开拓新质生产力百家企业系列报道(67)|钒电池先行者大力储能的极致品质追求之路

新能源采编储能 2024-07-17 08:56:33 407阅读 举报

  网讯:伴随新型储能技术的多元化发展,锂电储能之外的多种技术路线亦呈现蓬勃之势,其中全钒液流电池储能以其长寿命、高安全和灵活配置等优势颇受关注。

大力储能襄阳总部产业园区

  根据此前中国储能网的梳理,将于2024年实现并网的液流储能项目共5个,而华润大力枣阳风电钒液流电池产业园项目赫然在列。

  这个由华润电力新能源投资有限公司和大力电工襄阳股份有限公司(以下简称“大力电工”)联合投资建设的项目,总投资达109亿元,占地面积390亩,将建设100万千瓦风电、2GWh钒电解液、200MW/400MWh钒液流电池储能电站。待项目全部建成投产后,年产值可达40.5亿元,年均实现税收达6.7亿元。

  目前,华润大力枣阳风电钒液流电池产业园项目一期正在紧锣密鼓地建设中。一期建设规模50MW/100MWh,预留二期150MW建设场地,并配套建设一座110kV升压站。

  “2024年,大力储能最重要的任务之一,就是把一期项目建设完成并高质量交付,在提升品牌影响力的同时,也为行业再造经典。”大力储能技术湖北有限责任公司(以下简称“大力储能”)总经理史小虎在接受采访时表示。

史小虎正在接受中国储能网记者采访

  成立于2022年,发展历程至今不足2年的大力储能,却已在钒电池领域拥有超16载的深耕和积淀,在而这一切,要源于其母公司大力电工。

  作为华润大力枣阳风电钒液流电池产业园项目的投资建设方之一,大力电工是国内软起动技术领域的“执牛耳者”,也是最早一批切入钒电池赛道的企业,其2008年创立的钒电池技术研究所,即为今天大力储能的前身。

  十余年深耕与积淀,让这家看似年轻但底蕴深厚的企业迅速在市场中打开局面。截至目前,其已拥有完整自主的知识产权和钒电池高端装备制造能力,曾承担国家、省、市钒电池储能技术各类专项计划7项,参与制定国家标准3项;全球范围内,大力储能已先后在印度、新加坡和国内多地实施近二十个钒电池储能系统示范项目,其电解液还远销韩国、美国等地。

  博观而约取,厚积而薄发。秉持技术“势能差”,大力储能品牌向上的通路正全面展开。

先手

  布局钒电池,大力储能着实下了一手领先“棋”。

  回看2008年的钒电池市场,甚至不能称之为“市场”,彼时钒电池几乎还是一个不为人知的“陌生事物”,配套和产业链无从谈起,从业人员更是鲜见。举目空白的背景下,先行者寥寥,大连融科亦是那时的初入者。

  随着全球能源深度转型和双碳战略持续推进,近年来新型储能成为焦点,各技术路线百花齐放。可即便在新型储能被热炒,长时储能需求不断推高的今天,液流电池仍然是一个小众的方向。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,液流电池占比仅为1.3%。而其中钒液流电池占比更是小于1%。

  对于毅然选择这一赛道的原因,大力储能有自己的考量。在史小虎看来,钒液流电池最大的优势在于其一本征安全;其二循环寿命长,循环超2万次,全生命周期达15-20年;其三功率和容量解耦,可实现灵活配置;其四容量衰减后可恢复,其五全生命周期结束后,易于回收,非常适合规模化长时储能。“这在清洁能源成为必然趋势的今天,对推动能源转型,支撑新能源消纳可以起到极大的助力。”

大力储能电堆、储能系统测试平台

  同时,他也表示,从资源储备出发,中国是全球钒资源储量大国,钒矿广泛分布于19个省市(区)。“长期来看,钒的供应有保障,且价格可控,这为钒电池的发展奠定了很好的基础。”据资料显示,在2022年全球约为2600万吨的钒矿储量中,中国储量占比最高,约为37.2%。

  方向既定,大力储能潜心走上其十余年漫漫研发路。

  从2013年2-5kW储能系统定型,2014年开发6kW5h储能系统,2016年完成攀西示范区科技攻关项目,到2018年完成湖北省125kW4h储能系统重点项目,2019年其35kW电堆实现重大突破,技术指标(200mA.cm DC-DC能效>80%)行业领先,再到2021年250kW4h储能系统产业化能力提升,生产成本下降20%;以及今年刚刚完成的工作电密>220mA.cm的50-65kW电堆批量化定型,大力储能在率先占位的同时,也正在搭建不断完善的产品线,并向着全钒液流电池储能的技术集大成者持续进发。

