中國儲能網(wǎng)訊:伴隨新型儲能技術(shù)的多元化發(fā)展,鋰電儲能之外的多種技術(shù)路線亦呈現(xiàn)蓬勃之勢,其中全釩液流電池儲能以其長壽命、高安全和靈活配置等優(yōu)勢頗受關(guān)注。
大力儲能襄陽總部產(chǎn)業(yè)園區(qū)
根據(jù)此前中國儲能網(wǎng)的梳理,將于2024年實現(xiàn)并網(wǎng)的液流儲能項目共5個,而華潤大力棗陽風(fēng)電釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項目赫然在列。
這個由華潤電力新能源投資有限公司和大力電工襄陽股份有限公司(以下簡稱“大力電工”)聯(lián)合投資建設(shè)的項目,總投資達109億元,占地面積390畝,將建設(shè)100萬千瓦風(fēng)電、2GWh釩電解液、200MW/400MWh釩液流電池儲能電站。待項目全部建成投產(chǎn)后,年產(chǎn)值可達40.5億元,年均實現(xiàn)稅收達6.7億元。
目前,華潤大力棗陽風(fēng)電釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項目一期正在緊鑼密鼓地建設(shè)中。一期建設(shè)規(guī)模50MW/100MWh,預(yù)留二期150MW建設(shè)場地,并配套建設(shè)一座110kV升壓站。
“2024年,大力儲能最重要的任務(wù)之一,就是把一期項目建設(shè)完成并高質(zhì)量交付,在提升品牌影響力的同時,也為行業(yè)再造經(jīng)典?!贝罅δ芗夹g(shù)湖北有限責(zé)任公司(以下簡稱“大力儲能”)總經(jīng)理史小虎在接受采訪時表示。
史小虎正在接受中國儲能網(wǎng)記者采訪
成立于2022年,發(fā)展歷程至今不足2年的大力儲能,卻已在釩電池領(lǐng)域擁有超16載的深耕和積淀,在而這一切,要源于其母公司大力電工。
作為華潤大力棗陽風(fēng)電釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項目的投資建設(shè)方之一,大力電工是國內(nèi)軟起動技術(shù)領(lǐng)域的“執(zhí)牛耳者”,也是最早一批切入釩電池賽道的企業(yè),其2008年創(chuàng)立的釩電池技術(shù)研究所,即為今天大力儲能的前身。
十余年深耕與積淀,讓這家看似年輕但底蘊深厚的企業(yè)迅速在市場中打開局面。截至目前,其已擁有完整自主的知識產(chǎn)權(quán)和釩電池高端裝備制造能力,曾承擔國家、省、市釩電池儲能技術(shù)各類專項計劃7項,參與制定國家標準3項;全球范圍內(nèi),大力儲能已先后在印度、新加坡和國內(nèi)多地實施近二十個釩電池儲能系統(tǒng)示范項目,其電解液還遠銷韓國、美國等地。
博觀而約取,厚積而薄發(fā)。秉持技術(shù)“勢能差”,大力儲能品牌向上的通路正全面展開。
先手
布局釩電池,大力儲能著實下了一手領(lǐng)先“棋”。
回看2008年的釩電池市場,甚至不能稱之為“市場”,彼時釩電池幾乎還是一個不為人知的“陌生事物”,配套和產(chǎn)業(yè)鏈無從談起,從業(yè)人員更是鮮見。舉目空白的背景下,先行者寥寥,大連融科亦是那時的初入者。
隨著全球能源深度轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略持續(xù)推進,近年來新型儲能成為焦點,各技術(shù)路線百花齊放??杉幢阍谛滦蛢δ鼙粺岢矗L時儲能需求不斷推高的今天,液流電池仍然是一個小眾的方向。據(jù)CESA儲能應(yīng)用分會不完全統(tǒng)計,在2023年全球新型儲能累計裝機中,液流電池占比僅為1.3%。而其中釩液流電池占比更是小于1%。
