近年來，隨著全球能源轉型向縱深推進，特別是在AI(人工智能)大模型訓練帶動算力需求激增的情況下，以打造“更安全、更持久、更經濟”為目標的新型儲能技術熱潮持續升溫。相關數據顯示，2025年全球新型儲能新增裝機超過113.3吉瓦，累計裝機規模已占電力儲能市場的56.2%，預計到2034年全球儲能累計裝機容量將達到1545吉瓦。該產業領域正從“以液態鋰電池為主”走向多種儲能技術協同發展的“多元競逐”新階段，場景應用不斷拓展豐富。

從單一鋰電路線到多元技術矩陣

當前，全球新型儲能技術正加速突破。例如，在中國，廣東汕尾建成投運了200兆瓦/400兆瓦時新型電化學儲能電站項目，推動固液混合電池儲能技術規模化應用邁向新臺階，該項目入選國家能源局“2025年度能源行業十大科技創新成果”。在美國，谷歌與福曼能源公司達成戰略合作，計劃將超長時、高安全的鐵—空氣電池引入數據中心供電系統，為AI時代的能源底座提供新解法。在日本、韓國及歐盟，固態電池被視為重塑未來能源格局的抓手，多國正通過政策引導、資金注入與產業鏈協同等手段，全力搶占這一技術高地。

儲能是構建新型電力系統的重要支撐，它改變了電力系統即發即用、生產和消費同時完成的傳統模式。傳統的儲能技術主要為抽水蓄能;新型儲能是指除抽水蓄能以外，以輸出電力為主要形式的各種儲能技術總稱。它與抽水蓄能的主要區別在于：建設周期短、選址簡單靈活、響應速度快、調節能力強，與新能源開發消納的匹配性較好，可以分布式部署在電源側、電網側和用戶側，深度嵌入電力系統的各個環節。

從技術原理看，新型儲能技術主要分為電化學儲能與物理儲能兩大類。電化學儲能通過電池內部的化學反應實現能量存儲與釋放，具有響應速度快、部署靈活等特點;物理儲能則利用空氣、水體、熱能等介質儲存能量，更適合大規模、長時儲能場景。

過去10余年，液態鋰離子電池憑借高能量密度和成熟產業鏈，主導著電化學儲能市場，在新型儲能中占比超過96%。隨著實際需求的快速增長，產學研界對儲能技術的要求遠不止于“把電存起來”，而是要像一個“多面手”，在安全、經濟、資源、壽命、時長等多個維度上同時滿足電力系統的復雜需求。面對這些多重目標，單一技術已難以包打天下，而是需要構建覆蓋不同時間尺度(指儲能系統從接收指令到完成放電所需要的時間，覆蓋從毫秒級響應到季節性儲能全鏈條)和應用需求的多元矩陣。

電化學與物理儲能各顯神通

在電化學儲能方面，固態電池、鈉離子電池、液流電池、鐵—空氣電池等新路線加速涌現，展現不同的技術優勢。

固態電池目前被視為儲能界的“理想技術形態”，是下一代高性能電池的重要方向。與傳統鋰電池采用液態電解液不同，固態電池使用固態電解質傳導離子，從根本上降低了電池起火和熱失控風險。同時，固態電池有望搭配金屬鋰負極，進一步提升能量密度。由中國科學院物理研究所與衛藍新能源開發的半固態(混合固液)儲能鋰離子電池，已在儲能領域實現大規模電網級應用，全固態電池預計在2028年前后啟動商業化。日本豐田、韓國三星、美國索利德鮑爾等也在加速推動固態電池研發，并積極推動規模化量產技術。可以說，固態電池在材料成本與制造工藝上的規模化突破，將深刻影響未來規模儲能與新能源汽車產業的發展格局。

作為鋰電池的“互補兄弟”，鈉離子電池頗受行業關注。鈉與鋰具有相似的化學性質，但鈉資源儲量更加豐富、分布更加廣泛，被業內稱為“白菜價資源”。而且它在零下30攝氏度至50攝氏度條件下仍能保持較好的工作性能，在高寒地區儲能、電網調峰和通信基站等場景展現出較大運用潛力。中國科學院物理研究所與中科海鈉聯合建成量產線，實現百兆瓦時級鈉離子儲能系統示范應用。法國企業蒂亞馬特則聚焦快充型鈉離子電池研發，面向交通運輸和儲能市場。

