电化学储能行业ESG白皮书

S上海现代服务业联合会荣续智库 电化学储能行业ESG白皮书 EVERYTIMEYOUTRYISALIMITEDEDITION 摘要 在全球能源转型的浪潮中，电化学储能轿露头角。本白皮书深度剖析电化学储能行业全貌，从基础的储能技术及电化学储能技术解析到其价值链、市场系统集成与多元应用场景的呈现，全方位洞察行业架构。进而深入探究锂离子、钠离子、液流、钠硫等关键电池类型，以及特斯拉、宁德时代、纬晟储能等企业的ESG实践案例，为行业发展提供宝贵借鉴与指引。 PREFACEANALVST 前言研究员 随着全球对清洁能源✁需求与日俱增，以及能源结构调整步伐✁不断万红军高级注册ESG分析师：23RZQLKC002073A 加快，电化学储能作为一种关键✁能源存储解决方案，正逐渐步入发 展✁黄金时期，深刻地改变着能源格局与工业生态。冯诗佳CFAESG证书：102159114 李奎高级注册ESG分析师：24RZQLKC600663A 电化学储能技术以其独特✁优势，在电力系统削峰填谷、可再生能源 并网消纳、分布式能源与微电网✁稳定运行等多个领域发挥着不可替 代✁作用，为构建清洁、高效、智能✁能源体系提供了坚实✁支撑。卡勇 本白皮书旨在全面且深入地呈现电化学储能行业✁发展现状与未来趋 CFAESG证书：102168833 势，为广大读者提供系统而详实✁行业洞察。在内容编排上，我们首高级注册ESG分析师：23RZQLKC003198A 先对电化学储能行业进行了概览，详细介绍了各类储能技术以及电化 学储能技术✁特点、电化学储能✁价值链构成、市场系统集成模式以李江波高级注册ESG分析师：24RZOLKC005221A 及丰富多样✁应用场景，使读者能够对行业✁基本框架有清晰✁认识。 我们着重关注了电化学储能行业✁ESG发展。深入解读了相关政策法郑田喜高级注册ESG分析师：24RZQLKC600736A 谢拢 规，剖析了如产品质量与安全、可持续/负责任供应链、污染物管理、 电池循环经济、碳足迹管理等一系列核心议题，展现了行业在可持续CFAESG证书：100338760 陈尧 发展道路上✁努力与挑战。此外，还分别对锂离子电池、钠离子电池 液流电池、钠硫电池等主流技术路线进行了细致✁闸述，分析各自✁中级注册ESG分析师：24RZQLKC006160B 技术特点、应用前景与发展瓶颈。最后，通过特斯拉、宁德时代、纬 晟储能等行业领军企业✁ESG实践案例，为其他企业提供了具有参考✆渊杰高级注册ESG分析师：23RZQLKC002529A 价值✁实践范例与经验借鉴。 希望本白皮书能够为读者带来电化学储能行业✁ESG前沿，共同推动电化学储能行业朝着更加绿色、可持续✁方向蓬勃发展。 石卉晞高级注册ESG分析师：24RZQLKC600574A CONTENTS 目录 第一章电化学储能行业概览 07储能技术及电化学储能技术 60电化学储能✁价值链 17储能市场系统集成 22电化学储能✁应用场景 第二章电化学储能行业✁ESG发展第三章锂离子电池第七章企业ESG实践案例 35电化学储能✁相关政策 40电化学储能✁ESG核心议题第四章钠离子电池 议题1：产品质量与安全 议题2：可持续/负责任供应链第五章液流电池 议题3：污染物管理 议题4：电池循环经济第六章钠硫电池 议题5：碳足迹管理 63特斯拉 67宁德时代 68纬景储能 第一章电化学储能行业概览 一、储能行业简介 人类活动所产生✁二氧化破排放主要源于化石器料✁燃规过栏。大力发居新能标、积吸推进能源转型、 多步减少对化石能源✁表款，并科绿负低微能源位系，是减少二氧化最排欣、实项全求微中和上 标✁关铠平措与主要途径：新能减作为第三次源转换法理牛✁核心力量，在实现避十动目标✁宏信证 程中必然要承担起工✁关识作用。 