中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:7月29日,深圳,易池新能(Luquos Energy)與香港中華煤氣子公司港華智慧能源合作的首個(gè)應(yīng)用硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電站配儲(chǔ)示范項(xiàng)目,正式啟動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行。
成立于2020年的易池新能,由香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系教授盧怡君及其博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立,專(zhuān)注于新型硫基液流電池技術(shù)的研發(fā),在離子交換膜、電解液、催化劑等關(guān)鍵材料領(lǐng)域擁有超過(guò)十年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。其已先后獲得香港創(chuàng)新科技署大學(xué)科技初創(chuàng)企業(yè)計(jì)劃(TSSSU)、香港科學(xué)園Incu-tech孵化計(jì)劃的資助。
香港上市公司港華智慧能源,主要股東為香港中華煤氣有限公司。該公司聚焦從事燃?xì)鈽I(yè)務(wù)投資、開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)管理,主要業(yè)務(wù)涉及在中國(guó)銷(xiāo)售及經(jīng)銷(xiāo)管道燃?xì)?,包括提供管道燃?xì)狻⑷細(xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)、經(jīng)營(yíng)城市管道氣網(wǎng)、經(jīng)營(yíng)燃?xì)馄?chē)加氣站、以及銷(xiāo)售氣體相關(guān)用具。
2021年,在港華能源集團(tuán)主辦的TERA-Award智慧能源大賽中,易池新能獲得銅獎(jiǎng);2022年其獲得中華煤氣的數(shù)千萬(wàn)港元戰(zhàn)略投資。
關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新破成本和能量密度桎梏
在眾多電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,液流電池因其獨(dú)特的高安全性和能量功率解耦等特點(diǎn),被認(rèn)為是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)中極具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。然而,成本高和能量密度低一直是液流電池較難應(yīng)用于大型電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)中的桎梏。
為此,行業(yè)人士不遺余力在進(jìn)行各種嘗試,除目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最多、技術(shù)最為成熟的全釩液流電池外,鐵鉻、全鐵、鋅溴等技術(shù)路線也多被提及。
事實(shí)上,硫元素的成本很低,約僅為全釩價(jià)格的千分之一,但硫基液流電池似乎不太常見(jiàn)的主要“弊病”就在于,硫很容易從負(fù)極跑到正極,如果不能阻隔兩邊物質(zhì)互傳,電池?zé)o法長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)作。
是以,隔膜的選擇性和電池的能量效率,就是過(guò)去幾十年來(lái),阻礙硫基液流電池進(jìn)軍市場(chǎng)規(guī)模化應(yīng)用的兩大掣肘因素。
早在2016年,盧怡君的團(tuán)隊(duì)就研發(fā)出一種以廉價(jià)且環(huán)保的硫化物為基礎(chǔ)的多硫化物-碘液流電池,可大幅提升液流電池的能量密度和降低成本,但也由于當(dāng)時(shí)采用一般商業(yè)用的離子選擇性膜,因此上述短板無(wú)法完全解決。
技術(shù)迭代至今,解決方案似乎已近在咫尺。據(jù)盧怡君介紹,易池新能已研發(fā)出電荷增強(qiáng)離子選擇性膜(CRIS膜)。相較于市面上的商用離子選擇性膜,CRIS膜能夠顯著抑制硫的滲透,將電池壽命從數(shù)十個(gè)循環(huán)提升至數(shù)千個(gè)循環(huán),且保障性能無(wú)任何衰減。
同時(shí)為了解決能量效率低下的問(wèn)題,易池新能受到生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化機(jī)制的啟發(fā),在電解液中創(chuàng)新性地加入了分子催化劑,盧怡君形容它們?yōu)殡娮印翱爝f員”,借此有效地將能量效率提升超過(guò)20%。
根據(jù)易池新能發(fā)布的消息,其硫基液流電池電解液成本僅為釩液流電池的1/20,容量成本相較于釩液流電池和鋰電池顯著降低,因此非常適用于儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)超過(guò)4小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用。
或可節(jié)省70%電費(fèi)支出
作為首個(gè)用于示范項(xiàng)目的硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng),并網(wǎng)當(dāng)天,易池新能的LEAPLUG 躍連硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也正式問(wèn)市。
近年來(lái)鋰離子電池在儲(chǔ)能應(yīng)用中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注,同時(shí)在傳統(tǒng)釩液流電池技術(shù)路線中,原材料成本較高,電解液的強(qiáng)酸性和毒性問(wèn)題尚未完全解決。
據(jù)悉,LEAPLUG 躍連硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由一組硫基液流電池及能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)組成,以硫元素為活性物質(zhì),具備低成本和高容量的雙重優(yōu)勢(shì),相較于傳統(tǒng)的釩液流電池,該系統(tǒng)電解液成本大幅減低,無(wú)毒且對(duì)環(huán)境友好;同時(shí)使用了上述CRIS膜。最終系統(tǒng)裝機(jī)成本和全壽命周期度電成本均低于鋰電池的50%,使用壽命或超過(guò)15年,成本效益優(yōu)勢(shì)顯著。
易池新能CEO 王增越表示,“在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用中,該系統(tǒng)在安全性和在經(jīng)濟(jì)性上,均有望超越目前市面上包括鋰電池在內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能?!?
目前,首臺(tái)硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)交付港華能源深圳寶安沙井電動(dòng)車(chē)充電站,容量規(guī)模20kWh,能為站內(nèi)三十個(gè)充電樁穩(wěn)定供電。在用電高峰期間,該項(xiàng)目通過(guò)峰谷電價(jià)差套利策略,預(yù)計(jì)可節(jié)約70%的電費(fèi)支出。