【注】电动汽车如今是我们日常见到的储能电池应用之一，但真正大规模应用还是在工业和电力系统的储能，它们之间的电池技术大同小异。下文整理自《IECe-tech》（），作者回顾了电池储能的最新技术动向，作者做了一些补充，以便更好地了解电池的现状。
随着世界各国逐渐转向可再生能源（ ），可再生能源正逐步取代化石燃料（ 燃料），工业规模储能快速增长的时代即将到来。电池是选择之一。
风能系统或太阳能光伏 (PV) 等可再生能源的一个长期问题是，当阳光灿烂或风力强劲时，它们会提供过剩的电力，但当太阳落山或风力减弱时，它们就会导致电力短缺。克服该领域专家所说的风能和太阳能间歇性问题的方法是在供应过剩时将其储存起来，以便在需求低迷时使用。
储存可再生能源的技术有很多种，其中一种就是抽水蓄能。这种形式的储能占目前全球高容量储能的 90% 以上。
【注】抽水蓄能主要有两种类型：
在能源需求较低的时期，电力用于将水泵入高海拔的水库。当需求最大时，水流经管道，经过位于较低海拔的涡轮机，再转化回电能。抽水蓄能还有助于控制电网电压水平和维持电网电力质量。这是一个成熟的系统，但也有缺点。水电项目通常规模大、成本高，高投资成本往往令人望而却步，而且对地理条件有严格的要求。它们需要建在水资源丰富的山区。如果世界要实现净零排放目标，几乎在所有地方都需要大规模的储能系统。
锂离子电池性能不断提高
电池是另一种显而易见的储能解决方案。目前，锂离子电池是最受欢迎的选择。世界各地的公用事业公司都在使用超大型锂离子电池来增加其储能容量，这种巨型电池组可以存储 100 至 800 兆瓦的能量。据报道，莫斯在加州的储能设施是世界上最大的储能设施，总容量为 750 兆瓦/3,000 兆瓦时。
过去几年，锂离子电池的价格大幅下降，而且能够储存越来越多的能量。电池领域的这些技术进步大部分来自汽车行业的竞争，驱动因素是电动汽车用锂离子电池体积更小、价格更便宜、功率更强。每个锂离子（电池）单元的电压约为 3.6 伏（V），高于标准镍镉电池、镍氢电池甚至标准碱性电池的约 1.5 伏和铅酸电池的约 2 伏，这可以减少许多电池应用中电池单元的数量。
锂离子电池标准化由 IEC TC21 负责。用于电动汽车驱动的二元锂离子电池单元的 IEC 62660 系列标准已经发布（例如，用于公路的锂离子电池 - 第 1 部分：）。
TC21 还发布了可再生能源存储系统的标准。第一项标准 IEC 61427-1 规定了离网应用和光伏组件发电的一般要求和测试方法。第二项标准 IEC 61427-2 对电网连接应用也有类似的规定，其中能源来自大型风能和太阳能场。“这些标准的重点是（研究）电池性能的适当性能参数，无论它们是用于为热带地区的疫苗储存冰箱供电，还是用于防止国家电网停电。这些标准在很大程度上与化学无关。它们使公用事业规划人员或最终用户能够进行比较，即使涉及不同的电池化学成分，”TC 21 专家描述道。
IEC TC120 专门为制定电网集成电能存储 (EES) 系统领域的标准而成立，以满足电网要求。EES 系统是由组件组成的集成系统，这些组件可以是电池，而电池已经有相关标准。该技术委员会正在制定一项新标准 IEC 62933-5-4，该标准将规定用于储能的锂离子电池系统的安全测试方法和程序。
IECEE（IEC电工设备和部件合格评定体系）是IEC管理的四大合格评定体系之一，负责运营电池安全性、性能、组件互操作性、能源效率、电磁兼容性和有害物质检测体系。
人们对安全和回收的担忧日益增加
然而，使用锂离子电池进行储能的缺点是多方面的，而且有据可查。锂离子电池的性能会随着时间的推移而下降，从而限制其存储容量。一旦电池不再能够满足其存储容量，除了电池的回收之外，还会出现其他问题和担忧，包括所需锂和钴的来源。特别是钴，经常被非法开采，包括使用儿童。最重要的钴生产国之一是刚果民主共和国。IEC 全球影响力基金 (IEC Fund) 也在通过项目 (研究) 解决储能挑战。锂离子的回收是正在考虑的方面之一。
最后，锂离子易燃，2017年至2019年韩国锂离子电池储能电站发生过不少火灾。尽管已经明确表示原因是严重缺乏安装经验，以及对包括热失控在内的锂离子电池相关风险缺乏认识。
【注】随着电池能量密度不断提升，电池热失控风险不断上升。从热失控角度，电池应在60℃以下工作，但由于内部短路、外部加热、机械滥用等因素，电池温度上升至90℃。此时负极表面SEI膜开始溶解，导致嵌入的锂碳直接暴露在电解液中，二者迅速反应放热，产生大量可燃气体，隔膜随之熔化。电池形成内部短路，温度迅速上升至200℃，促使电解液气化分解，正极分解放出氧气，电池剧烈燃烧或爆炸。
IEC TC120 最近发布了一项新标准，该标准研究了基于电池的储能系统如何使用回收的电池。IEC 62933-4-4 旨在“研究回收电池可能对环境造成的影响并指定适当的要求”。
新电池技术
其他电池技术也在不断涌现，包括固态电池（Solid State -SSBs）。据 B2B 称，这些电池技术正在成为下一代电池技术竞赛中的领跑者。固态电池用固态电解质（Solid State -SSEs）取代易燃液体电解质，具有独特的安全优势。SSE 还为使用不同的阴极和阳极材料打开了大门，扩大了电池设计的可能性。虽然一些 SSB 基于锂离子化学，但并非所有 SSB 都遵循这种思路。问题是，真正的完全没有液体的 SSB 仍然远未面世，即使它们似乎是未来某个时候的一个有希望的选择。
【新闻】固态钠离子电池技术研发有新进展，12月19日，马里兰大学宣布，该校能源创新研究院Eric教授领导的团队开发出一种新型固态钠离子电池架构，性能优于目前的钠离子电池。
它采用更稳定的陶瓷固体电解质，不易燃，比液体电解质更安全，采用钠金属作为负极，使电池达到更高的能量密度。
......“尽管全固态电池技术还面临诸多挑战，但这仍然是一个值得追求的目标。这个目标不是短期的，而是可以看作是面向2030年的一个值得创新的目标。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在4月16日下午举行的第二届世界动力电池大会云上宜宾高端论坛上表示。论坛上，欧阳明高还告诫中国新能源汽车和电池企业，要高度重视这一技术路线。
据《商业内幕》报道，“SSB 的采用面临诸多挑战，包括高昂的资本支出、相当的运营成本和高昂的定价。必须提出明确的价值主张才能获得公众的认可。市场很可能会接受 SSB，即使它们含有少量的液体或凝胶聚合物，只要它们能够提供所需的功能。混合半固态电池可能提供一条性能更佳的过渡路线。短期内，混合 SSB（含有少量凝胶或液体）可能会变得更加普遍。”
下一代电池的竞争已经开始。这些新电池目前还没有标准，但当市场有需求时，标准有望出现。