蓄力

  与创业相比,守业往往难度更大,而要在一个新兴的技术市场上守住一方阵地确是难上加难。

  大力储能对此早有筹谋,史小虎表示,“以不变应万变,即为我们的应对之法。”而他所言的“不变”,即秉持续强化的技术创新能力为矛,为后续的开疆拓土奠基。

  作为钒电池的核心部件,电堆是反应的场所,决定系统的功率大小。大力储能作为国内最早启动电堆开发的企业之一,拥有多年的技术积累和实践,其电堆在可靠性上,已实测循环次数不少于8500次,在提升效率上,实现额定功率下,直流侧多80%,且已通过国内权威电池产品质量监督机构的认定。目前,大力储能已定型单堆且批量生产10kW/35kW/50kW电堆,而即将量产62.5kW电堆的运行电密即大于220mA.cm2。

大力储能量产的35kW电堆

  全钒液流电池储能系统中,电解液亦是核心材料,直接影响能量单元的性能与成本。因此对电解液的开发和制备能力,是全钒液流电池厂商重要的核心竞争力之一。

  据悉,大力储能电解液的生产环节均采用自主研发的核心电解装置,以及绿色还原工艺,同时其还拥有行业领先的电解液回收技术。而凭借活性利用率的优势和尚佳的稳定性,早在2017、2018年,大力储能的电解液就已实现出口海外,远销韩国和美国等地。

  2023年以来,碳酸锂价格大幅下滑,截至发稿,已从2022年60万元/吨高点,降至不足10万元/吨。两相比较,全钒液流储能的高成本始终是短板。为实现降本,大力储能进行了多方面的努力和尝试。

  “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。”史小虎表示。

  在技术上筑起高壁深垒,自然需要在研发端保有持续的造血能力。过去数年来,即便处于行业初始期,市场前景并不明朗,大力储能也一直持续加大研发投入和人才储备,每年研发投入近千万元,而研发人员数量已占到全部员工的50%,且设立了2个隆中人才创新团队,“对于正在飞速发展的全钒液流电池储能领域而言,这还不够,明年我们的研发队伍规模将实现翻倍增长。”史小虎介绍。

  截至目前,大力储能已实现电堆、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。

大力储能500kW6h全钒液流储能系统

扎根

  根据CRU国际有限公司的预测,2030年钒液流电池将占电化学储能市场份额的1%-25%,到2040年钒液流电池在电化学储能市场中的占比会进一步提升至15%-40%。

  逐渐被开发的市场潜力,和较为乐观的前景预估,仿佛为全钒液流储能的发展注入了一剂强心剂。有行业人士表示,目前我国从事全钒液流电池及相关领域布局的企业已超200家。

  “但事实上,这个市场并没有看起来那么美好,要敬畏技术,坚持长期主义,急功好利、无序竞争、产品低质、项目烂尾,对于整个行业的健康有序发展是极大的打击。”史小虎直言,要夯实技术积累,脚踏实地,不能盲目求快求规模,否则潜在的风险很大。

  回看此前十余年间,埋首研发、不求行业声量的大力储能,今天的发展原则依然是稳字当头——不贪功、不冒进,保障每一个产品的高品质和每一个项目的高质量。

  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,甚至批量化生产,最需要的就是时间和实践的验证。“这个过程,甚至需要8-10年。”史小虎如此说,大力储能也是如此做。比如其实测循环次数超8000次的电堆,以一天2次为例,已将近10年时间,且一直在稳定运行中。此外,2021年大力储能自主实施了一套250kW4h系统,持续运行,以对其技术、产品性能进行一一验证。

大力储能250kW4h无人值守储能系统

  对技术、产品的“一丝不苟”,使大力储能在市场端的优势正在显现。

  截至目前,大力储能已完成了襄阳125kW4h箱式储能系统、园区削峰填谷示范250kW4h钒电池储能系统、园区1MW/6MWh储能电站等近20个钒电池储能系统示范项目,且均实现了高质量交付并得到业主方的积极反馈,正在全力实施湖北省能源局新型储能试点50MW2h项目。

  为更好地应对全钒液流储能市场需求,大力储能也在着力提升产能。目前其已拥有一条国内领先的100MW/年电堆自动化产线,另一条同等规模的产线也已完成招标,将于2024年9月投产;另外在枣阳大力储能布局了一条GWh级/年的电解液生产线,即将在2024年8月底实现量产。

  多点推进,大力储能正全力托举其全国布局钒电池研发、系统及电解液的生产制造和项目交付的能力。“根据今年的实际项目情况,大力储能的出货量预计可达120MWh,而这一数值在2025年,或将达到500MWh。”史小虎说道。

  作为中国全钒液流电池储能领域的重要参与者、领先者,大力储能正在迎来更大的释放空间。

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作者:新能源采编
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分类:储能
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