攻克低温瓶颈！武汉理工大学麦立强团队在水系锌离子电池研究取得重大突破！【附储能电池技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

当下，新能源汽车和储能市场正在快速发展，而电池技术成为制约行业进步关键因素。当前，锂离子电池凭借其高能量密度和较长循环寿命在市场中占据主导地位，但其高昂的成本、有限的锂资源、潜在的安全风险以及对环境的威胁，促使科研人员和行业专家纷纷开始寻找锂离子电池的替代方案，以满足日益增长的储能需求。

钠离子电池因其资源丰富、成本低廉以及与锂离子电池相似的性能和生产工艺设备的兼容性，逐渐进入了人们的视野，成为当前研究的热点之一。然而，钠离子电池的商业化进程仍需时日，其性能提升和成本降低仍是行业面临的重大课题。

与此同时，水系锌离子电池作为一种新型储能技术，正以其独特的高安全性、高环保性和高性价比吸引着越来越多的关注。与传统的锂离子电池相比，水系锌离子电池在安全性方面具有显著优势，其电解液采用水溶液而非易燃易爆的有机溶剂，大大降低了电池在使用过程中安全风险。此外，水系锌离子电池的生产成本相对较低，且对环境的污染较小，符合可持续发展理念。

近日，武汉理工大学材料科学与工程学院麦立强教授团队在水系锌离子电池研究方面取得了重大突破。该团队通过创新研发，成功开发了一类初层溶剂化壳层不含有机溶剂分子的复合水系电解液。成功有效克服了传统复合水系电解液在低温下脱溶剂化动力学缓慢的问题，显著提高了水系锌离子电池在低温环境下的性能表现。有望推动高性能电化学储能技术的快速发展。

麦立强教授指出，高性能电化学储能器件是我国电动汽车、人工智能、智能电网等战略性新兴产业的重大需求，也是实现“双碳”目标的重要支撑。此次研究成果的突破，无疑为水系锌离子电池在低温环境下的应用提供了有力保障，进一步拓宽了其应用场景和市场空间。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

储能电池产业链可分为上游原材料及设备、中游储能系统及集成、下游电力系统储能应用。储能电池上游的原材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及结构件等;上游的集成系统设备主要包括涂布机、搅拌机等。产业链中游主要为储能系统的集成与制造，对于一个完整的储能系统，一般包括电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)以及储能变流器(PCS)四大组成部分。产业链下游的应用场景主要发电侧、电网侧和用户侧的电力系统储能。

武汉理工大学材料科学与工程学院麦立强教授团队开发了一类初层溶剂化壳层不含有机溶剂分子复合水系电解液，成功克服了传统复合水系电解液在低温下脱溶剂化动力学缓慢的问题。该技术处于储能电池产业链的上游环节。

宏观市场观察

广东、江苏企业分布最多

从代表性企业分布情况来看，广东、江苏代表性企业较多，企业竞争力强，覆盖储能电池全产业链。同时部分区域在储能电池产业链中有代表性企业，如广东比亚迪、亿纬锂能、欣旺达等;福建宁德时代;上海派能科技;江苏国电南瑞;安徽国轩高科;浙江天能股份等。

电源侧储能为最大应用领域

截至2022年底，全国电力安委会19家企业成员单位总计报送500kW/500kWh以上的各类电化学储能电站772座，总能量达43.08GWh;其中累计投运电站472座、总功率689GW、总能量1405GWh。

从储能电池细分应用场景来看，截至2022年底，中国已投运的电化学储能电站累计装机主要分布在电源侧，总能量680GWh，占比48.40%;其次为电网侧，占比38.72%;用户侧占比12.88%。

企业竞争：宁德时代市场份额领先

根据ICC披露的数据，2022年，中国储能电池产量为120.31GWh，从市场份额占比来看，宁德时代和比亚迪占比最高，分别约为38.4%和9.7%。鹏辉能源、亿纬锂能和瑞浦兰钧市场份额占比也在5%以上。

中国储能电池技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与储能电池关键技术强关联的城市集群主要集中在华南地区，并且以深圳市为重点发展区域，未来布局储能电池技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南地区优先导入，其中可重点关注广东省深圳市龙华区、宝安区、坪山区所处储能电池的相关企业，以及该地方对于储能电池的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

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