新能添✁成用与情能系统✁则运作元实现能法高效利用与稳定失市✁关群路径。新能称具有间款性与 波动性等持质，付如风能和不阳能，其发动牢会练自然条件✁变化产生显考波动。能系统！能够 在新能源发主过划时错存主能，在发口不足之际泽效主能，以比半街中力失需，确保中力供应✁段定生 与持续性。适过这种有机结合，不仪工以有效：是升新衍能源在能源经构中✁亏比：动能源位系期右清洁 按✁方向转，还能为各美用月场景玩头更史为可靠、先历✁毛力放务，无论是工生产中✁大垫设 远转：还足日常牛活中✁家庭用游农，都能得剑更好✁保卒与满年。 电化学格能通劳也被称为电化学电池，是指利用化学反应将电能以化学能拍形式“名行起来，并在需要✁ 时收将化学能转化为电能释放出来✁一种储能方式。主要包括锂离子电储能、均离子电池储能、铲菌 纳离子电池什容量方面已遂渐逐沂磷酸钛钾电池：其丰富✁资源情备优势三益凸显，改万有望什恬能等 诺诸多领减对锂电池予以有补充。钠离子电理论比容量可观，原材术来源广泛且合成工艺使，能够 在很人程二复于锂电路线，产业传导路径顾明，在众多新兴按术中垂先具备了产业化✁基础条件，当 下发晨态势也成熙完备 件随长时储能技术挤结满求为持续禁升：全钥液流电池迎来了前可未有✁发两契机：全等液添电池只备 循不寿✁超长、容量巨大、生金周期经济性流良以及环境负有较任等诺多优点，有效突锂离子中在 长时能能方面拍晨限性，因节具备可测✁发英港方：然而，当前其初始长资成本偏与，气，约了空拍人测 模广应用。但随老循能电站时长✁逐步拉长、电解浓租慎模式✁性行以及离子交换膜等关链叫*-实现 国产哲代，全多凌泛电池有望在储能中场十占持史为中安✁一库之均 第一节储能技术及电化学储能技术 二、电化学储能简介 能源✁发居历程旦项山众习恋（如柴火与烘）、液恋（石油）避步2气态（大然气）✁满变轨迹，与 电池储能、液流电池循能、纳硫电池储能等， 过滤态势。居望末头，能源额域大极率公滑若资源美型减碳化、生产技术打续进阶以及刘用方式务元化 图1：铭能技术✁分类 这二个丰要方向持续推进，当下，全球能源领向步推进化石能源低端化变革、新能源动核化受革以 及能源兰理智能化变毕，这三大变年相互交织，共后塑造山“新煤炭”“新油气”“新电对”为全新 能源格局。 自工非化时代超始：伴延能源形态✁更运转换：二氧化破排放正呈现出持续攀川✁态勇：进而弓发了全 球气湿升高、冰川消品、海百上升等一系列产环竞题，人类牛存环境正倍前所未有✁产或 助与巨大排战 度达关2C，海平白二升高层将介于36至6了理兴之间，层时999%%用法满将白作消久尽✁F运， 让地约：13%：✁尘态系统将运及产王酸坏：众多动直确物冲亦将面临灭绝✁高危风险：因此：削减二率 化破等流室气本排放，有效空制全球气温上Ⅱ指度：已然成为全人头✁共同负前与产斗日示 锂应子电池以其能量密良、高效✁充放电效率以及已拉药响应连度等优，在当下新型储能技术领减中 发及势头最为迅违，占比退过90%，在大型谐能月站✁应用荡量中：方形电池借其适配与格 等特点与主导地位：万于广毛储能领减，大网挂电池则下呈现出加速添透✁强动态势。 储能技术 拍水普能 压缩空气蓄能 电化学储能锂寓子电池销离子电池 铅蓄电池 化学储能 氢储格 电磁储能 超导储能 热储能 融盐储能 氢储能 电容储能 飞轮苦能 超导电容销能 重力器能 钢电池 适相关统计数据显示，白185起，大气中二氧亿磁浓度从280×10-*举升至1.50×10-*：⁻⁶全球气湿⁻⁶ 上川责达0.9至1.2℃，海平而上川高度约为20巨米，光具在近30年间，全球气温与海平面上 逆率显学加快：气湿每10午上升0.2C：海平百每午二升0.32回米。俏左到云世纪末全球气候升流捐 最1：主要七化学储能池特点 2. 关链设备 电池管理系统(BMS)：长责刘电池组达行监划！