在开放式沙龙环节，材料人邀请到南方科技大学教授韩松柏、中国科学院深圳先进技术研究院副研究员梁国进，以及中建科工集团有限公司综合智慧能源研究中心主任沈旺旺做分享嘉宾，并在讨论若干议题。沙龙由材料人网谭杰主持。沙龙同步在材料人APP和视频号上直播，参与人数近千。以下是讨论环节文字整理稿。

谭杰：请三位老师对电化学储能技术路线的一个比较。

梁国进：电化学储能技术中锂离子电池现在还是龙头行业的老大哥，它的产业链很成熟，发展也非常之快，作为储能而言电芯成本可以降到5毛钱每瓦时甚至往下，它的成本已经降下来了。但是如果要作为长时储能技术发展，还需要对安全性考量。如果要做大规模的 G瓦时级别的储能电站，怎么去平衡应用场景对安全性的要求，这是需要去解决的问题。

除了锂电以外，电化学技术里面发展比如钠电，还有新型的水系液流电池，都是一些很有力的竞争者。钠电发展的也是非常好。但它还是有机的电池体系，仍会存在一些安全性的风险。所以液流电池凭着其安全性的优势，在规模储能领域是很有竞争力的。但液流电池继续发展也同样面临着一些挑战。第一个它的成本怎么降低，以及电池对应的性能怎么再去优化。液流电池是近几年发展非常好的，但是时间还是比较短，需要从产学研合作促进液流电池产业的发展。

沈旺旺：刚才梁老师把整个的路线也给说了一下，在于我们使用侧来看，目前我们主要还是在锂电池的应用，可以初步对比一下其他几个电池看一下，第一个是成本上，整个的成本上锂电池现在基本上能降到5毛左右的范围，对于我们整个的投入是有利方面的，但对于刚才咱们如果按照咱们话题上说的有三点对比，一个钠电池，一个液流电池，可能未来钠电池量产之后，整个的成本降低，对于我们来说可能是有一定的空间，也是我们要关注的方向。

用户使用上最重要的还是安全。在安全角度上我们也分析了，液流电池有它本身的这些优势，对于它可能析氢比较少或者是不析氢的情况下，对于我们进建筑和建筑的融合可能是一个方向，我觉得在安全性上，液流电池又有它本身得天独厚的优势。

再话说回来，能量密度上还要进行探讨，我们不希望进入建筑之后，电池占有太大的空间和体积，小型化小而美，反而是它的一个很大的元素，所以说整个的能量密度上也是我们需要关注的。可能锂电池现阶段对于钠电池和液流电池都有它的一些优势，对于整个综合性来看，我觉得现在路线还不能说死，未来是哪一个更融合，融合特定的场景，还是依据于场景需求来判定我们哪一种的使用。对于用户侧储能使用来看，我们肯定还是从质量成本，还有安全以及外观的体积上做综合性的筛查。

韩松柏：我觉得沈总从应用端给我们这些做基础研究的提出课题，我这次来特别想听到咱们产业界的需求，那么梁老师沈老师说的都非常好，从目前来讲说这几种路线来比较，首先商业化考虑的两个核心因素：一个是性能，另一个是成本性，合起来说就是性价比。

另外，安全是最重要的，新闻报道中很多电动车或者充电站着火的事故造成很大的人员和财产损失。这也说明我们做基础科研工作重要性，最终要解决的话还是要把基础的材料做好，好的正负极材料，好的电解质材料，无论是液态、半固态、全固态电池，核心就是一个性价比和安全这两块。

就固态电池来讲，我之前觉得主要做动力电池，今天听沈总讲在生活应用方面可能对体积也有相关的要求，那么也给高能量密度固态电池提供了在储能方面的应用场景。半固态电池已经做出来并且装车了，能量密度有很大的提高。再经过几年努力，我们希望在固态电池方面也能有一个这样的突破。当然固态最开始做出来在成本上一定不会有太多的优势，那么在储能方面，我们可能在高质量建筑等不太敏感于成本的情况下做一些示范。我觉得钠对锂电一个非常好的补充，前景非常好。那么我也简单查一下数据，去年的产量好像大概是2 G瓦时，相信今年可能会有更大的产量铺开。钠电的优点在于安全性和低温场景应用，而Na元素在地壳中更加丰富，如果未来能够大批量生产的化，将有效降低成本那么有一个非常好的前景。但是真正的要用到咱们储能也好，或者用到咱们两轮车，或者是完全取代铅酸电池，我觉得可能是还需要一步一步的学术和产业界大家共同努力的去拓展。

