场动态的深入了解以及不同负载情况如何影响电池退化的知识。所有这些使得BESS资产的运营比以往任何时候都更加复杂。

综上所述，2024年BESS的演变有几个关键趋势：对安全性的持续关注、非锂技术的商业化、大型系统电池寿命的延长以及通过复杂的探索额外的收入流。运营策略。这些趋势强调了 BESS 市场的动态性质，并强调了为应对不断变化的能源需求和市场机会而进行的持续创新和适应。

关于作者

Matthias Simolka博士是TWAICE的产品经理兼技术解决方案工程部门的一员，TWAICE 是一家总部位于德国的基于云的电池分析软件提供商。Matthias 弥合了销售、产品和技术之间的差距，与所有团队合作，确保为电池客户提供最大价值和最佳解决方案。