新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案
新型儲能制造業(yè)是為新型儲能提供能量存儲、信息處理、安全控制等產(chǎn)品的制造業(yè)的總稱,以新型電池等蓄能產(chǎn)品和各類新型儲能技術(shù)為主要領(lǐng)域,也包括電源管理芯片、電力電子器件、熱管理和能量控制系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。新型儲能制造業(yè)作為電子信息制造業(yè)的新興領(lǐng)域,是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分,也是加快制造強國建設(shè)、推動新能源高效開發(fā)利用的基礎(chǔ)支撐。為構(gòu)建新一代信息技術(shù)與新能源等增長引擎,推動新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,制定本行動方案。
一、總體要求
以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),全面貫徹落實黨的二十大和二十屆二中、三中全會精神,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念,加快構(gòu)建新發(fā)展格局,扎實推動新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,把深化新型儲能供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革與擴大內(nèi)需有機結(jié)合,統(tǒng)籌高質(zhì)量發(fā)展和高水平安全,推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合,為建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系和新型能源體系提供強大動能。
堅持有效市場與有為政府相結(jié)合,健全產(chǎn)業(yè)政策體系,創(chuàng)新行業(yè)管理方式,加快建設(shè)全國統(tǒng)一大市場,形成統(tǒng)籌全局、協(xié)調(diào)各方、相互補充的發(fā)展格局。堅持有效供給與擴大需求相結(jié)合,推動因地制宜多元化發(fā)展,減少低水平重復(fù)建設(shè),提高資源配置和利用效率,釋放新型儲能市場發(fā)展?jié)摿。堅持鞏固?yōu)勢與開拓創(chuàng)新相結(jié)合,鞏固新型儲能關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用生態(tài)等優(yōu)勢,強化顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展,推動科技成果轉(zhuǎn)化,積蓄創(chuàng)新發(fā)展動能。堅持以我為主與國際合作相結(jié)合,推動高水平科技自立自強,保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定,積極參與國際合作,以更高水平的開放深度融入全球新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
到2027年,我國新型儲能制造業(yè)全鏈條國際競爭優(yōu)勢凸顯,優(yōu)勢企業(yè)梯隊進(jìn)一步壯大,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力和綜合競爭力顯著提升,實現(xiàn)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
——產(chǎn)業(yè)體系加速完善。新型儲能制造業(yè)規(guī)模和下游需求基本匹配,培育生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)3—5家。產(chǎn)業(yè)主體集中、區(qū)域集聚格局基本形成,產(chǎn)業(yè)集群和生態(tài)體系不斷完善。產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性顯著增強,標(biāo)準(zhǔn)體系和市場機制更加健全。
——產(chǎn)品性能顯著增強。高安全、高可靠、高能效、長壽命、經(jīng)濟可行的新型儲能產(chǎn)品和技術(shù)供給能力持續(xù)增強,新型儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率顯著提高。熱濫用和過充電不起火、不爆炸,全生命周期安全水平加快提升。