另外梁老师的液流电池我觉得非常有前景，不管性价比怎样，安全是第一位的，液流电池是本质安全的，整个电解液就直接可以拿来灭火，未来非常有前景的，但是我觉得可能还是说降本，液流电池循环寿命有优势，我们把生命周期延长，整个成本就会降低。

我觉得应该还是百花齐放，可能像刚才沈总所讲的，针对不同的需求，我们建筑会有别墅，会有高层的大平层，那么也会有各种各样的应用场景。大家会互相你追我赶，相互促进这样的一个进程，我觉得储能产业的未来会很美好。

谭杰：对于新型储能的发展痛点，各位老师有什么看法没有？

梁国进：新型储能技术，包括锂电、钠电和液流电池技术都是新型电化学储能的讨论对象，其中锂电的性能已经做到非常高了，但是人们还是会有更高的性能需求，比如说动力电池的长续航需求。此外，锂电池的应用场景也有需求，比如说在严苛的低温或者高温环境下，它怎么把保持性能的一致性，是锂电储能需要解决的问题了。

对于发展方向的话，锂电除了能量密度性能提高以外，它的安全性能以及对于刚刚提到的对于不同应用场景的环境的适应性，这是两个发展点了。包括发展固态锂电池，以及电池管理系统的持续优化，都是可以把安全性能进一步提高的。然后对于环境适应性也是要从材料的角度去进行进一步优化的。

对液流电池目前的痛点问题而言，性能就更需要加强。目前液流电池的产业链还不成熟，它的一次系统成本是没办法跟锂电来比的。只有我们把性能做到足够好，才能让用户看到它获利实用场景，越来越多人进来这个行业，其产业链才有可能日益成熟。针对性而言，液流电池性能需要去增强的是在于它的循环寿命，把度电成本给它降下来。发展新型的性能更加优异的液流电池体系，用更便宜的原材料来达到液流电池储能电站的一个性能要求，可能是液流电池一个降本发展方向。

沈旺旺：我觉得围绕着整个新型储能的发展痛点和方向，应该不外乎三个点。

第一个仍然绕不过去的成本问题。综合来看，不管我们现在今天讨论的锂电池，或者是未来的钠电池以及液流电池，我们同时都是面临着整个的度电成本影响的，就是整个的综合回收，对于我们场景投入来看，还最快的也得到5-8年的这么一个时间。所以说对于整个的成本投入，肯定是我们目前面临推广的第一道拦路虎。

第二道拦路虎，我们是基于用户侧的使用角度，就是安全角度，目前我们一味的提升着高能量高密度的设计或者新材料的投入沿用，但对于整个的安全我们无法达到绝对的安全。所以说目前整个的安全影响，导致了我们很多场景是无法引入储能设施。所以说对于安全的技术瓶颈，我们考虑是通过什么样的措施，比如提前的预测，或者是一些其他综合的先进的技术来解决本质安全，未来才能真是新一代的发展路线。

第三个我认为影响的是对整个行业的标准的拓展。储能整个行业目前并没有一些很关键的行业标准或者是国家标准，对于消防验收总是有一些磕磕绊绊的过程，这些内容在建筑侧就更好体现了，现在锂电池进入建筑，通过上次北京大红门的事故之后，基本上现在是很难和建筑有一些瓜葛了。目前按照最低的限度要求，储能要离建筑10米以外，在这么一个限定条件下，很多的场景应用无法开展，限制了在储能侧的一些应用开发。

所以综合这三点，我认为还是目前我们急需突破的三个痛点。

韩松柏：我非常同意沈主任所说的，就是应用端提出一个要求——本质安全。那么要实现本质安全，我觉得现在也就两个做法，第一我们真正做出安全的高性能的材料，这是确保安全的最大保证，但是也是需要许许多多科学家们不断的去努力。另外，电池的管理系统BMS也很重要，可以在电芯发生问题之前就及时的去控制。从材料来讲，我们正在开发不同结构的材料，这是从0到1的基础研究工作，就是在实验室怎么就把样品做出来，那么从样品到产品，最后产品到商品，还是一个很长的这样一个路径。

