全世界成长最迅速的储能系统不是超级电容储能，竟然是…？

　　上一篇《全世界最大的储能系统不是Tesla的锂电池储能厂，竟然是…？》我们介绍了储能方式有三，分别是物理储能、电磁储能、电化学储能，物理储能包括抽蓄水力储能、压缩空气储能和飞轮储能。

　　在我们接著介绍电磁储能之前，我们先厘清一个很重要的基础概念，才有办法正确理解下表。一般人在接触储能技术时，对于储能技术的功率（瓦）与容量（瓦时）的概念容易混淆。首先我们必须了解其含义：功率是指在驱动负载时，对电力大小的需求，也就是单位供电速率；容量则是总储存电量，对应负载的放电时间长短。功率必须足够才能够驱动负载，如果一颗电池功率很小，不足以带动马达运转，那么再大的储能容量也无用武之地。当基本功率可以满足时，才有机会考虑维持在负载功率下的工作时间长短，也就是对于总储能容量的需求。

（表一）三种主要储能方式比较表
资料来源：谢芳吉

　　除了物理储能方式之外，第二种是电磁储能。电磁储能包括超导储能和超级电容储能。超导储能是把超导材料制成的线圈放在临界温度的容器中，在这么极端温度的环境之下，超导体内的电阻是零，传输电能时不会有电力损失，能量就以超导线圈中循环流动的直流电储存在磁场中。

　　但是为了要实现超导储能，它需要耗费能源创造出临界温度的环境，实在是太贵了，也不够环保，而且能储能的时间非常短，虽然已有超导储能产品可用，但在电网中应用很少，大多是试验性的。

　　超级电容储能则是采用特殊电极结构，使电极表面积增加几万倍，从而产生很大的电容量，技术特点是充放电速度快，可循环使用次数高，用在公车或捷运上，能够在加速时快速放电，在刹车时回收能量，即使频繁加速、刹车也不会影响电池寿命。

全世界成长最迅速的储能系统是电化学储能，其中又以锂电池储能最具冠军相

　　最热门的就是电化学储能，这是近年来发展最迅速的储能类型。2018年可以说是电化学储能的元年，也是集中爆发的一年，因为从全球角度来看，2018年电化学储能装机容量达到6,625MW，跟去年同期相比成长126.4%；在储能市场中，其市占率从2017年1.67%提高到2018年的3.7%。

　　电化学储能的种类非常多，表一我们整理几个比较常在新闻中看到的如铅酸电池、锂电池、液流电池、钠硫电池、铝电池，之前的文章《如何判断电池技术大突破是世纪大骗局还是真革命？》有说明铅酸电池和锂电池的原理，同时我们提到，铅酸电池挟带非常低廉的成本优势，大量使用在动力电池例如汽机车的启动电瓶、电动自行车，以及储能电池如不断电系统等。但其问题在于使用寿命短，不环保。

　　锂电池最大的优势就是能量密度高，制造成本随著电动车市场的规模效应而不断下降，是目前电化学储能应用最多的电池。

　　液流电池有好几种，我们最常听到的是全钒液流电池。技术特点是使用寿命长、充放电性能良好、容量也可达MW级，适合于应用在电力系统中，但制造成本较高。

　　钠硫电池的技术上有个前提，其电池的运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于熔融状态。再加上制造成本也高，因此比较少大规模应用。

　　另一个是最近新闻常出现的铝电池，铝、石墨这种材料产量丰富，量产时，较其他电池便宜，而且寿命长、没有有机溶剂在其中。它的缺点就是能量密度不够高，所以要慎选应用场景。

天生我才必有用，各种储能电池技术都有其合适的应用场景

　　在《如何判断电池技术大突破是世纪大骗局还是真革命？》文章中，我们谈到六个判断电池技术潜能的基本逻辑：能量密度高、寿命长、充放电速度快、耐热耐寒、安全性高、达到可商业化的成本。

　　对储能电池来说，有三大应用场景——电力系统、汽车与家用，这些场景需要的电池功能强项不尽相同，例如抽蓄水力储能、压缩空气储能的能量密度不算高，且占地空间大，但对发电端储能、电网端储能就挺有帮助。所以我们在选择投资或使用储能电池的技术时，要先接受一个思维前提：这个世界上没有一种完美的储能技术，我们只是在不同的应用场景里做了选择。天生我才必有用，各种储能电池技术都有其合适的应用场景，有它的优势也有它一定的限制。

　　从上一篇读到这里，我们可以得到三个知识升级，帮助你判断哪种储能技术在高手擂台上最有戏，

1. 全世界最大的储能系统不是锂电池储能厂，而是抽蓄水力储能厂，而且短期来看它的主导地位不会改变
2. 全世界成长最迅速的储能系统是电化学储能，其中锂电池储能是目前高手擂台上最具冠军相的选手
3. 天生我才必有用，各种储能电池技术都有其合适的应用场景

　　接下来，我们将讨论储能电池产业的发展状况，以及提出我们对于台湾发展储能产业可能的解法。

（封面来源：Gogoro）