中科院兆瓦級恒壓壓縮空氣儲能實驗成功，向心膨脹機效率88.28%

儲能技術，除了鋰電池，還有什么？

這個問題，放在五年前，答案可能很單調——磷酸鐵鋰、三元鋰，翻來覆去就那幾樣。但放在2026年的今天，答案正在變得越來越豐富。

鈉電池開始在數據中心備電中嶄露頭角，全釩液流在長時儲能領域加速落地，飛輪儲能在電網調頻中馳騁。而4月9日，中科院工程熱物理研究所又給這個“工具箱”添了一件新兵器——兆瓦級恒壓壓縮空氣儲能系統。

研發團隊宣布，他們成功完成了該系統的釋能全工況動態特性實驗研究。研制的向心膨脹機在實驗中實現了1.39兆瓦功率輸出，整機等熵效率高達88.28%。相關成果同步發表于國際能源儲能領域權威期刊《Journal of Energy Storage》。

這不是實驗室里的“盆景數據”，而是把系統從啟動到停機的全流程都跑通后拿到的“實戰成績單”。研發團隊揭示了系統啟動、穩態運行、停機等全流程的動態調節特性，精準刻畫了膨脹機各級溫度/壓力變化、換熱器壓力損失及儲罐內溫度/壓力變化規律。

鮮探覺得，這份成績單的意義，不在于1.39兆瓦這個數字，也不在于88.28%這個效率，而在于它證明了：非鋰儲能這條路，走得通，而且能走得很穩。當儲能的“工具箱”里多了一件趁手的“兵器”，新型電力系統的構建，就多了幾分底氣。

01 為什么是“恒壓”？水下700米的儲能革命

先來拆解一下這項技術的“硬核”之處。

發展海上風電等海洋可再生能源是我國實現“雙碳”目標的重要途徑。截至2025年底，全球海上風電累計裝機約89.2GW，我國以52GW累計裝機位居全球首位。但風光等可再生能源具有間歇性、隨機性等特征，海上風電呈反調峰特性、缺乏常規電源主動支撐，迫切需要新型儲能技術支撐可再生能源發電穩定運行與可靠送出。

水下恒壓壓縮空氣儲能的思路完全不同。它利用恒定靜水壓實現恒壓儲釋能——把儲氣裝置放在水下，水的壓力天然恒定，無論里面還有多少空氣，排氣壓力始終不變。這意味著，膨脹機可以在最佳設計點穩定運行，無需墊底氣，能量效率最高可達80%。

鮮探覺得，這個思路有點像“水壓穩壓閥”——不是靠復雜控制，而是靠物理原理解決問題。簡單，但有效。

但這項技術一直有一個核心瓶頸：動態特性研究匱乏。說白了，就是“理論上可行，但實際跑起來會怎樣，沒人知道”。研發團隊針對這一瓶頸，研制了國內首個兆瓦級恒壓壓縮空氣儲能實驗平臺，能夠模擬700米水深環境，支撐恒壓壓縮空氣儲能關鍵部件及整機系統實驗研究。

02 1.39MW，88.28%：實驗室里跑出來的“硬核數據”

先來看看這次實驗的“成績單”。

研發團隊研制的向心膨脹機，在實驗中實現了1.39兆瓦功率輸出，整機等熵效率達88.28%。壓縮空氣儲能系統的核心部件之一就是膨脹機，它的效率直接決定了整個系統的能量轉換效率。88.28%的等熵效率，在國際上處于領先水平。

但更讓鮮探在意的，不是這個數字本身，而是實驗的“全面性”。本研究揭示了系統啟動、穩態運行、停機等全流程的功率與轉速動態調節特性，精準刻畫了膨脹機各級進出口溫度/壓力變化、換熱器壓力損失及恒壓儲罐內溫度/壓力變化規律，填補了兆瓦級恒壓壓縮空氣儲能系統釋能全工況動態特性研究空白。

不是只測了一個“最佳工況”下的效率，而是把系統從啟動到運行到停機的全過程都摸透了。這套實驗數據，為后續的工程設計和規模化應用提供了實證基礎。

鮮探注意到，實驗系統驗證的快速調節能力，可有效支撐電網柔性調峰需求，對推動我國海上風電等沿海可再生能源規模化并網消納、構建沿海新型電力系統具有重要意義。

該研究得到國家自然科學基金、中國科協青年人才托舉工程、國家重點研發計劃、長時規模儲能重點實驗室重點基金等項目資助。

03 非鋰儲能的“春天”：多元化技術路線加速成熟

恒壓壓縮空氣儲能的突破，放在整個儲能行業的大背景下看，意義更清晰。

今年，鋰電之外，各類新型儲能技術表現亮眼。鈉電備受頭部鋰電企業推崇，在碳酸鋰價格反彈之后更受關注；液流電池作為長時儲能的代表，繼2025年底全球最大的三峽能源新疆吉木薩爾200MW/1GWh投產運行之后，今年又有數GWh全釩液流獨立儲能項目開工。

壓縮空氣儲能，則依靠大容量調峰優勢，成為長時儲能的重要參與者。目前國內備案或在建的項目估計幾十GWh，其中內蒙古烏蘭察布1.05GW/6.3GWh壓縮空氣儲能項目，頗為扎眼。

各類新型儲能技術，優勢各異，互補發展。鈉電在安全性和低溫性能方面相對鋰電具有明顯優勢；全釩液流電池“本征安全”，使用壽命長達20年+；飛輪儲能具有高功率密度、毫秒級響應及超長循環壽命等優勢；壓縮空氣儲能具有成本低、效率高、容量大的特點。

沒有完美的技術，只有合適的技術。而儲能場景的多元化，正在為這些技術提供“各顯神通”的舞臺。

04 從實驗室到海洋：恒壓壓縮空氣儲能的產業化前景

這項技術的突破，不是“紙上談兵”。

研究提出的控制策略與部件級性能指標，為該技術的工程設計、優化與規模化應用提供了重要參考。這意味著，下一步就是“真刀真槍”的海上示范項目。

對于海上風電而言，恒壓壓縮空氣儲能的意義尤為突出。海上風電具有反調峰特性——白天用電多的時候風可能不大，晚上用電少的時候風反而大。這種“供需錯配”，迫切需要儲能來“削峰填谷”。而水下恒壓壓縮空氣儲能，恰好可以利用海洋自身的“恒壓環境”，實現高效、低成本的大容量儲能。

結語：

儲能行業的下一個十年，會是什么樣子？

鮮探不知道答案，但中科院的這次實驗，給出了一個方向：不只有鋰電池，不只有鈉電池，還有壓縮空氣。它不需要鋰，不需要鈷，不需要鎳，只需要空氣和水。在海上風電大規模開發的背景下，這種“就地取材”的儲能方式，或許正是解決“反調峰”難題的那把鑰匙。

1.39兆瓦，88.28%。兩個數字，一份成績單。但鮮探更在意的，不是數字本身，而是數字背后的意義——非鋰儲能這條路，走得通，而且能走得很穩。

這不是終點，是起點。當這項技術從實驗室走向海洋，從兆瓦級走向百兆瓦級，儲能的“工具箱”里，就又多了一件可以信賴的“兵器”。而那些敢于在“非鋰”賽道上深耕的科研人員和企業，正在為中國的能源安全，埋下一顆顆“種子”。