近年來，液流電池商業化進程也明顯提速。與傳統電池將能量儲存在電極內部不同，液流電池將能量儲存在外部電解液中，具有壽命長、安全性高等特點，特別適合大規模、長時儲能場景。目前，中國建成并投運全球規模領先的全釩液流電池儲能項目——大連液流電池儲能調峰電站，一期工程規模達到100兆瓦/400兆瓦時。美國能源部持續支持液流電池研發和示范項目建設，希望推動長時儲能技術發展。澳大利亞等國也在新能源基地配套儲能項目中積極引入液流電池技術。

鐵—空氣電池主要是利用“生銹—除銹”的可逆反應來儲能。放電時，電池吸入空氣中的氧氣，將鐵金屬銹蝕;充電時，鐵銹轉化為鐵，電池呼出氧氣。傳統鋰離子電池一般儲能時長2至10小時，鐵—空氣電池運行過程中可以緩慢放電100小時。其核心原材料鐵價格低廉、安全性高，未來的關鍵突破在于電極創新和電解液優化。美國能源部將其列為重點支持方向，希望在極端天氣下為電網提供數天級別的電力保障。

在物理儲能方面，各類技術同樣各顯神通。壓縮空氣儲能利用富余電力壓縮空氣并儲存在地下空間，需要時釋放空氣驅動發電機組;飛輪儲能利用高速旋轉的轉子(飛輪)來儲存動能，具有爆發力強的特點;熔鹽儲熱、儲冷等技術則通過熱能存儲實現能量調節。中國自主研發的先進壓縮空氣儲能系統不斷刷新單機功率紀錄。美國和歐洲則積極探索與風電、光伏協同運行的絕熱壓縮空氣儲能方案。

總體來看，不同儲能技術正在逐步形成差異化分工格局：半小時以內的短時調頻類應用目前以飛輪、超級電容器、高功率鋰離子電池為主;10小時以內的中短時儲能目前以鋰離子電池為主，并從液態電池向更安全的混合固液和全固態電池方向升級，沒有資源壓力的鈉離子儲能電池也正快速發展;發電側與電網側的長時儲能則由液流電池、壓縮空氣儲能、鐵—空氣電池、熔鹽儲熱、儲冷等技術共同支撐。多元技術路線互補協同，為構建新型電力系統提供全方位技術保障。

加速駛入規模化應用快車道

隨著技術不斷成熟，新型儲能正從示范項目走向規模化應用，并逐步融入電力系統、工業生產和數字經濟等多個領域。新能源發電是當前最重要的應用場景——儲能可將富余電力儲存并在用電高峰釋放，實現削峰填谷，為高比例新能源接入電網提供重要支撐。

AI正成為儲能需求增長的新驅動力：大模型訓練和AI算力中心用電需求快速增長，谷歌、微軟、Meta、亞馬遜等科技巨頭紛紛布局長時儲能項目，新型儲能正成為支撐AI時代的重要底層能力之一。與此同時，新型儲能加速進入工業園區、零碳園區、綠色建筑和偏遠地區微電網，幫助企業優化用電結構、提高能源自給率、減少化石能源依賴。

AI開始深度參與儲能研發、制造和運營全過程。在研發階段，AI能夠快速篩選和預測新型材料性能，縮短電池研發周期;在生產階段，數字孿生、機器視覺等技術推動電池制造向智能化、無人化發展;在運行階段，AI能夠實時監測設備狀態，預測壽命衰減和安全風險，并根據天氣、負荷和電價變化動態優化充放電策略。

從實驗室中的技術突破，到支撐新能源電網、AI算力中心和零碳園區運行的重要基礎設施，新型儲能正加速走向規模化應用。當前及未來還需要重點解決一系列課題：從技術層面看，安全性、長壽命、低成本等核心目標尚未完全實現;從產業層面看，關鍵材料供應、裝備制造、回收利用、市場規范和技術標準體系建設仍需進一步完善。

相信隨著多元技術路線不斷成熟，一個更加靈活、高效、低碳的能源體系將逐步形成，為人類能源革命書寫嶄新篇章。

(作者為中國科學院物理研究所研究員，中國科技大學陳維教授對本文亦有貢獻)