到目前為止，針對不同的領域、不同的需求，人們已提出和開發了多種儲能技術來滿足應用。全球儲能技術主要有物理儲能、化學儲能（如鈉硫電池、全釩液流電池、鉛酸電池、鋰離子電池、超級電容器等）、電磁儲能和相變儲能等幾類。

化學儲能—鋰離子電池儲能是目前最可行的技術路線

鉛酸電池是最老的也是最成熟的化學儲能方法，已有100多年的歷史，廣泛用于汽車啟動電源、電動自行車或摩托車動力電源、備用電源和照明電源等。鉛酸電池電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液。充電時，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；放電時，正負極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池可靠性好、原材料易得、價格便宜，但是其最佳充電電流為0.1C左右，充電電流不能大于0.3C，放電電流一般要求在0.05～3C之間，很難滿足功率和容量同時兼顧的大規模蓄電要求。同時，鉛酸電池不可深度充放電，100%放電條件下對電池的壽命影響非常大（滿充放電條件下電池的循環壽命不足300次），并且充電末期水會分解為氫氣、氧氣體析出，需經常加酸、加水，維護工作繁重，因此不適合在智能電網領域應用。

目前可以應用于智能電網領域的化學電源主要有鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池。

鈉硫電池（NaS）以金屬鈉為負極，硫為正極，陶瓷管為電解質隔膜。在一定的工作溫度下，鈉離子透過電解質隔膜與硫之間發生可逆反應，形成能量的釋放和儲存。鈉硫電池比能量高（理論比能量高達760Wh/kg）、可大電流充放電、使用壽命長（10～15年），是目前較經濟實用的儲能方法之一，主要應用目標是電站負荷調平、UPS應急電源及瞬間補償電源等領域。目前鈉硫電池技術領先的國家是日本，截至2007，日本年產鈉硫電池已超過100MW。2008年，日本二又風力發電站導入了NGK公司的17臺鈉硫電池系統，蓄電能力34MW，成功地抑制了最大功率為51MW的風力發電設備的功率變動，實現了計劃性地進行功率輸出，為實現風電的并網發電提供了基礎。2009年，我國上海硅酸鹽研究所成功研制了100kW級關鍵技術，成為繼日本之后世界上第二個掌握大容量鈉硫單體電池核心技術的國家。但是鈉硫電池需要高溫350℃熔解硫和鈉，需要附加供熱設備來維持溫度，同時過度充電時很危險，因此在安全性和免維護性方面存在不足。

全釩液流電池的研究始于1984年澳大利亞新南威爾士大學的Skyllas-kazacos研究小組，它是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池儲能系統。液流電池采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液平行流過電極表面并發生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流使儲存在溶液中的化學能轉換成電能。液流儲能電池系統的額定功率和額定容量相互獨立，功率大小取決于電池堆，容量大小取決于電解液，可以通過增加電解液的量或提高電解質的濃度來實現增加電池容量，通過更換電解液實現“瞬間再充電”。液流電池的理論保存期無限，儲存壽命長，無自放電，能100%深度放電而不會損壞電池。這些特點使得液流電池成為儲能技術的首選技術之一。目前液流儲能技術已在美國、德國、日本和英國等發達國家示范性應用，我國目前尚處于研究開發階段。全釩液流電池的難點在于通常使用的總釩離子濃度低于2mol/L，導致比能量只有25～35Wh/kg，電解液儲槽大、較難管理，而且正極液中的五價釩在靜置或溫度高于45℃的情況下易析出五氧化二釩沉淀，影響電池的使用壽命。

相比較而言，鋰離子電池儲能則是目前儲能產品開發中最可行的技術路線。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、沒有記憶效應、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長、沒有環境污染等優點，被稱為綠色電池。表1是鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池和以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池的比較，可以看出，鉛酸電池的使用壽命較短，鈉硫電池的不足在于工作溫度較高，液流電池的能量密度較低，而以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池則顯示出綜合的性能優勢。

由于鈦酸鋰為零應變材料，可以避免由于電極材料的來回伸縮而導致結構破壞，從而大幅度提高了鋰離子動力電池的使用壽命；并且由于鈦酸鋰具有較高的工作電位，即使過充電也很難在負極上形成鋰枝晶，從而大大提高了鋰離子動力電池的安全性。這些改進使得鋰離子動力電池在儲能領域的應用成為可能，目前以鈦酸鋰為負極的鋰離子動力電池儲能技術正成為國內外競相開發的熱點。2008年，美國Altairnano公司開發出1MW鈦酸鋰儲能電池系統，經試運行表明可以輸出250kWh的能量，能量轉換效率大于90%。2010年，日本東芝（Toshiba）在年度經營方針會上宣布將采用鈦酸鋰負極材料開發儲能用超級鋰電池（SCiB），憑借高功率SCiB鈦酸鋰電池的成功商業化，預計東芝的SCiB儲能電池將會很快面向市場。國內中信國安盟固利動力科技有限公司經過5年的技術開發，于2010年開發出了儲能領域應用的35Ah電池，

該電池循環壽命已接近8000次，可以5C倍率充放電，安全性能優異，目前該公司正在與合作單位共同開發兆瓦級儲能系統，預計該產品2011年可以面向市場銷售。

除了以鈦酸鋰為負極的鋰離子動力電池可以應用在儲能領域外，隨著磷酸鐵鋰正極材料的應用，傳統的碳負極鋰離子動力電池的壽命和安全性也得到較大提高，也可應用于儲能領域。2010年索尼推出了1.2kWh磷酸鐵鋰儲能電池模塊，具有最大2.5kW的輸出功率。但是目前磷酸鐵鋰電池還存在較嚴重的一致性問題，即使單體電池壽命可以達到2000次以上，電池成組后的壽命會大打折扣，并且磷酸鐵鋰材料的核心專利掌握在一些國際大公司手中，磷酸鐵鋰電池的生產將面臨專利糾紛問題。因此，目前鋰離子儲能電池產品中采用鈦酸鋰鋰離子電池進行儲能應該是最可行的技術路線。