为提升有机储能电池能量密度和综合电化学性能，目前正在研发的关键技术，首先是高性能有机电极材料的低成本工业化制备，这其中涉及合成路线的优化；其次是高面容量厚电极的制备工艺探索，由于有机电极材料一般由C、H、O、N等轻质元素组成，密度较低，导致在高面容量厚电极制备工艺方面还存在较大的挑战，而如何实现高面容量有机电极是提升电池整体能量密度的关键技术；同时，模组结构设计、集成技术及热管理技术等也是有机储能电池发展的关键技术。

目前有机储能电池仍处于基础研究阶段，尚无大规模集成示范。

11 系统集成技术

由于化学电池系统的复杂性，本文的集成技术主要指化学电池的集成技术，关于物理储能的集成技术相关文献较少，本文暂不评述。2022年，规模化储能电站的高速发展，大幅推动了化学储能系统集成技术进步。化学储能系统集成技术，已由粗放式集成向一体化安全高效集成方向转变。

11.1 基础研究

在功率变换方面，面向电池成组不一致性主动控制需求，在其他电能变换领域中应用较为成熟的功率变换拓扑正被广泛地应用到储能功率变换中，不同功率变换拓扑的组合实现了电池单体之间、电池包之间、电池簇之间等主动均衡控制，但随之带来的系统效率损失、成本上升、可靠性降低、故障隔离等问题还有待进一步研究。此外，面向电池储能规模化大容量应用需求，高压直挂型大容量储能功率变换系统研究进一步深入，基于CHBC(cascaded H-bridge converter)拓扑的储能功率变换系统单机容量、交流侧电压等级进一步提升，基于MMC(modular multilevel converter)拓扑的储能功率变换系统工程样机达到几十兆伏安水平。

在电池管理方面，更加精准的电池状态估计直接影响电池及电池系统均衡控制功率分配和安全可靠运行，电池管理研究在理论层面主要面向电池荷电状态、健康状态、剩余使用寿命在线评估智能算法，在应用层面主要研究电池管理系统主要功能模块与功率变换器控制单元、能量管理控制单元进一步深度技术融合，使得电池的状态感知更加直接、可靠地用于电池及电池系统的充放电控制和故障保护。

在运行控制方面，在保证网络安全前提下，如何实现规模化储能集群控制和拥有海量数据的百兆瓦时、亿瓦时电池储能电站运营管理是当前规模化储能应用研究热点，运营管理研究方向主要包括海量数据秒级存储、远程传输、基于人工智能的数据分析等，运营管理的主要目的是为可靠调用、运营交易决策提供可靠数据支撑。

11.2 关键技术