試驗(yàn)表明，鈦酸鋰的一大優(yōu)點(diǎn)就是安全。碳材料、合金材料作為負(fù)極的劣勢(shì)恰恰是鈦酸鋰的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究表明，鈦酸鋰材料負(fù)極能吸收正極發(fā)生分解反應(yīng)釋放出的氧氣，晶型結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)發(fā)生變化，這就大幅度降低了電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險(xiǎn)，使得電池可以在高溫或低溫環(huán)境中均能達(dá)到安全使用標(biāo)準(zhǔn)，破解安全難題。
電池壽命是決定成本的重要因素，鈦酸鋰電池有望以較長(zhǎng)壽命來(lái)攤薄全生命周期成本，率先實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的商業(yè)化。根據(jù)行業(yè)專(zhuān)家介紹，與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用石墨材料相比，鈦酸鋰材料在充放電嵌脫鋰過(guò)程中，骨架結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)發(fā)生收縮或著膨脹，這就很好的避免了一般電極材料脫、嵌鋰離子時(shí)，晶胞體積應(yīng)變而造成的電極結(jié)構(gòu)損壞問(wèn)題，因此壽命得到巨大突破。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定，鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命可達(dá)25000次以上，是普通鋰電池4-8倍，壽命可達(dá)30年。
除了安全、壽命等方面的優(yōu)勢(shì)外，充電速度也是大規(guī)模儲(chǔ)能比拼的重要指標(biāo)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，同等容量下，傳統(tǒng)鋰電池需要充電兩到四個(gè)小時(shí)，而鈦酸鋰電池僅需要6分鐘，顯然具有極強(qiáng)的調(diào)峰價(jià)值。
近年來(lái)，鋰離子電池作為儲(chǔ)能的主要技術(shù)路徑之一，發(fā)展迅速。我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中，壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能，超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容，鉛蓄電池、鈉硫電池、液流電池等儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用比較廣泛。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)也開(kāi)始發(fā)展加速，尤其是鋰離子電池技術(shù)，發(fā)展較為迅速。
眾所周知，鋰離子電池的負(fù)極材料主要集中在碳材料、合金材料和鈦酸鋰等幾類(lèi)。其中，碳材料雖然具有來(lái)源廣泛、合成工藝簡(jiǎn)單、無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，但是碳電極與金屬鋰的電位接近，當(dāng)電池過(guò)充電時(shí)，容易在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶。
鋰枝晶會(huì)刺穿隔膜引起短路，給使用帶來(lái)極大的安全隱患。如果用合金類(lèi)材料作為負(fù)極替代材料，碳材料部分安全性問(wèn)題會(huì)有所提高。但是在充放電的過(guò)程中，體積可能容易發(fā)生較大變化，同樣容易穿透隔膜，造成短路。
鋰離子碳材料除了安全問(wèn)題，在儲(chǔ)能的商業(yè)化過(guò)程中，成本過(guò)高問(wèn)題也是阻礙儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一大瓶頸。事實(shí)上，除抽水蓄能外，鉛酸、鋰電、鈉硫等各類(lèi)電化學(xué)儲(chǔ)能，成本都相對(duì)較高。在沒(méi)有儲(chǔ)能電價(jià)政策和補(bǔ)貼政策扶持的前提下，很難實(shí)現(xiàn)盈利。雖然目前中國(guó)已建成的儲(chǔ)能示范工程驗(yàn)證了儲(chǔ)能技術(shù)的可行性，但商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式依然未能形成。
近年來(lái)，儲(chǔ)能產(chǎn)品以被廣泛的應(yīng)用于家庭、工業(yè)、交通、電網(wǎng)等多個(gè)場(chǎng)景。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家相關(guān)政策的扶持。隨著《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的提出，我國(guó)明確了加快電源建設(shè)，儲(chǔ)能建設(shè)，構(gòu)建能源生產(chǎn)、輸送、使用和儲(chǔ)能體系協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
未來(lái)，加快儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)于構(gòu)建“清潔低碳”的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)我國(guó)能源行業(yè)供給側(cè)改革、推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革，具有重要的戰(zhàn)略意義。