我想强调一下目前比较火的 AI 技术，我觉得AI可以大大促进新型材料和BMS系统的开发。另外，在储能方面，从源测、网测到应用端是一个相互联系的链条，比如通过AI对整个电网的分析，就会告诉我几点开始充电，充到什么时候我可以达到利益最大化，这会是很有希望的发展方向。对于储能的各种痛点，也只能通过发展把这些痛点给解决掉，毫无疑问，AI会非常有帮助。

谭杰：那么各位老师可不可以分享一下自己的看法，就是过去一年您觉得在储能领域有没有特别一亮的突破？

梁国进：在过去一年中，我主要关注的就是液流电池技术领域了，我觉得最让我印象深刻的最近大连融科它公布了中标了一个新疆的储能项目，是首个单体超过GWh的液流电池项目，液流电池正式迈入GWh.

这个说明了两方面，第一方面是我国的液流电池技术已经到达了可以经得起并网使用的，因为它是要去跟新疆那边的一个光伏发电配储发电。然后第二个这也是给我们的做液流电池领域的人的一个强心剂，激发了我们就进一步的去探索新型的液流体系。

目前来说看到了中标的价格还是比较贵的，大概2块每瓦时。如果说有液流有实用市场，这激发我们还能做出一些更加新型的颠覆性的液流电池技术出来，比如说比现有的全钒体系更好性能、更便宜价格等，液流电池储能领域行业绝对是欣欣向荣的。

沈旺旺：对于刚才说的亮点，我们在整个的推荐端，刚才我也说了，我们有三大痛点，行业标准是限定我们的一大拦路虎。在整个发展上一年的过程中，行业在这块也做了很大的一个投入，深圳市现在是组织开始参编建筑储能的相关标准。所以说我觉得有了这些标准的引导之后，可以指示我们在整个的储能方向上能更好的走安全或者是走成本，或者是走其他的融合路线上有一个很好的指导的作用。所以说我更希望在来年能尽快的见到实际的行业的储能标准，能保证更好的一个方向引导。

韩松柏：从基础研究的角度来讲，不能说是亮点，可能就是更多的关注点。特别是是新闻报道中关于电池的安全事故，这是老百姓、普通消费者最为关注的地方。

谭杰：如何我们能够提供储能系统的寿命和运行的安全性。

梁国进：储能系统它作为一个系统主要是有两大方面组成的，一个是电池电芯本身，第二个是电池管理系统，如果它说它寿命缩短，或者说它的安全性失效，是我们就要去首先要分析它的失效机制，从材料角度讲，或者从电池单体角度讲，它在过充、过热或机械冲击等一些条件下，或者是大电流突然充放电，会不会给电池本身材料关键材料带来一些不可逆的影响，这个可能是失效机制的分析，这是需要先行的。

基于失效机制，对于我们做电池材料科研研发人员而说就是要怎么去针对这些失效机制去进行一个材料改进或者电池系统改进，是我们需要做的。

然后第二个就是电池管理系统，在电池电芯受到这些过热、过充或者是大电流突然进来的时候，我们储能电池系统怎么通过电池管理系统来避免这些因素对电池电芯材料本身的一个影响，这个是需要去着重研究的。

沈旺旺：我认为我们作为或者经商的身份，或者是说使用方的身份，主要有三点的内容。第一个我觉得还是要统一设备选型，就是说我们不管材料的设备选制，包括电池材料，或者是说PCS的相关的功率材料，设备的成熟度，还有它的稳定性是第一要关注的，因为只有选了好的材料，好的厂商，你所使用的这些器件属于符合规范的，是对于整个的系统的一个很好的提升。

其次的话是对于管理系统的影响，刚才咱们说了3S里面的BMS和EMS，我们如何对电池的各方的性能进行监测，有一些提前量的监测，或者是说我发生故障之后的防护措施，这些内容可能都是我们在BMS和EMS选型关注的厂商的实力。所以在设备选型上，首先在设备这一块就要完成这方面的鉴定。

第二个方面是环境方面，就是未来我储能系统应用在哪个范围上，比如说我应用在污废等级，什么范围或者是比较潮湿的特殊环境内，应该做特殊的设计，不能因为非全面的设计导致一些特殊的案例来影响整个的设备的发展，我觉得是要有鉴别性的来选择和设计，对于它的适配的环境要进行定义。

