手机电量耗尽,充电宝能随时救急;那当城市遭遇突发停电,是否也有类似的超级“充电宝”挺身而出?答案是肯定的。
近日,在位于天心经开区的湖南钒谷新能源技术有限公司(简称“钒谷新能源”),记者看到了传说中的超级“充电宝”——全钒液流电池(简称“钒电池”),其内部配备有电池电堆与钒电解液,通过利用“钒”金属在液态中循环流动来产生电力,在大型储能项目、发电和输电系统、可再次生产的能源系统有广泛的应用。
对普通市民来说,钒电池尚属新鲜事物,然而对于钒谷新能源总经理史小虎而言,它早已是相伴十七载的“老友”。
时间的指针拨至2008年,彼时,锂电池在国际国内市场上风生水起。而钒电池在国内几乎不为人知,配套和产业链更无从谈起。
史小虎早在中南大学读本科时便接触了钒液流有关技术知识,2008年,研究生毕业的史小虎就职于湖南某企业,从事钒电池研发。在此期间,史小虎渐渐明晰了以后的发展方向。
4年后,史小虎团队的研发能力得到大力电工襄阳股份有限公司的青睐,在多方促成下,双方在长沙成立了钒电池研究所,也就是如今钒谷新能源的前身。
史小虎和记者说,2017年,钒谷新能源在长沙成立。2022年,在国家实施“双碳”目标背景下,新型储能产业迎来风口,因战略性调整,公司在湖北襄阳成立总部,并在长沙设立研发中心。
“与其他城市相比,长沙高层次人才丰富、交通便捷、研发实力强劲。”史小虎说,得益于长沙优良的营商环境、显著的人才优势以及天心经开区便利的交通条件,公司在长沙发展迅猛。
目前,钒谷新能源在天心经开区的天经国际智能产业园购置2000多平方米的办公场地,同时,每年投入2000多万元研发费用,专门用于研发技术及人才培养。
即便在新型储能被热炒,长时储能需求不断推高的今天,钒电池依然是一个小众领域。据CESA储能应用分会不完全统计,在2023年全球新型储能累计装机中,钒电池占比不到1%。
谈及为何选择如此冷门的赛道,史小虎说:“在清洁能源成为必然趋势的今天,钒电池对推动能源转型,支撑新能源消纳能够更好的起到极大的助力。”
聊起钒电池的优点,史小虎如数家珍。钒电池有着高安全和寿命长的特点,在经历多次充放电循环后,仍能够维持较高的性能,常规使用的寿命能达到20年,同时,中国有发展钒电池的资源优势。而且钒电池配置灵活,很适合规模化储能。“以500千瓦的模块为例,仅仅需要100组就能组建起50兆瓦的功率规模,目前正在实施的50MW2h电站,能够为一个大型化工园区提供长达2小时的电力供应。”
在钒电池的组成中,电堆是反应场所,决定系统的功率大小。钒电解液是核心材料,直接影响能量单元的性能与成本。
史小虎介绍,在钒谷新能源,电解液的生产环节均采用自主研发的核心电解装置和绿色还原工艺,同时其还拥有行业领先的电解液回收技术。在电堆开发方面,钒谷新能源也有着多年的技术积累和实践经验,目前已定型单堆并批量生产10千瓦、35千瓦、50千瓦电堆,即将量产62.5千瓦电堆。
目前,钒谷新能源已实现电堆、电解液、电控、系统集成等全部核心技术自研,拥有核心技术申请专利66项,授权专利56项,其中发明专利36项,软著2项,综合技术水平稳居国内前列。
2023年以来,碳酸锂价格大大下滑,价格已从2022年每吨60万元的高点降至现在的每吨不足10万元。两种材料一比较,钒电池储能的高成本始终是短板。
“技术降本是永恒的话题,同时我们也在规模化、标准化生产,以及质量管控体系和制造环节上持续发力。”史小虎认为,要在技术上筑牢壁垒,自然要在研发端保有持续的造血能力。“从2008年算起,公司在研发上投入了1亿多元。对于正在快速的提升的钒电池储能领域而言,这还不够,明年我们的研发队伍将扩充到100人。”
“我们预测,到2030年,钒电池能占整个新型储能市场占有率的30%。”史小虎说,未来市场发展的潜力广阔,企业更要夯实技术积累,脚踏实地,不能盲目追求速度和规模。
采访中,史小虎向记者展示了一段视频,在企业的生产车间里,有一处放着实测循环次数超8000次的电堆,以一天2次为例,已稳定运行近10年……在钒谷新能源,任何一项技术从概念提出到各阶段验证、样机下线,再到示范应用和批量化生产,每一步都经得起时间检验。
截至目前,钒谷新能源拥有完整自主知识产权和钒电池高端装备制造能力,承担国家、省、市各类钒电池储能技术专项计划7项,参与制定国家标准3项,先后在印度、新加坡及国内多地实施近20个示范项目,电解液远销海外。“未来2年,公司将进一步加大研发投入,深化与中南大学、湖南大学等高校的合作。同时,将在长沙布局产值超25亿元规模的生产基地,努力推动公司向百亿产值前进。”史小虎信心满怀。
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