電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）前不久，英偉達(dá)在美國(guó)硅谷總部召開(kāi)了一場(chǎng)閉門會(huì)議，會(huì)議主題只有一個(gè)：如何解決AIDC電力短缺問(wèn)題。

數(shù)據(jù)顯示，到2027年，僅英偉達(dá)自家的GPU集群就需要消耗150-200GW的電力，這相當(dāng)于整個(gè)法國(guó)電力消耗量的2倍左右。 長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能正是解決缺電問(wèn)題的重要技術(shù)方案，尤其針對(duì)AIDC的高能耗、高波動(dòng)、高綠電需求特性，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能更是目前的最佳解決方案。但目前長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)仍需等待成熟，核心痛點(diǎn)之一便是：儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)并未達(dá)到市場(chǎng)預(yù)期的“長(zhǎng)時(shí)”標(biāo)準(zhǔn)。 長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能為何不長(zhǎng)時(shí)？ 初次接觸長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的人可能會(huì)感到驚訝：按照行業(yè)慣例，通常將持續(xù)放電時(shí)長(zhǎng)達(dá)到4小時(shí)及以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)定義為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。但僅4小時(shí)的續(xù)航，完全無(wú)法覆蓋“跨日/跨季節(jié)/極端天氣”等更長(zhǎng)周期的電力波動(dòng)需求。

即便如此，4小時(shí)儲(chǔ)能也是從2020年開(kāi)始才逐漸成為市場(chǎng)主流配置。這并非最優(yōu)選擇，而是技術(shù)局限下的妥協(xié)。從電芯層面來(lái)看，持續(xù)放電過(guò)程中，鋰離子需長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定地從正極脫嵌并嵌入負(fù)極，這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致負(fù)極表面鋰金屬不可逆沉積，形成“鋰枝晶”。

當(dāng)放電時(shí)長(zhǎng)超過(guò)8小時(shí)，鋰枝晶長(zhǎng)度可能突破隔膜耐受閾值，0.1秒內(nèi)即可刺穿隔膜引發(fā)內(nèi)部短路，觸發(fā)600℃以上局部高溫，進(jìn)而導(dǎo)致熱失控。 同時(shí)，電極結(jié)構(gòu)限制了長(zhǎng)時(shí)承載能力。電極活性材料在長(zhǎng)時(shí)循環(huán)中會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌，例如三元材料的層狀結(jié)構(gòu)分解、磷酸鐵鋰的晶粒長(zhǎng)大，導(dǎo)致每100次長(zhǎng)時(shí)放電的容量損失率達(dá)5-8%。電解液的持續(xù)工作能力也會(huì)衰減，比如電解液中的鋰鹽在長(zhǎng)時(shí)高溫環(huán)境下易水解產(chǎn)生HF，腐蝕電極和集流體，進(jìn)一步加劇電芯性能惡化，且該過(guò)程不可逆。 若采用硅碳負(fù)極、富錳正極、固態(tài)電解質(zhì)等新型材料，雖能滿足性能要求，但要么成本高昂，要么當(dāng)前制造工藝尚不成熟，難以規(guī)?；瘧?yīng)用。 此外，熱管理系統(tǒng)存在持續(xù)產(chǎn)熱與散熱效率不匹配的問(wèn)題。即便液冷系統(tǒng)效率相對(duì)更高，也面臨持續(xù)換熱能力不足的困境。一旦出現(xiàn)溫度不均，就會(huì)引發(fā)連鎖衰減，導(dǎo)致部分電芯提前進(jìn)入過(guò)放狀態(tài)，使整體系統(tǒng)性能下降20-30%，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)觸發(fā)保護(hù)停機(jī)。 當(dāng)下的電池管理系統(tǒng)（BMS）在長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)下的精度也存在短板。

例如，長(zhǎng)時(shí)間工作后，采樣芯片的零點(diǎn)漂移會(huì)導(dǎo)致SOC（State of Charge，剩余電量）估算誤差從短時(shí)的3%以內(nèi)擴(kuò)大至8-10%，易引發(fā)過(guò)充/過(guò)放誤判；同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)放電產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致BMS算力不足，響應(yīng)延遲從毫秒級(jí)增至秒級(jí)。 最后是全鏈路協(xié)同的適配難題。首先是電芯一致性問(wèn)題：即便出廠時(shí)電芯一致性達(dá)95%以上，長(zhǎng)時(shí)放電也會(huì)放大這些微小差異。一旦一致性惡化，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)充放電深度受限，長(zhǎng)時(shí)放電的實(shí)際可用容量比理論值低15-20%，且需額外預(yù)留20%的安全容量，進(jìn)一步降低系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。 其次，電網(wǎng)接口在長(zhǎng)時(shí)放電后會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性不足的情況，且長(zhǎng)時(shí)放電產(chǎn)生的諧波污染累積效應(yīng)更明顯，現(xiàn)有濾波裝置難以完全抑制，可能影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)突破方向 為突破放電時(shí)長(zhǎng)瓶頸，當(dāng)前企業(yè)主要從電化學(xué)體系革新、物理儲(chǔ)能耦合、智能控制優(yōu)化和場(chǎng)景化重構(gòu)四個(gè)維度推進(jìn)技術(shù)突破。 例如，海辰儲(chǔ)能的∞Cell 1300Ah 8h電芯通過(guò)獨(dú)創(chuàng)超厚電極技術(shù)，攻克了極片易開(kāi)裂、電子/離子傳輸慢、電解液浸潤(rùn)難三大難題，極片厚度提升40%，功率部件成本降低50%，可支撐25年超長(zhǎng)服役。這種原生設(shè)計(jì)而非簡(jiǎn)單堆疊的思路，讓鋰電池在8小時(shí)工況下仍能保持90%以上的效率。