——應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。新型儲能產(chǎn)品與技術(shù)多元化水平進(jìn)一步提高,更好滿足電力、工業(yè)、能源、交通、建筑、通信、農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域應(yīng)用需求,為推動能源革命、實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和提供堅實物質(zhì)保障。
二、實施新型儲能技術(shù)創(chuàng)新行動
(一)發(fā)展多元化新型儲能本體技術(shù)
面向中短時、長時電能存儲等多時間尺度、多應(yīng)用場景需求,加快新型儲能本體技術(shù)多元化發(fā)展,提升新型儲能產(chǎn)品及技術(shù)安全可靠性、經(jīng)濟可行性和能量轉(zhuǎn)化效率。加快鋰電池等成熟技術(shù)迭代升級,支持顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,提升高端產(chǎn)品供給能力。推動超級電容器、鉛碳電池、鈉電池、液流電池等工程化和應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)。發(fā)展壓縮空氣等長時儲能技術(shù),加快提升技術(shù)經(jīng)濟性和系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率。適度超前布局氫儲能等超長時儲能技術(shù),鼓勵結(jié)合應(yīng)用需求開發(fā)多類型混合儲能技術(shù),支持新體系電池、智能電池、儲熱儲冷及新型物理儲能等前瞻技術(shù)基礎(chǔ)研究。
專欄1 新型儲能本體產(chǎn)品及技術(shù)
鋰電池。面向新型儲能應(yīng)用需求,加快長壽命高容量先進(jìn)活性材料技術(shù)、高效補鋰技術(shù)攻關(guān),發(fā)展高附加值輔材產(chǎn)品,重點布局大容量高安全儲能電池、高功率電池、全生命周期高能效電池、儲能用固態(tài)電池、全氣候低衰減長壽命電池、高一致性電池系統(tǒng)等先進(jìn)儲能型鋰電池產(chǎn)品。
鈉電池。研發(fā)高性能硬碳、篩分型碳等負(fù)極材料及高容量正極材料,聚焦長壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向,推動大規(guī)模鈉電池儲能系統(tǒng)集成及應(yīng)用技術(shù)攻關(guān),服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
液流電池。開展液流電池電堆、雙極板、電解液、離子交換膜等關(guān)鍵材料技術(shù)攻關(guān),提升液流電池能量效率、系統(tǒng)可靠性、全生命周期經(jīng)濟性。
超級電容器。支持高電壓電解液、高導(dǎo)電石墨烯、高性能隔膜等新型材料技術(shù)創(chuàng)新,開展高能量密度電極材料、電極制備、高效預(yù)嵌鋰等技術(shù)攻關(guān),發(fā)展高比能、高安全、長壽命超級電容器。
鉛碳電池。開展新型復(fù)合材料板柵、高導(dǎo)電性多孔炭材料等技術(shù)攻關(guān),支持低鉛含量、高比能、長壽命鉛碳電池產(chǎn)品研發(fā)。
飛輪儲能。提升高速旋轉(zhuǎn)環(huán)境下軸承可靠性、承載力,突破高強度、低密度、長壽命轉(zhuǎn)子材料技術(shù)。
壓縮空氣儲能。研發(fā)大流量高效壓縮機,提升大膨脹比、高可靠透平膨脹機供給能力,布局大容量、高密封性儲氣設(shè)施、高效儲熱裝備、新工質(zhì)低阻高效換熱器,提高能量轉(zhuǎn)化效率。
其他技術(shù)。前瞻布局開發(fā)水系鋅離子電池、水系鐵鎳電池、鎂離子電池、熔融鹽鋁電池、鎳氫電池等新體系電化學(xué)儲能技術(shù)。推動儲熱、儲冷等新型物理儲能技術(shù)裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化突破。
(二)突破高效集成和智慧調(diào)控技術(shù)
推動新型儲能與新一代信息技術(shù)深度融合,通過對系統(tǒng)能量流和信息流的經(jīng)濟配置、功能優(yōu)化運行、邏輯有效銜接,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)高效集成和精準(zhǔn)調(diào)控,提升新型儲能產(chǎn)品智能化水平。聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、精細(xì)化電池管理、高效熱管理和能量管理、輔助設(shè)備集成、高性能預(yù)制艙等技術(shù)開展集中攻關(guān),提高先進(jìn)功率半導(dǎo)體、智能傳感器、電源管理芯片、大功率高效變流器等關(guān)鍵核心器件與部件供給能力。面向大規(guī)模新能源消納和源網(wǎng)荷儲一體化需求,推動新型儲能集群協(xié)同控制、分布式儲能聚合控制等技術(shù)創(chuàng)新。
專欄2 高效系統(tǒng)集成和智能調(diào)控產(chǎn)品及技術(shù)
