全釩液流電池緣何出口德國(guó)無(wú)壓力

可再生能源發(fā)展一路高歌猛進(jìn)的德國(guó)突然踩了一腳“剎車(chē)”。

6月8日，德國(guó)通過(guò)《可再生能源法》改革草案，對(duì)新能源發(fā)電提出種種限制措施，如規(guī)定可再生能源發(fā)電上限以減少產(chǎn)能過(guò)剩、停止對(duì)新建電廠補(bǔ)貼等。分析指出，“剎車(chē)”說(shuō)明德國(guó)過(guò)分關(guān)注可再生能源發(fā)電，而電網(wǎng)改造和儲(chǔ)能發(fā)展相對(duì)滯后。

該草案發(fā)布時(shí)，中科院大連化學(xué)物理研究所首席研究員、大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)融科儲(chǔ)能)副總經(jīng)理、總工程師張華民正在德國(guó)參加國(guó)際(歐洲)液流電池論壇。他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“德國(guó)電池儲(chǔ)能技術(shù)確實(shí)滯后，但對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是巨大的商機(jī)。”

據(jù)悉，融科儲(chǔ)能的產(chǎn)品目前應(yīng)用于德國(guó)兩個(gè)項(xiàng)目，還有兩個(gè)項(xiàng)目即將實(shí)施。

液流電池得到認(rèn)可

德國(guó)能源轉(zhuǎn)型一直是各國(guó)的標(biāo)桿，目前，可再生能源已經(jīng)為德國(guó)提供了近1/3的電力。但在儲(chǔ)能技術(shù)路線上，德國(guó)并未鎖定儲(chǔ)能電池，而是提出電轉(zhuǎn)氣(P2G)——用多余電量電解水制氫氣，添加到天然氣管網(wǎng)中燃燒，或者制成甲烷發(fā)電。張華民認(rèn)為，后一種方法經(jīng)濟(jì)性較差。

國(guó)際(歐洲)液流電池論壇已舉行七屆，張華民參加了其中六屆，參加人數(shù)從最早的五六十人上升到今年的300多人，最近幾屆都在德國(guó)召開(kāi)。6月13日，德國(guó)總理默克爾訪華期間，張華民又應(yīng)邀參加了在北京舉行的第八屆中德經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作論壇。他認(rèn)為，業(yè)界對(duì)儲(chǔ)能裝置是推進(jìn)可再生能源普及應(yīng)用的核心技術(shù)已形成共識(shí)，在具體技術(shù)路線上，全釩液流電池正在得到更多人的認(rèn)可。

德國(guó)也已經(jīng)開(kāi)展了電池儲(chǔ)能的應(yīng)用示范。除了已參與的兩個(gè)微網(wǎng)項(xiàng)目，融科儲(chǔ)能即將參與一個(gè)約10兆瓦/40兆瓦時(shí)的項(xiàng)目，用于電網(wǎng)調(diào)峰和可再生能源微網(wǎng)供電。

全釩液流電池是一種利用釩離子價(jià)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)與釋放的電池，具有安全性好、儲(chǔ)能規(guī)模大、壽命長(zhǎng)、生命周期性價(jià)比高、電解液可循環(huán)使用、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，適用于兆瓦以上大規(guī)模儲(chǔ)能。

為了證明液流電池的安全性，張華民在大連的家里建了一套風(fēng)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)：屋頂是太陽(yáng)能板，院子里有風(fēng)機(jī)，車(chē)庫(kù)里是全釩液流電池。從2009年開(kāi)始，這個(gè)家就不再使用化石能源。如今，這里已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外業(yè)界人士的參觀“景點(diǎn)”。

全產(chǎn)業(yè)鏈自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

“國(guó)內(nèi)總有一部分人認(rèn)為外國(guó)的月亮比中國(guó)圓，外來(lái)和尚念經(jīng)好。我們?cè)谏陥?bào)項(xiàng)目時(shí)，曾有領(lǐng)導(dǎo)問(wèn)我，液流電池外國(guó)人做得怎么樣，我說(shuō)外國(guó)人不如我。領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)可能嗎?”張華民回憶道。事實(shí)證明，中國(guó)產(chǎn)品的質(zhì)量不容置疑。