對于毅然選擇這一賽道的原因,大力儲能有自己的考量。在史小虎看來,釩液流電池最大的優(yōu)勢在于其一本征安全;其二循環(huán)壽命長,循環(huán)超2萬次,全生命周期達15-20年;其三功率和容量解耦,可實現(xiàn)靈活配置;其四容量衰減后可恢復(fù),其五全生命周期結(jié)束后,易于回收,非常適合規(guī)?;L時儲能?!斑@在清潔能源成為必然趨勢的今天,對推動能源轉(zhuǎn)型,支撐新能源消納可以起到極大的助力。”
大力儲能電堆、儲能系統(tǒng)測試平臺
同時,他也表示,從資源儲備出發(fā),中國是全球釩資源儲量大國,釩礦廣泛分布于19個省市(區(qū))?!伴L期來看,釩的供應(yīng)有保障,且價格可控,這為釩電池的發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)?!睋?jù)資料顯示,在2022年全球約為2600萬噸的釩礦儲量中,中國儲量占比最高,約為37.2%。
方向既定,大力儲能潛心走上其十余年漫漫研發(fā)路。
從2013年2-5kW儲能系統(tǒng)定型,2014年開發(fā)6kW5h儲能系統(tǒng),2016年完成攀西示范區(qū)科技攻關(guān)項目,到2018年完成湖北省125kW4h儲能系統(tǒng)重點項目,2019年其35kW電堆實現(xiàn)重大突破,技術(shù)指標(200mA.cm DC-DC能效>80%)行業(yè)領(lǐng)先,再到2021年250kW4h儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化能力提升,生產(chǎn)成本下降20%;以及今年剛剛完成的工作電密>220mA.cm的50-65kW電堆批量化定型,大力儲能在率先占位的同時,也正在搭建不斷完善的產(chǎn)品線,并向著全釩液流電池儲能的技術(shù)集大成者持續(xù)進發(fā)。
蓄力
與創(chuàng)業(yè)相比,守業(yè)往往難度更大,而要在一個新興的技術(shù)市場上守住一方陣地確是難上加難。
大力儲能對此早有籌謀,史小虎表示,“以不變應(yīng)萬變,即為我們的應(yīng)對之法?!倍缘摹安蛔儭保幢掷m(xù)強化的技術(shù)創(chuàng)新能力為矛,為后續(xù)的開疆拓土奠基。
作為釩電池的核心部件,電堆是反應(yīng)的場所,決定系統(tǒng)的功率大小。大力儲能作為國內(nèi)最早啟動電堆開發(fā)的企業(yè)之一,擁有多年的技術(shù)積累和實踐,其電堆在可靠性上,已實測循環(huán)次數(shù)不少于8500次,在提升效率上,實現(xiàn)額定功率下,直流側(cè)多80%,且已通過國內(nèi)權(quán)威電池產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)的認定。目前,大力儲能已定型單堆且批量生產(chǎn)10kW/35kW/50kW電堆,而即將量產(chǎn)62.5kW電堆的運行電密即大于220mA.cm2。
大力儲能量產(chǎn)的35kW電堆
全釩液流電池儲能系統(tǒng)中,電解液亦是核心材料,直接影響能量單元的性能與成本。因此對電解液的開發(fā)和制備能力,是全釩液流電池廠商重要的核心競爭力之一。
據(jù)悉,大力儲能電解液的生產(chǎn)環(huán)節(jié)均采用自主研發(fā)的核心電解裝置,以及綠色還原工藝,同時其還擁有行業(yè)領(lǐng)先的電解液回收技術(shù)。而憑借活性利用率的優(yōu)勢和尚佳的穩(wěn)定性,早在2017、2018年,大力儲能的電解液就已實現(xiàn)出口海外,遠銷韓國和美國等地。
2023年以來,碳酸鋰價格大幅下滑,截至發(fā)稿,已從2022年60萬元/噸高點,降至不足10萬元/噸。兩相比較,全釩液流儲能的高成本始終是短板。為實現(xiàn)降本,大力儲能進行了多方面的努力和嘗試。
“技術(shù)降本是永恒的話題,同時我們也在規(guī)模化、標準化生產(chǎn),以及質(zhì)量管控體系和制造環(huán)節(jié)上持續(xù)發(fā)力?!笔沸』⒈硎尽?
