近年来以美国和日本为代表的发达国家对储能电池的发展路线进行了探索，在实现电池的长寿命、低成本、高安全方面取得了一定的进展。以零应变材料为代表的长寿命电池材料、能够摆脱锂资源束缚的钠系电池体系、基于固态电解质的全固态电池等是目前主要的研究热点和发展趋势。
压缩空气储能具有规模大、寿命长、运行维护费用低等优点。目前传统使用天然气并利用地下洞穴的压缩空气储能已经比较成熟，效率可达70%。近年来，国内外学者相继提出了绝热、液态和超临界等多种新型压缩空气储能技术，摆脱了对地理和资源条件的限制，但目前基本还处于技术突破或小规模示范阶段，效率基本低于60%。发展趋势主要是通过充分利用整个循环过程中的放热、释冷来提高整体效率，同时通过模块化实现规模化。
熔融盐蓄热是利用熔融盐使用温区大、比热容高、换热性能好等特点，将热量通过传热工质和换热器加热熔融盐存储起来，需要利用热量时再通过换热器、传热工质和动力泵等设备，将储存的热量取出以供使用，目前已在太阳能热发电中实现应用。其优点主要是规模大，可方便配合常规燃汽机使用等。但目前还存在成本高、效率和可靠性低等缺点，发展趋势主要是突破工质选择和关键材料。
氢储能是通过电解把水分解成氢气和氧气，实现电能到化学能的转化，被认为是未来能源互联网的重要支撑，日趋成为多个国家能源科技创新和产业支持的焦点。目前存在的问题主要是能量转换效率低（总效率低于50%）、生产过程能耗大，需配套建立氢气输送管线、加氢站等相关基础设施。在氢储能的各环节中，制氢的主要发展趋势是减少能耗、降低成本、提高转化效率，储氢主要是发展新型高效的储氢材料、提高储氢容器的耐压等级，输氢主要是发展抗氢脆和渗透的输氢管道材料及研究氢与天然气混合输送的技术、建设及完善相关配套设施，用氢主要是发展低成本的气体重整技术、降低氢燃料电池的成本、提高性能稳定性。
飞轮储能具有功率密度高、使用寿命长和对环境友好等优点，其缺点主要是储能密度低和自放电率较高，目前主要适用于电能质量改善、不间断电源等应用场合。
超导储能和超级电容器储能在本质上是以电磁场储存能量，不存在能量形态的转换过程，具有效率高、响应速度快和循环使用寿命长等优点，适合在提高电能质量等场合应用。超导储能的缺点是需要低温制冷系统、系统构建复杂、成本较高等。超级电容器在大规模应用中面临的主要问题是能量密度低，其发展趋势主要是开发高性能电极及电解液关键材料技术，以提高储能密度、降低成本。
我国储能技术及产业发展的重点方向
储能是“第三次工业革命”中很重要的一环，中国要重视储能这一战略性前沿技术的开发，抢占这一新兴产业的科技制高点。
作为学科交叉性强、技术环节多、产业链较长的具有战略意义的前沿技术和战略性新兴产业，相应的技术研究和产业发展也宜分阶段实施。近期（2016年-2017年）以电化学储能为主要攻关方向，重点开展在国外已取得技术突破并有重大应用前景的钛酸锂和铅炭电池研究和应用示范。中期（2018年-2020年）以新型长寿命、低成本的锂离子和铅碳两种电池储能及深冷压缩空气储能为主攻方向，同时开展容量高温蓄热和高效氢储能的前期探索研究。远期（2021年-2030年）重点突破全固态电池的产业化技术、大规模深冷液化压缩空气储能和配套高效蓄热的工程化技术、大规模高效氢储能关键技术。
预期通过10年~15年持续的科研攻关和产业发展，最终全面掌握针对储能应用的高安全性全固态电池的量产技术，实现关键材料技术的原创突破，液化压缩空气储能效率突破60%，形成涵盖储能基础研究、试制、规模化生产的全产业链体系，带动新材料、新能源、高端装备等相关产业的互动、健康、可持续发展。