大連化學(xué)物理研究所同融科儲(chǔ)能已經(jīng)合作了10多年，團(tuán)隊(duì)的共同目標(biāo)是掌握液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)，擺脫任一環(huán)節(jié)受制于人的局面。通過(guò)在關(guān)鍵材料、核心部件、系統(tǒng)集成及系統(tǒng)解決方案等方面平行開(kāi)發(fā)，融科儲(chǔ)能在產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——高性能全釩液流電池電解液、高導(dǎo)電性雙極板、高性能低成本離子傳導(dǎo)膜、高功率密度電堆等方面都掌握了國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)，形成完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。

全釩液流電池作為一種產(chǎn)業(yè)化初期的產(chǎn)品，在國(guó)際上并無(wú)幾家企業(yè)能提供成熟的商業(yè)化產(chǎn)品。融科儲(chǔ)能也成為目前全球唯一一家掌握全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的企業(yè)，不僅儲(chǔ)能系統(tǒng)出口德國(guó)和美國(guó)，電解液也已經(jīng)出口美、日、德、英等國(guó)，市場(chǎng)占有率接近90%，電堆出口美國(guó)。

向德國(guó)這樣一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)代工業(yè)國(guó)家輸出高技術(shù)產(chǎn)品，壓力大不大?

“我們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有信心，沒(méi)有感到壓力。”張華民表示，向德國(guó)輸出高技術(shù)產(chǎn)品必須保證可靠度。

國(guó)務(wù)院參事石定寰日前評(píng)價(jià)稱(chēng)，融科儲(chǔ)能全釩液流電池的性能指標(biāo)處在國(guó)際前列。“我國(guó)可再生能源發(fā)展多方面落后于國(guó)際，但儲(chǔ)能領(lǐng)域基本同步，有些甚至超前。”石定寰說(shuō)。

2016年或是儲(chǔ)能元年

由于全釩液流電池的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，融科儲(chǔ)能的第一套裝置在向德方客戶交付前，還專(zhuān)門(mén)安排了德方的評(píng)價(jià)專(zhuān)家組進(jìn)行檢測(cè)。

2013年，張華民向國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)提出做“液流電池通用技術(shù)條件和檢測(cè)方法”國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的提案，得到幾乎所有成員國(guó)的贊同，唯獨(dú)日本以“為時(shí)尚早”為由投了反對(duì)票。結(jié)果，提案通過(guò)后，日本也提出做國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。最后經(jīng)IEC協(xié)調(diào)，達(dá)成了中國(guó)做通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)、日本做安全標(biāo)準(zhǔn)、歐洲做術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)“三分天下”的方案。

“在標(biāo)準(zhǔn)上我們還是走在了前面。”張華民說(shuō)。

有了標(biāo)準(zhǔn)之后，成本成為最大問(wèn)題。目前，融科儲(chǔ)能已經(jīng)將成本從每千瓦時(shí)一萬(wàn)元降到三千多元。“我們的目標(biāo)是兩千元出頭。”張華民透露，融科儲(chǔ)能年產(chǎn)300兆瓦的全釩液流電池儲(chǔ)能裝備基地下半年將部分啟用，成本將進(jìn)一步降低。

除了國(guó)際市場(chǎng)，在國(guó)內(nèi)，融科儲(chǔ)能同國(guó)電龍?jiān)春献鞯呐P牛石5兆瓦/10兆瓦時(shí)全釩液流電池儲(chǔ)能電站是當(dāng)時(shí)全球最大規(guī)模的商業(yè)化項(xiàng)目，如今已成功并網(wǎng)運(yùn)行3年多。

“融科儲(chǔ)能實(shí)施了近30項(xiàng)商業(yè)化應(yīng)用示范工程，不僅具有成本優(yōu)勢(shì)，更具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。”張華民說(shuō)。

目前，國(guó)際技術(shù)咨詢公司普遍預(yù)計(jì)，到2020年將形成千億美元規(guī)模的儲(chǔ)能市場(chǎng)。對(duì)此，張華民表示：“時(shí)間節(jié)點(diǎn)我不敢說(shuō)，但這個(gè)市場(chǎng)規(guī)模早晚會(huì)到。在國(guó)內(nèi)，只要國(guó)家出臺(tái)像電動(dòng)車(chē)、太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展初期的產(chǎn)業(yè)政策，市場(chǎng)將會(huì)快速發(fā)展。”

他判斷：“2016年將會(huì)是儲(chǔ)能元年。”