在技術(shù)上筑起高壁深壘,自然需要在研發(fā)端保有持續(xù)的造血能力。過去數(shù)年來,即便處于行業(yè)初始期,市場前景并不明朗,大力儲能也一直持續(xù)加大研發(fā)投入和人才儲備,每年研發(fā)投入近千萬元,而研發(fā)人員數(shù)量已占到全部員工的50%,且設(shè)立了2個隆中人才創(chuàng)新團隊,“對于正在飛速發(fā)展的全釩液流電池儲能領(lǐng)域而言,這還不夠,明年我們的研發(fā)隊伍規(guī)模將實現(xiàn)翻倍增長?!笔沸』⒔榻B。
截至目前,大力儲能已實現(xiàn)電堆、電解液、電控、系統(tǒng)集成等全部核心技術(shù)自研,擁有核心技術(shù)申請專利66項,授權(quán)專利56項,其中發(fā)明專利36項,軟著2項,綜合技術(shù)水平穩(wěn)居國內(nèi)前列。
大力儲能500kW6h全釩液流儲能系統(tǒng)
扎根
根據(jù)CRU國際有限公司的預(yù)測,2030年釩液流電池將占電化學(xué)儲能市場份額的1%-25%,到2040年釩液流電池在電化學(xué)儲能市場中的占比會進一步提升至15%-40%。
逐漸被開發(fā)的市場潛力,和較為樂觀的前景預(yù)估,仿佛為全釩液流儲能的發(fā)展注入了一劑強心劑。有行業(yè)人士表示,目前我國從事全釩液流電池及相關(guān)領(lǐng)域布局的企業(yè)已超200家。
“但事實上,這個市場并沒有看起來那么美好,要敬畏技術(shù),堅持長期主義,急功好利、無序競爭、產(chǎn)品低質(zhì)、項目爛尾,對于整個行業(yè)的健康有序發(fā)展是極大的打擊?!笔沸』⒅毖?,要夯實技術(shù)積累,腳踏實地,不能盲目求快求規(guī)模,否則潛在的風(fēng)險很大。
回看此前十余年間,埋首研發(fā)、不求行業(yè)聲量的大力儲能,今天的發(fā)展原則依然是穩(wěn)字當頭——不貪功、不冒進,保障每一個產(chǎn)品的高品質(zhì)和每一個項目的高質(zhì)量。
任何一項技術(shù)從概念提出,到各階段驗證、樣機下線,再到示范應(yīng)用,甚至批量化生產(chǎn),最需要的就是時間和實踐的驗證。“這個過程,甚至需要8-10年?!笔沸』⑷绱苏f,大力儲能也是如此做。比如其實測循環(huán)次數(shù)超8000次的電堆,以一天2次為例,已將近10年時間,且一直在穩(wěn)定運行中。此外,2021年大力儲能自主實施了一套250kW4h系統(tǒng),持續(xù)運行,以對其技術(shù)、產(chǎn)品性能進行一一驗證。
大力儲能250kW4h無人值守儲能系統(tǒng)
對技術(shù)、產(chǎn)品的“一絲不茍”,使大力儲能在市場端的優(yōu)勢正在顯現(xiàn)。
截至目前,大力儲能已完成了襄陽125kW4h箱式儲能系統(tǒng)、園區(qū)削峰填谷示范250kW4h釩電池儲能系統(tǒng)、園區(qū)1MW/6MWh儲能電站等近20個釩電池儲能系統(tǒng)示范項目,且均實現(xiàn)了高質(zhì)量交付并得到業(yè)主方的積極反饋,正在全力實施湖北省能源局新型儲能試點50MW2h項目。
為更好地應(yīng)對全釩液流儲能市場需求,大力儲能也在著力提升產(chǎn)能。目前其已擁有一條國內(nèi)領(lǐng)先的100MW/年電堆自動化產(chǎn)線,另一條同等規(guī)模的產(chǎn)線也已完成招標,將于2024年9月投產(chǎn);另外在棗陽大力儲能布局了一條GWh級/年的電解液生產(chǎn)線,即將在2024年8月底實現(xiàn)量產(chǎn)。
多點推進,大力儲能正全力托舉其全國布局釩電池研發(fā)、系統(tǒng)及電解液的生產(chǎn)制造和項目交付的能力?!案鶕?jù)今年的實際項目情況,大力儲能的出貨量預(yù)計可達120MWh,而這一數(shù)值在2025年,或?qū)⑦_到500MWh?!笔沸』⒄f道。
作為中國全釩液流電池儲能領(lǐng)域的重要參與者、領(lǐng)先者,大力儲能正在迎來更大的釋放空間。