第三个的话就更像是一些防患于未然的内容，就是我们和未来的真正的复合交互，在复合交互端采用的是什么样的监测模式，比如未来现在都是提倡我们0.5c 1c或者更大功率的一个实际充放电倍率对设备的影响到底是在微观层面什么样的，实际的运行情况下对寿命的影响是什么样的，还是需要有一定的科学论证，来保证设备运行。

韩松柏：我还是从基础研究的角度来讲，我们希望从微观的或者从机理机制上面，把影响电池性能的科学问题搞清楚，然后去改善各种材料的结构，最终提高整个电池的性能。

谭杰：储能市场如何从价格导向转向价值导向，这个问题好像我觉得可能沈主任可能要多讲讲。

沈旺旺：好，我先来，我之前对于整个的产品推广上也有一定的思考，目前在整个的认知上，我认为首先要明确一下储能的定位和价值，真正体现它的真实价值。

我们刚才通过分享来看，我们整个储能是有利于解决整个电力系统的一些问题，保证能源的可靠利用，这是它真实的价值。

如果一味的在用整个成本周期的回收，或者是说整个安全的问题来考量它，可能对于它的真实的价值，我们并没有那么清楚的认知，可能这和国家能源安全各方面都是有息息相关的，这方面我们需要有一定的政策指导和引荐，来保证我们认清储能的真实价值，也这是第一点。

第二点还是想说在技术的迭代上，我们还是以安全的技术瓶颈来进行突破，保证我们本身的安全可能还是我们最快的最直观的解决问题的一个途径，也是能引导认识真实价值的一个关键途径。

第三点是国家可以再出台相关的行业标准，标准能促进我们整个储能行业的快速发展，来保证不管是从液流的方向，还是从固态电池半固态电池方向上，来给到一定的指引来保证我们的需求侧和供给侧有很好的一个融互，不然话目前来看我们是有研发的这些储能，但是储能进不了建筑进不了各种特殊的环境，限制了发展。

第四点我还是认为还是要打通一些商业模式，目前拓展的除了我们常规光储充，还有光储直柔，但其他的目前来看在用户侧拓展的行为并不多，那么我们未来更希望能想着和建筑的节能，比如未来的像电梯的节能或者照明，每一个有一定思考，就是电梯都后边都会备一个小电池，可能对我们整个的能源的使用和节能效率都会提升一个档次。

所以说我认为在整个商业模式上，我们可以再进一步的探索，可以融合成不管是新型的投建运，或者是各种各种的资本来进入，我觉得都可以再做进一步的探讨。通过这4大方面，我还希望通过价值导向来更好的能引导他的真实价值。

梁国进：储能从价格向价值导向。首先我们要先思考一下什么是价值。我关注比较多的是液流电池技术跟电网之间的互动，储能是可以提高可再生能源的利用效率，可以保证电网的安全和电网的稳定性。这是很重要的应用场景。

电网是属于我们生活中的基础建设，现在风能和光能等绿色能源发电端也是也将逐渐成为我们生活中的基建，那对应的配储装备也将成为我们生活中的一种基建，那它就是有价值的。可以不必看短期的一个盈利和收益。可以举个例子就是我们的高铁，我查了一下数据，2023年高铁还是处于一个亏本状态，但高铁对于我们人的生活的幸福感而言是不言而喻的。所以如果把储能当成我们生活中一个必要的基础建设，它就是有价值的。

第二个是关于储能如何实现它的一个价格盈利。还是以液流电池举例，作为长时储能而言性价比是不高的，因为它可能一天用一次，甚至是几天用一次，所以它的性价比不高。这是长时储能应用场景的价格上来说是一个挑战，所以如何在长时储能电站跟电网并网之后，如何实现价格上的盈利，这是需要政策导向，然后同时也需要市场来指导。通过政策来引导市场，然后通过市场再反馈政策，最后落脚点在电池技术的综合性能提高，形成一个闭环。最终才能从储能电站的得到一些盈利。

韩松柏：我觉得从价格到价值，不是简单看成本或者看效益，还要从更宏观的国家安全去考虑，因为电力供应关乎国计民生，我觉得这是从国家、地方到行业都需要关注的。储能产业的发展最终可能还是规模为王，所有的问题只能在不断的往大规模发展之中，不断的去解决。我们做电池基础研究的，要抓住这样好的发展机遇，做出好的科研成果，真正地为储能产业发展服务。

感谢各位嘉宾的参与，也欢迎大家继续关注后续的电池材料研究新范式系列活动。