寧德時(shí)代天恒系統(tǒng)采用仿生SEI膜+自組裝電解液技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5年功率與容量零衰減，輔機(jī)功耗全生命周期可控；南都電源783Ah電池等方案，也成為突破容量瓶頸的核心技術(shù)路徑。 在熱管理與系統(tǒng)集成方面，海辰儲(chǔ)能的原生8小時(shí)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)采用液冷與智能熱管理技術(shù)，通過(guò)高精度溫度控制和端到端主動(dòng)均衡策略，降低輔源功耗、提升系統(tǒng)效率；同時(shí)構(gòu)建從材料本征到系統(tǒng)集成的多層級(jí)安全防護(hù)體系，采用高強(qiáng)度鋼帶束縛、雙泄壓閥排爆以及耐受800℃高溫的高性能隔熱材料，保障長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行安全。

華能集團(tuán)在高海拔地區(qū)實(shí)現(xiàn)了高壓直掛儲(chǔ)能技術(shù)突破，其海南州150兆瓦/600兆瓦時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目采用35千伏高壓直掛技術(shù)，單機(jī)容量達(dá)25兆瓦/100兆瓦時(shí)，無(wú)需工頻變壓器，系統(tǒng)效率提升4%–6%，可實(shí)現(xiàn)10毫秒內(nèi)快速響應(yīng)，并針對(duì)高海拔環(huán)境下的絕緣和電氣間隙進(jìn)行了專項(xiàng)設(shè)計(jì)，投運(yùn)后顯著提升了區(qū)域新能源消納與電網(wǎng)穩(wěn)定能力。

廣州智光電氣的級(jí)聯(lián)型高壓直掛儲(chǔ)能技術(shù)已在多個(gè)大型項(xiàng)目中應(yīng)用。該技術(shù)采用無(wú)電芯并聯(lián)、無(wú)電池簇并聯(lián)的串聯(lián)架構(gòu)，從拓?fù)渖蠌氐锥沤^簇間環(huán)流問(wèn)題，顯著提升電芯運(yùn)行一致性。相比傳統(tǒng)低壓集中式儲(chǔ)能技術(shù)，該系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的可并網(wǎng)電量提升23%以上，大幅增強(qiáng)了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性與安全性。

除鋰電技術(shù)的持續(xù)突破外，多元技術(shù)路線的并行發(fā)展也為長(zhǎng)時(shí)放電難題提供了更多解決方案。普能作為全釩液流電池領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，其開(kāi)發(fā)的第三代兆瓦級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)Gen 3 VRB MW-ESS?，核心電堆功率大幅提升至250kW，已完成中國(guó)電力科學(xué)研究院第三方檢測(cè)并獲得UL 1973標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。 截至2025年，普能在全球12個(gè)國(guó)家和地區(qū)已安裝投運(yùn)項(xiàng)目70多個(gè)，累計(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間接近100萬(wàn)個(gè)小時(shí)，全球項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)已超300MWh。該技術(shù)憑借水系電解液的本征安全特性和超2萬(wàn)次的循環(huán)壽命，成為8-20小時(shí)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景的優(yōu)質(zhì)選擇。

緯景儲(chǔ)能的鋅鐵液流電池技術(shù)也具備顯著優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)采用堿性水系電解液，具有不燃不爆、無(wú)毒無(wú)害的特性，從根本上規(guī)避了熱失控風(fēng)險(xiǎn)；其主要原材料鋅和鐵儲(chǔ)量豐富且成本低廉，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可覆蓋4-10小時(shí)，循環(huán)次數(shù)超2萬(wàn)次，日歷壽命達(dá)20年，能夠與光伏電站生命周期匹配，實(shí)現(xiàn)“光儲(chǔ)同壽”。

目前，緯景儲(chǔ)能的吉瓦級(jí)智能制造基地已接受中國(guó)工程院重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目專家組的調(diào)研，其技術(shù)創(chuàng)新能力獲得行業(yè)高度認(rèn)可。 總結(jié) 從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，已驗(yàn)證的技術(shù)方案正推動(dòng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成本持續(xù)下降、可靠性不斷提升，其中原生設(shè)計(jì)的長(zhǎng)時(shí)電芯、高壓直掛系統(tǒng)集成技術(shù)、本征安全的液流電池技術(shù)等已成為核心發(fā)展方向。隨著這些技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能將逐步突破當(dāng)前的時(shí)長(zhǎng)限制，更好地適配新能源高比例滲透下的電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，為能源轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)支撐。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，8小時(shí)以上長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能將在新型儲(chǔ)能裝機(jī)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。