存儲過剩的電能 釩電池不平凡

    鋰電世界  如果有一種產(chǎn)品，它能在電能過剩的時候?qū)⑵滟A存起來，等待電能不足之時，就把貯存好的電能拿出來，供全社會使用，緩解電能不足的困境，是不是很神奇？這就是目前方興未艾的新型蓄電池產(chǎn)品—液流電池。

    8月29日至30日在上海舉行的2013燃料電池及液流電池技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化研討會上，來自中外的專家和業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，液流電池有著廣闊的發(fā)展空間，但目前也遇到了不少發(fā)展瓶頸，如技術(shù)成熟度不夠、成本居高不下、大規(guī)模量產(chǎn)困難等，而最為關(guān)鍵的瓶頸之一，還是質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性以及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

    釩電池不平凡

    20個千瓦級項目、7個兆瓦級項目，遍布中國、美國、西班牙等世界各地，當(dāng)北京普能世紀(jì)科技有限公司產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)尹海濤在研討會上分享公司液流電池產(chǎn)品應(yīng)用的案例時，不僅大家聽得聚精會神，還把一系列問題拋給了他。

    “項目里電池的效率能達(dá)到多少？”“成本控制在多少？”“質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性如何？”這一個個問題的背后，反映出業(yè)內(nèi)人士對該產(chǎn)品的關(guān)心和關(guān)注?！巴ㄟ^項目的累積，我們獲得了寶貴的經(jīng)驗和一手?jǐn)?shù)據(jù)，也發(fā)現(xiàn)了很多問題，包括產(chǎn)品設(shè)計、可靠性驗證、質(zhì)量控制、產(chǎn)品成本等，都會成為影響整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。畢竟目前市場還沒有發(fā)展到?jīng)]有這個產(chǎn)品不行，整個市場還沒有完全成熟?！币f。

    但液流電池表現(xiàn)出的良好品質(zhì)，已經(jīng)讓專家和業(yè)內(nèi)人士，對它的發(fā)展前景充滿信心，尤其是液流電池的主力軍—釩電池。液流電池是一種新型的大型電化學(xué)儲能裝置，它是利用正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域（環(huán)境）廣、循環(huán)使用壽命長的特點，是目前的一種新能源產(chǎn)品。正負(fù)極全使用釩鹽溶液的稱為全釩液流電池，簡稱釩電池，不僅可以用作太陽能、風(fēng)能發(fā)電過程配套的儲能裝置，還可以用于電網(wǎng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)安全。

    “現(xiàn)在全球都比較重視可再生能源，可是由于可再生能源本身具有不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控的特性，因此需要貯存裝置，現(xiàn)在美國、日本等國家都在做儲能計劃和儲能政府支持工作。好的儲能產(chǎn)品，必須滿足安全性、經(jīng)濟性、環(huán)境友好三大關(guān)鍵指標(biāo)，目前液流電池被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的儲能產(chǎn)品之一，因為它具有設(shè)計上比較靈活、規(guī)模比較大、壽命長、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點?！敝袊茖W(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民說，目前我國的液流電池以釩電池為主，其他的如鋅溴電池、鋅鎳電池等相對規(guī)模都比較小。

    “從理論上來說，全釩電解液十年以上不會壞，可以重復(fù)使用，而且廢棄后的釩可以用來煉鋼，即釩鋼，目前我國的釩儲量居世界第三位，具有豐富的資源優(yōu)勢。”上海神力科技有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)胡里清博士表示，我國自主研發(fā)的釩電池關(guān)鍵部件全釩液流電池隔膜，與世界其他國家的相關(guān)產(chǎn)品相比，并不占下風(fēng)，這樣為釩電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。

    以示范項目為主

    據(jù)了解，目前液流電池項目在我國主要以示范項目為主，并未大規(guī)模量產(chǎn)，作為示范項目的使用者，國家電網(wǎng)就在張北專門建了一個液流電池示范項目?！翱傮w來看，主要設(shè)備可靠性、質(zhì)量問題不大，但小毛病也不少，說明需要企業(yè)從研發(fā)到產(chǎn)品質(zhì)量都應(yīng)該重視起來，有些指標(biāo)也存在不理想的狀況。”國家電網(wǎng)中國電力科學(xué)研究院電工與新材料研究所所長來小康說。

    成本偏高、穩(wěn)定性不夠，尤其是質(zhì)量仍待提升，成為與會人士的共識，也是目前困擾行業(yè)發(fā)展的瓶頸。“我們盡管做了很多的項目，但其實這些項目都是根據(jù)客戶的需求定制的，并不是一個標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，這不利于整個產(chǎn)品的質(zhì)量控制和大規(guī)模推廣發(fā)展，因為除了產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)革新之外，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的產(chǎn)品，也很重要。”尹海濤說。

    據(jù)介紹，目前我國已經(jīng)頒布實施的有關(guān)液流電池標(biāo)準(zhǔn)一共有4個，兩個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和兩個國家標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是能源標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)主要是術(shù)語這樣的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。“液流電池技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展很快，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)化，我們正在制定我國的液流電池標(biāo)準(zhǔn)體系，包括基本標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵材料標(biāo)準(zhǔn)等。同時，我們也在積極參與歐洲一些標(biāo)準(zhǔn)的合作?！弊鳛镮EC（國際電工組織）兩個技術(shù)委員會（IEC/TC21二次電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會和IEC/TC105燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）聯(lián)合成立的標(biāo)準(zhǔn)工作組召集人的張華民表示，目前從國際、國內(nèi)來講，標(biāo)準(zhǔn)方面也有些重疊的地方。

    一家美國公司曾在調(diào)研后指出，世界的液流儲能市場在中國?；蛟S從近年來國內(nèi)液流電池行業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢來看，全釩液流電池在中國首先獲得成功指日可待?！皯?yīng)當(dāng)說，在這些液流電池產(chǎn)品中，近期最有應(yīng)用前景和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品，當(dāng)屬釩電池。只要解決了成本問題，進一步提高質(zhì)量，液流電池未來無限美好。”與會眾專家一致表示。