原文链接：https://www.mdpi.com/3042-4011/2/1/1

论文标题：Powering Future Advancements and Applications of Battery Energy Storage Systems Across Different Scales

论文链接：https://doi.org/10.3390/esa2010001

期刊名：Energy Storage and Applications

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/esa

在全球能源转型与碳中和目标的推动下，电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESSs）因其灵活性和高效性成为现代能源网络的核心技术。由香港城市大学董朝阳教授、陶跃川博士等合作撰写的综述“Powering Future Advancements and Applications of Battery Energy Storage Systems Across Different Scales”系统梳理了BESSs从微型设备到电网级应用的多尺度部署，并探讨了人工智能、共享经济模型等前沿技术在其中的作用。该综述发表于《Energy Storage and Applications》2025年第2卷第1期，为储能领域的学术研究与工程实践提供了重要参考。目前，该文章已被引用5次。

研究内容

文章首先分析了BESSs的基本原理与关键技术。电池通过电化学转换实现能量存储，其核心性能指标包括能量密度、功率密度、循环寿命和成本。通过下图，作者直观展示了各类型电池在能量密度、效率等维度的优劣，指出锂离子电池因其综合性能最优，仍是当前研究的重点，而液流电池和固态电池是未来突破方向。

研究创新

电池储能系统正迅速成为现代能源网络中的关键组成部分，能够为各种规模的应用提供多样化的解决方案，从单个电器到大规模的公用事业应用皆涵盖其中。这篇综述强调了电池储能系统在提升电网稳定性、整合可再生能源以及提供诸如负荷平衡、频率调节和备用电源等关键服务方面的变革潜力。诸如二次电池利用、移动储能以及创新的服务模式（如 ESaaS）等先进应用进一步扩大了电池储能系统的应用范围和影响。将机器学习和先进的深度强化学习算法相结合为优化电池储能系统的运行提供了有前景的途径，不仅能确保高效性，还能保证能源管理的安全性和可靠性。

未来展望

为了确保电池储能技术的持续发展和广泛应用，未来的研究应集中在几个关键领域。

首先，提高安全性和可靠性至关重要，特别是对于大规模和二次使用电池储能系统的应用。研究应优先开发更先进的热管理系统和灭火技术，以及更完善的预测模型，以了解电池随着时间推移的退化和性能情况。此外，开发更耐用和可靠的存储解决方案将非常重要，尤其是在二次使用电池得到更广泛应用的情况下。

其次，解决缺乏标准化法规和互操作性的问题对于扩大电池储能系统的部署至关重要。建立全球安全标准、性能基准和一致的监管框架将有助于更顺利地将电池储能系统纳入现有的能源系统中。对能源存储自动化系统（ESaaS）的国际法规与能源存储共享机制进行协调研究，也将对推动可扩展的、市场驱动的解决方案起到关键作用。

第三，推进人工智能和机器学习的应用将有助于优化储能系统（BESS）的运行。进一步的研究应侧重于开发更复杂的适用于储能系统的强化学习算法，使系统能够实时适应电网波动和市场条件。这些由人工智能驱动的方法可以提高能源套利、需求响应和预测性维护能力，使储能系统更高效、更可靠。此外，将二次使用电池整合到储能系统应用中，既具有环境效益，也具有经济效益，但诸如性能波动和安全操作等挑战必须得到解决。对电池管理系统（BMS）的研究对于优化二次使用电池性能和确保长期可靠性至关重要。

最后，降低成本仍然是储能系统广泛采用的主要障碍。研究应致力于通过创新电池化学、制造技术以及可扩展的生产方法来降低电池储能的资本成本。此外，为能源存储服务自动化系统（ESaaS）和储能共享模式制定有效的利润分配机制，对于确保所有利益相关者的公平回报以及激励对储能电池系统（BESS）的投资至关重要。通过解决这些关键的挑战和机遇，未来的研究能够推动储能电池系统技术在全球能源转型中处于领先地位，从而实现更具有弹性的、可持续的和高效的能源系统。