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技术进展
从2000年开始,中科院大连化学物理研究所(下称:大连化物所)和大连融科储能技术发展有限公司(下称:融科储能)通过产学研合作,在电池材料、部件、系统集成及工程应用方面关键技术方面取得重大突破,引领中国全钒液流电池储能技术走在世界前列。
1.掌握了电池关键材料核心技术与产业化生产能力,产品性价比优势明显
在钒电解液开发方面,研发团队以自主生产的高纯钒氧化物为原料,运用专利技术工艺,实现了硫酸体系钒电解液产品、混合酸体系钒电解液产品的规模化生产。目前产能达5万立方米/年,能够满足本项目及国内外市场需求,已经出口欧、美、日等发达国家,占据同类产品80%的市场份额。
在双极板开发方面,研发团队突破了液流电池用高性能、低成本碳塑复合双极板批量化制备技术,并研制出连续成型生产设备,已经实现批量化生产广泛应用于工程项目中。
在离子传导膜开发方面,突破传统的“离子交换传递”机理的束缚,原创性提出了不含离子交换基团的“离子筛分传导”概念,发明了高选择性、高导电性、低成本的非氟多孔离子传导膜,从分子尺度上实现了对钒离子和氢离子的筛分,摆脱了对离子交换基团的依赖,提高了非氟膜的稳定性和耐久性。经10,000多次充放电循环考核,电池性能无明显衰减,电池性能优于全氟磺酸离子交换膜,价格不到全氟磺酸离子交换膜的20%,并实现中试生产和示范应用。
2.掌握了全钒液流电池电堆设计、制造及批量化生产技术
电堆是全钒液流电池储能系统的核心部件,它的性能和成本直接影响电池储能系统的性能和成本。大连化物所和融科储能研究团队突破了电堆的结构设计与集成技术,在2009年成功开发的22kW级液流电池单体电堆基础上,通过进一步优化创新。2013年,成功将电堆的额定工作电流密度由原来的80mA/cm2提高到120mA/cm2而保持能量效率80%,开发出具有国内外领先水平的31.5kW单体电堆,大幅度降低了电堆的材料成本。
3.突破兆瓦以上级储能系统设计集成技术,实现了全钒液流电池储能技术的商业化应用
MW以上级液流电池储能系统通常由上百个甚至数百个电堆构成,储能系统的集成和控制技术直接影响到运行的可靠性和稳定性。研究团队创新性地提出了模块化设计理念,开发出可独立控制运行的液流电池单元储能模块和系统集成技术、智能控制管理技术及多系统耦合与控制技术。图2为研究团队研制出高集成度的125kW和250kW集装箱结构的全钒液流电池单元储能模块,实现了工业化生产。产品的可靠性、稳定性好,在运输、现场安装、灵活设计和环境适用性等方面都具有显著优势。应用标准的储能模块可以构建兆瓦级大规模的电池系统。
4.引领行业、国家标准和国际(IEC)
液流电池标准的制定
研发团队带头人师张华民研究员推动成立了“国家能源行业液流电池标委会”,并任主任委员,牵头制定的多项液流电池国家和能源行业标准填补了国内空白。大连化物所和融科储能公司受欧洲标准委员会(CEN)和欧洲电化学技术标准委员会(CENELEC)邀请,作为欧洲液流电池协议的发起者之一,全面参与欧洲液流电池行业协议的制定。
另外,在张华民研究员的积极推动下,国际电工委员会(IEC)IEC已提出把液流电池标准制定纳入工作范围,并成立了专门的“液流电池国际标准研究组”。公司副总经理、总工程师张华民研究员是其中3名委员之一和召集人,他将液流电池的标准工作正式纳入国际电工委员会工作范畴,并主持《IEC62932-2-1固定式液流电池通用要求和测试方法》国际标准。
工程项目情况
在国家能源结构调整的大背景下,大连化物所和融科储能公司针对目前存在的问题和需求,分别在可再生能源发电领域、分布式发电及智能微网、无市电地区供电等领域开展一系列全钒液流电池工程项目,积累了丰富的应用经验。典型项目情况如下。
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由中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会、中国科学院工程热物理研究所主办的第12届储能国际峰会暨展览会(ESIE2024)于2024年4月10日,在北京首钢会展中心盛大开幕。本届峰会主题为“发展储能新质生产力,开创能源转型新格局”,围绕这一主题,本次参会的储能一线企业数量,由去年的300+增至1000+,
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北极星电池网获悉,据星辰新能官微消息,2024年3月21日,玉门市2024年3月份重点项目暨甘肃星辰华瑞全钒液流储能电池项目集中开工仪式盛大启幕。此次开工的甘肃星辰华瑞全钒液流储能电池项目,将陆续建成年产2GWh全钒液流储能生产系统基地及全钒液流研发测试中心,全自动化电堆及关键原材料生产中心等。
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北极星储能网获悉,4月26日西安市北石桥污水处理厂1725kW/5505kWh储能项目EPC总承包招标公告发布。公告显示,本项目为西安市北石桥污水处理厂1725kW/5505kWh储能项目EPC总承包,包括分布式储能项目的设计、储能设备及材料的采购、建筑及安装工程施工、项目管理、调试、并网、验收、培训、移交生产、工
北极星储能网获悉,科力远4月26日在回复投资者提问时表示,公司于2023年中标的储能项目均已完工交付。2023年公司储能业务中标量较少,暂时对公司业绩贡献度较低。但公司牵头组建的储能创新产业联合体和储能产业基金项目取得实质进展,公司与中创新航共同投资设立储能产业母基金,将为储能创新联合体成
在全球化背景之下,各国之间的能源互联已成为趋势,储能行业的发展迎来了新的发展机遇。伴随储能利好政策的不断出台及商业模式的日趋成熟,中国新型储能发展步入快行道,未来行业也将加速由“成本竞争”转向“价值竞争”。“2024年,将是更卷的一年。”在过去的两年间,储能行业急速成熟起来,不同企业
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