融科储能：技术决定未来

日前，国电龙源5兆瓦/10兆瓦时储能电池系统招标尘埃落定，大连融科储能技术公司成功中标。这是迄今为止全球最大规模的全钒液流电池储能系统应用示范，也预示着我国储能技术将向商业化应用再进一步。

由于受制于成本障碍，大规模储能一直难以走向商业化。而在此次商业项目的招投标中，融科储能的价格可谓相当有竞争力。

融科储能副总经理兼总工程师、中科院大连化学物理研究所研究员张华民近日在接受《中国科学报》记者采访时透露，成本竞争力来源于两方面：一是高比例的国产化材料，二是行业领先的能量效率。

“现在看来液流电池的技术天花板比预期要高，我相信技术上还有很大的降价空间。”张华民指出。

示范中的融科储能电池系统

中标龙源

中国工程院院士杨裕生曾多次表示，大规模储能首先要强调安全性。

如以安全性为第一标准，综合考虑可靠性、耐久性、环境友好等，液流电池具有一定技术优势。尤其在并网项目平滑输出的要求下，其优势愈加明显。

而此次国电龙源的项目正是配套其50兆瓦风电场，主要实现跟踪计划发电、平滑输出，提高电网对可再生能源发电的接纳能力。

其中，融科储能负责5兆瓦/10兆瓦时液流储能电池系统的设计、制造、集成安装调试。张华民表示，该系统采用模块化设计，单个电堆的额定输出功率为22千瓦，由16个22千瓦电堆组成352千瓦单元模块系统，再构建5兆瓦电池系统。

据悉，除离子交换膜外，该系统的所有材料都实现了国产化。

国际上，日本住友电工和前加拿大VRB公司较早从事全钒液流电池产业化开发，拥有多项领先技术。但这两家公司却都忽视了电池核心材料的研发，而采取采购的方式，致使电池成本居高不下。

而融科储能与中科院大连化学物理研究所的合作团队从一开始就以国产化为目标，确立了关键材料、核心技术与系统开发并重的方针。作为国家“973”液流储能项目首席科学家、国家能源液流储能电池重点实验室主任，张华民一直强调技术的重要性。目前，融科储能团队全面掌握了全钒液流电池关键材料、核心部件及系统集成技术，知识产权体系覆盖全产业链，具有年产20兆瓦电堆及电池系统的生产、设计及集成能力。尤其是22千瓦电堆在恒功率充放电时，电堆的能量效率能达到80%；352千瓦单元电池系统模块直流端的系统能量效率（包括循环泵的功耗）大于70%。

据悉，这是目前国内外相同产品中已公布的最高数据。[page]

决战80%

80%的能量效率是什么概念？

现在的全钒液流电池电堆的工作能量效率约为60%~70%，能量效率低造成电池成本很高。而只有使电堆能量效率保持在80%以上，电池系统的能量效率才能保持在70%以上。“如果低于70%，其经济性差，不利于商业化。”张华民直言。

目前，我国储能相关标准缺失严重，一些新的储能技术标准甚至是空白，其中就包括液流电池电堆和电池系统能量效率，这无疑会造成行业混乱。

在张华民的建议下，融科储能已经将电堆能量效率的企业标准定为80%。

而在国际上，日本住友电工也走在了前面。今年6月，住友电工宣布其千瓦级电堆新产品的工作电流密度达到140毫安/平方厘米充放电，电堆能量效率为80%。

同时，日本还向国际电工委员会提出组建储能电池标委会的提案，希望借此提高自己在标准制定方面的话语权。可以说，我国企业如不能提高技术水平，将不可避免地面临国际压力。

“能量效率对客户而言就是效益，我认为液流电池系统能量效率国家标准最低要定到65%以上，不然用户接受不了，产业也无法健康发展。”张华民指出。

更重要的是，如果能将工作电流密度提高一倍，电堆成本将降低一半。目前，融科储能全钒液流电池的工作电流密度为80毫安/平方厘米左右，而其在实验室中研发的新一代技术已经达到160毫安/平方厘米。如果该数据能在产业化中实现，张华民认为，全钒液流电池系统的成本完全可能从1.2万/千瓦降到8000元/千瓦以下，随着技术进步和量产化还将进一步下降。[page]

“短板”不短

“储能技术未能大规模应用，最大的问题就是经济性。”张华民指出，大规模储能要想赢利，可能还需要两三年。

由于成本较高，虽然业界翘首以盼，但我国目前尚无独立的储能产业发展政策出台。

“首先必须让用户认可，才能要求国家在政策上支持，我相信技术做好了之后国家会有政策的。”张华民说。他表示，一旦储能技术获得像风电、光伏或新能源车一样的政策支持，产业发展将步入快车道。

不过，他同时指出，产业政策出台的前提是技术成本大幅降低。但目前，液流电池在关键材料技术、系统工程化技术等方面存在不足，尤其是离子交换膜材料还要依赖进口，价格昂贵。

其实，离子交换膜也正是融科储能目前全产业链国产化的唯一短板虽然已经研发出自主知识产权的高品质离子交换膜，但尚未形成规模化生产。

据悉，全世界的离子交换膜几乎都被美国杜邦公司垄断。如果融科储能获得成功，这块“短板”将为其带来丰厚利润。“可以说今后不卖电池光卖材料都能赚钱。”张华民坦言。

目前，融科储能正在加速建设离子交换膜中试线，优化生产工艺，争取尽早实现产业化生产，在兆瓦级系统上应用全国产化材料。

而在百千瓦级商业示范项目上，融科储能已经获得了光伏电站和微电网储能项目两笔订单，都将使用包括离子交换膜在内的全国产化材料。

“将来储能电池的竞争还是靠技术，只要有技术，肯定有市场。”张华民深信不疑。