中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2022年，我國儲(chǔ)能市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。在眾多技術(shù)路線中，鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。但是，不難發(fā)現(xiàn)，壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池、飛輪等其他技術(shù)路線的項(xiàng)目，在規(guī)模上也有所突破，應(yīng)用模式逐漸增多。
儲(chǔ)能技術(shù)多路線開花，主要是提高安全性及滿足長時(shí)儲(chǔ)能需求。目前，鋰電池技術(shù)路線下，大多是滿足2-4小時(shí)的儲(chǔ)能需求，而青海等地區(qū)將來可能需要6小時(shí)，甚至更長時(shí)間的儲(chǔ)能。
隨著儲(chǔ)能應(yīng)用的深化，長時(shí)儲(chǔ)能需求也在釋放。咨詢機(jī)構(gòu)WoodMac統(tǒng)計(jì)，在全球范圍內(nèi)，建成已投運(yùn)的長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目價(jià)值已超過300億美元。從2019年至今，全球長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目已經(jīng)吸引了580億美元的投資，這些項(xiàng)目如果全部投建完成，全球長時(shí)儲(chǔ)能裝機(jī)總量預(yù)計(jì)將新增5700萬千瓦，相當(dāng)于2022年全球長時(shí)儲(chǔ)能總裝機(jī)的3倍左右。
液流電池是長時(shí)儲(chǔ)能最具潛力的方向之一。
最早的儲(chǔ)能技術(shù)之一
2022年10月，首個(gè)國家級(jí)大型化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目——液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站在大連市正式并網(wǎng)發(fā)電。該項(xiàng)目由國家能源局批準(zhǔn)，總建設(shè)規(guī)模為200MW/800MWh。本次并網(wǎng)的是該電站的一期工程，規(guī)模為100MW/400MWh。
這一項(xiàng)目創(chuàng)下了全球功率最大、容量最大液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)紀(jì)錄，同時(shí)也標(biāo)志著液流電池技術(shù)步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。
液流電池是起步最早的儲(chǔ)能技術(shù)路線之一，已經(jīng)在國內(nèi)外進(jìn)行了長達(dá)幾十年的發(fā)展。根據(jù)電解液溶液的不同，涌現(xiàn)出了全釩、鋅鐵、鋅溴、全鐵等多種細(xì)分流派，展現(xiàn)了儲(chǔ)能領(lǐng)域百家爭鳴的景象。目前受關(guān)注的液流電池有鋅電池、釩電池等。
回顧我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，液流電池是國內(nèi)最早落地的技術(shù)。2010年，作為財(cái)政部、科技部、國家能源局及國家電網(wǎng)公司聯(lián)合推出的 “金太陽工程”首個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，張北國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程開建。其中的儲(chǔ)能部分，就是2MW/8MWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該項(xiàng)目的投建標(biāo)志著液流電池技術(shù)開始落地，以及國內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的萌芽。
后來，新能源汽車的蓬勃發(fā)展，推動(dòng)鋰離子技術(shù)成本快速下降，以鋰電池為主的技術(shù)路線開始走向前臺(tái)，并成為主流。但是，液流電池仍然在悄然發(fā)展。
但是，液流電池仍然在悄然發(fā)展。目前，全球范圍內(nèi)，Zinc8、Primus、 緯景儲(chǔ)能、EOS、恒安儲(chǔ)能等主攻鋅液流電池；Invinity、日本住友電工、上海電氣、大連融科、湖南銀鋒等主攻釩液流電池。
鋅溴液流電池產(chǎn)業(yè)化提速
2022年10月，由恒安儲(chǔ)能投建的江蘇恒安鋅溴液流儲(chǔ)能電池項(xiàng)目一期試產(chǎn)，項(xiàng)目總投資5億美元，規(guī)劃產(chǎn)能5GWh，將與華能、華電、國能、國電投、中節(jié)能等企業(yè)開展全面合作，供應(yīng)全國乃至全球市場(chǎng)。
據(jù)了解，恒安儲(chǔ)能為香港上市公司中國安儲(chǔ)能源集團(tuán)的子公司，通過并購百能匯通的鋅溴電池業(yè)務(wù)，迅速掌握了鋅溴電池微孔隔膜、雙極板等關(guān)鍵材料的專利技術(shù)和全套生產(chǎn)工藝，并自主開發(fā)了電堆自動(dòng)化組裝產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了從電池材料、電池產(chǎn)品、儲(chǔ)能系統(tǒng)到儲(chǔ)能電站總包的全產(chǎn)業(yè)鏈，標(biāo)志著鋅溴液流電池開始邁向產(chǎn)業(yè)化階段。
鋅溴液流電池是液流電池的主流技術(shù)路線之一，歷史悠久。其最早源于美國軍方需求，技術(shù)誕生于1980 年代中期。Exxon公司將鋅溴電池技術(shù)轉(zhuǎn)給美國江森自控JCI公司，1994年將其鋅/溴電池技術(shù)獨(dú)立成ZBB 能源公司，2000年商業(yè)化量產(chǎn)并于2006年在紐約證券交易所上市，是全世界最成熟的鋅溴液流儲(chǔ)能技術(shù)。
作為長時(shí)儲(chǔ)能的代表技術(shù)之一，鋅溴液流電池的優(yōu)勢(shì)顯著，主要包括：
1）鋅溴電池是所有液流電池技術(shù)中能量密度最高的，其理論能量密度可達(dá)435Wh/kg，目前實(shí)際能量密度已達(dá)65-80Wh/kg；
2）正負(fù)極兩側(cè)的電解液組分(除去絡(luò)合溴)是完全一致的，不存在電解液的交叉污染，電解液理論使用壽命無限；
3）電池能夠放電的容量是由電極表面的鋅載量決定的，電極本身并不參與充放電反應(yīng)，放電時(shí)表面沉積的金屬鋅可以完全溶解到電解液中，因此鋅溴液流電池可以頻繁地進(jìn)行100%的深度放電，且不會(huì)對(duì)電池的性能和壽命造成影響；
4）所使用的電極及隔膜材料主要成分均為塑料，不含重金屬，可回收利用且對(duì)環(huán)境友好；
5）系統(tǒng)總體成本低，且不會(huì)受到資源儲(chǔ)量限制，規(guī)模化量產(chǎn)成本接近鉛酸電池的成本。
2022年1月，國家發(fā)改委及國家能源局聯(lián)合發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，文件明確提出要加快鋅溴液流電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。同年，鋅溴液流電池被列入《工信部等六部門關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中支持推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)之一。
中國安儲(chǔ)能源集團(tuán)執(zhí)行董事、恒安儲(chǔ)能總經(jīng)理陸克表示，中國是世界上最大的可再生能源市場(chǎng)，“雙碳”戰(zhàn)略創(chuàng)造了萬億級(jí)的儲(chǔ)能市場(chǎng)機(jī)會(huì)。鋰電儲(chǔ)能的資源瓶頸、安全環(huán)保等問題讓市場(chǎng)更為關(guān)注“非鋰”技術(shù)，包括液流電池。鋅溴液流電池安全性好、壽命長、成本低的特點(diǎn)使其適用于多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，恒安儲(chǔ)能的鋅溴液流電池產(chǎn)品將在未來占據(jù)相當(dāng)?shù)膬?chǔ)能市場(chǎng)份額，逐步成長為儲(chǔ)能領(lǐng)域“非鋰”技術(shù)的頭部企業(yè)。