先進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計。支持儲能電池模塊化開發(fā),鼓勵高效率結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,發(fā)展緊湊可靠的低阻抗高效連接技術(shù),推動智能組串、高壓直流等集成技術(shù)創(chuàng)新,提升大型儲能系統(tǒng)集成效率。
精細(xì)化電池管理。發(fā)展系統(tǒng)級主動均衡技術(shù),探索基于端邊云架構(gòu)的先進(jìn)儲能系統(tǒng)高效高精度管理技術(shù)。圍繞大規(guī)模儲能系統(tǒng)開展高精度智能傳感技術(shù)攻關(guān),開發(fā)適用于儲能電池管理系統(tǒng)的功能安全及信息安全設(shè)計與評估技術(shù)。
高性能變流器。面向1500V以上高電壓應(yīng)用需求,開展高能效、高能量利用率高壓級聯(lián)技術(shù)攻關(guān)。突破變流器極端工況過載能力支撐技術(shù)、構(gòu)網(wǎng)和跟網(wǎng)控制高效切換技術(shù),加快電池管理系統(tǒng)、變流器控制系統(tǒng)和設(shè)備級能量管理系統(tǒng)一體化設(shè)計技術(shù)開發(fā),提升新型儲能電站有功、無功支撐能力。
高效熱管理。圍繞提升電池?zé)嵝阅芨兄皖A(yù)測精度,研發(fā)液體冷卻、相變材料冷卻、熱管冷卻等多種高效先進(jìn)熱管理技術(shù),突破結(jié)構(gòu)緊湊、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。
智能化能量管理。突破基于指令跟蹤、平滑出力等多種模式的調(diào)度策略優(yōu)化技術(shù)、多設(shè)備協(xié)同優(yōu)化控制和構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)。開發(fā)儲能調(diào)節(jié)能力評估與智能調(diào)度決策系統(tǒng)。建設(shè)面向區(qū)域電網(wǎng)綜合應(yīng)用的分布式儲能資源協(xié)同聚合調(diào)控平臺。
高性能器件和預(yù)制艙。研發(fā)新型儲能系統(tǒng)用小型化高精度高可靠性智能傳感器、耐高溫耐高壓低損耗 IGBT 器件,支持新型電力電子器件及驅(qū)動控制關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化高強度預(yù)制艙技術(shù)攻關(guān)。
(三)攻關(guān)全生命周期多維度安全技術(shù)
圍繞新型儲能系統(tǒng)生產(chǎn)制造、運行維護、回收利用全生命周期,構(gòu)建本征安全、主動預(yù)警、高效防護、安全應(yīng)用等多維度技術(shù)體系。加強新型儲能各技術(shù)路線熱失控及燃燒爆炸失效機理研究,突破儲能電池本征安全與控制技術(shù),支持基于數(shù)字孿生和人工智能技術(shù)開展新型儲能安全預(yù)警技術(shù)攻關(guān)。開展多元新型儲能技術(shù)熱蔓延機理研究,推動新型儲能單元、系統(tǒng)、電站多尺度消防技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)電池模塊級精準(zhǔn)消防。加快新型儲能產(chǎn)品健康狀態(tài)在線評估等技術(shù)推廣應(yīng)用,探索建立新型儲能產(chǎn)品安全分級評價技術(shù)體系。
專欄3 生命周期多維度安全產(chǎn)品及技術(shù)
本征安全技術(shù)。圍繞提升儲能電池環(huán)境適應(yīng)性和熱穩(wěn)定性,開發(fā)強熱穩(wěn)定性正極和低膨脹負(fù)極材料、高強度耐高溫隔膜、溫敏性阻燃材料等先進(jìn)高安全材料,突破壓力容器全生命周期安全技術(shù),支持鋰電池、鈉電池固態(tài)化發(fā)展,提升本征安全性能。
主動安全預(yù)警技術(shù)。發(fā)展基于電壓、溫度、荷電狀態(tài)、變化率等運行關(guān)鍵參數(shù)智能傳感器,結(jié)合先進(jìn)算法開發(fā)高精度儲能系統(tǒng)安全故障預(yù)判和診斷技術(shù)、儲能電池?zé)崾Э仡A(yù)警技術(shù)、儲能電池狀態(tài)和殘值評估技術(shù)及相關(guān)驗證技術(shù)。
高效安全防護技術(shù)。聚焦熱蔓延抑制目標(biāo),開發(fā)高效清潔抗復(fù)燃滅火介質(zhì),單體和模組間熱傳導(dǎo)阻隔技術(shù),高效環(huán)保冷卻及滅火設(shè)備。
安全性能評估技術(shù)。提升新型儲能系統(tǒng)、分級安全管理優(yōu)化技術(shù),研發(fā)全工況模擬及安全可靠性試驗技術(shù)、新型儲能系統(tǒng)全生命周期安全態(tài)勢智能評估技術(shù)、新型儲能產(chǎn)品加速老化測試技術(shù)。