、评估、保扩以及均衡管"，码保电池在安全、有效✁杀件卜运行：主要用十对储能中池组或动力电池组进行监控、保护和芒理、硝保主池书安全、 储能类型 特点 锂剪子屯池话能 能量密度高、循环表命长 钢离子毛池诺能： 原材料天源广泛且工艺当生，但能：量密度较低、后环寿命较短 液流电池化能 安全性产、储毕容量、灵活调节，但系统较为复杂，成本高 筑莲电池性能 成立较压，但能三密度相对低、不专冶短 − 可车和启效运行。由传燃器、控气.器、均衡电路、保护电路、通汗接口组院。 设备：尤其在传能领或发挥若三费作用。由专总器与数生块、控制益与决策恢块、执行机 − 两、讯摸块、计广界血等妇或。 第二节电化学惜能✁价估链 惜能变流器（PC5)：忆称为双应储胞逆变器，用于控制毛池✁充电和效电过程，关进行交直流✁变埃：是实现目能双向流动✁核心音州：巾边率模块：控制元、传感器、密波器、冷缸系统等 − 至2：毛化学能能行业✁价直链 组成 诺能电池储能解决方案 翠中下游 发电 +新能源电站 –热管理系统：包括冷动累统、泽风系统等，用三维持池作在达宜✁温意范目内工作，防止过垫。 或迁冷影响电池性毕： 储能逆变器PCS储能系统集成产品电池管理系统BMS主要负费便件设备✁策成生量管理系统EM主买迎供管通款学和系能 其它零部件情能系烧软件产品 储能系统安装传统电站 图3：电化学储能行业✁价销上游 电网侧电网公司 电网和负荷 充放电 储能变流器 交直流变换 电池组 监控 能量 和调能量 皮 控制电池温度 热管理系统 监控和凭化电池状态 电池管理系统 管理 系统 储能系统运维1荷网互济工商业储能 只源：搜视能能产业发尺✁现、趋劳及机逆！ 化学储能行价直性分为上游原忆料及平部件、口游出能解法方案、下游各场景应用、 一。上游：原材料及零部件 1，核心设备一一电池组 已池组谐能系统✁最校心件，用于化疗利轻放能，：电池组充主乱放电✁动能，对可再生能源✁ 发展至关主要：从而对双破日示汇国家可持续发展日示定供主要✁障。 且池组谛多电池单体通过串联✁方式组合力志：三储能且池组✁其本单元，通学包括正极、负极、 口解质和脱等部分：常见惜能中池单本有锌离子中汁、钠离子中汛、铝萨中池等： 组成核心设备目池企部分：可以进一步拆详卒底层原材料，丰费有下极材、长圾材料、电辨液/电解 ✁小利储能设备；门安全性差、成本学高，主患用于十小利号电芯，如笔记本电脑、于机 质、高脱材料、导中淤加剂等： 电池组✁原材料 至1：主池✁原材料及组成 引楼锂：结构稳定、容二比高、综合栏能突出：具有较高✁位识能业密度：适合对体积要求较高 MP3/4等小型主一设冬中，仁下规改诺能领域✁应用对较少， 锰裂锂电法：短酸资派丰定，成本较，合成下艺相对简单：其高温性能较好，在较高湿度下 ✁调环稳定忙相对不请；但能三密和运环无命杆对较低：长期使月过程口容量表读较快：云 − − 在对储能性能要求较高✁大型循能项目中✁心用受到定限与. 权料丰宝，但尚处于发展阶设，没有大规模产业手，有望成为一一代锂电池。 [2]负极材料 负极材料可栏年表，常见✁负极材料台搭段入型负吸材举、合全化负吸材求转接型负吸对，以及石 宇锂舒基口池（态口池：能量密度钾中池品高、次数很高、而高温，安全生高，富钾铝本 原材料 磷酸铁锂，三元 锂电材料 储能电池 锂，钴酸锂、锰 酸锂 正极材料 PCS 石墨、硬碳、钛 酸锂、硅基材料、 金属合金材料、 介孔碳材料 负极材料 BMS 锂离子电解液，液流电解液，镍氢电池电解液， 碱锰电池电解液 电解液 EMS 聚乙烯（PE）、 聚材丙料烯（PP）等 隔膜 其他 − 、性本材料等， 易，因此能够头现较危✁充放电效率，天然石型工恶用于低端毛动汽车以及一些对能正密度要求 天然凸墨：或六疫低、三电性好、结品度高等优点，在充放电过栏中锂应子✁夜入和说出相对容 − 不那么极致✁储能领减。不过，天然不些约倍率生能较券，在大电法充放目