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科技部专家毛永志:荣盛盟固利代表着下一代储能电池技术方向

2023-06-04 14:33:13中国商报网 收藏0 评论0 字数2,510 分享

中国商报(记者 孙震)发展绿色经济,降低对传统能源依赖,是我国实现碳中和的重要举措。

2021年7月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,明确提出量化的储能发展目标;2022年1月29日,国家发改委、国家能源局又发布了《“十四五”新型储能发展实施方案》,提纲挈领指明了新型储能发展方向。

“十四五”时期是我国实现碳达峰目标的关键期和窗口期,也是新型储能发展的重要战略机遇期。工信部产业发展促进中心公布的“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项的项目立项通知显示,天津荣盛盟固利新能源科技有限公司牵头承担“兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池技术”的研发任务。

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国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项2021年度拟立项项目公示清单截图。(图片由受访者提供)

近日,教授级高级工程师、科技部专家、电池系统集成专家、冬奥会低温电池项目负责人、荣盛盟固利总工程师毛永志接受了中国商报记者的专访,就当前储能行业所面临的问题、国家重大专项的意义以及下一代储能电池相关的问题进行了交流。

中国商报:储能可以说是当前最热门的行业之一,说一说您对储能市场的认识?

储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导磁储能、电池储能等,其中,电化学储能在电力系统中的应用较为广泛。通过电化学储能技术,电能以化学能的形式存储下来,并适时反馈回电力网络。

从市场前景来看,不管是中国还是放眼全球,电化学储能潜在市场巨大,处于快速上升期。锂离子电池电化学储能相较于抽水蓄能、压缩空气蓄能、液流电池蓄能等储能形式具有突出优势,主要具有无地域限制、灵活部署、建设周期短、降本空间大、电压平台高、比能量高、响应速度快等优势。

在储能电池方面,国内企业技术路线多以磷酸铁锂电池为主,2022年新型储能市场中锂离子电池装机规模占比近90%;储能市场全球装机2025年预计达到300GWh,其中中国新型储能装机量将突破30GWh。

中国商报:盟固利作为“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项中“兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池技术”的牵头承担单位,您觉得有哪些原因让盟固利突出重围,再次被选中挑起科研重担?

此次盟固利和中科院化学所郭玉国团队等共同承担了“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项中的兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池技术的开发。课题目标是开发15000次长循环寿命的本质安全的固态电池,度电成本达到0.2元,模组成组率90%,电池柜级别系统成组效率80%,实现10Mwh级别的示范应用。

原位固态化和多级补锂技术是该项目的特色和关键技术,盟固利在补锂技术和固态电池制造技术方面具有核心优势,目前课题进展顺利,已形成多项创新技术,固态电池样品正在测试中。

固态电池技术研发需要长期技术积累,有了扎实的基础才能做到厚积薄发。盟固利是国内最早一批从事锂离子电池研发、生产的企业,深耕锂离子动力电池技术超过20年,累计承担国家重大科研项目30余项,多次荣获国家科学技术进步奖、北京市科学技术奖一等奖等多项科研奖项。最早实现了锂离子电池在纯电动公交车上的大规模示范应用。先后研发出全气候电池技术、高比能快充电池技术、钛酸锂电池技术、高功率电池技术等行业特色产品,广泛应用于新能源汽车、轨道交通、电动飞机以及绿色储能等领域,见证和推动了国内新能源动力电池产业的飞速发展。

中国商报:您觉得下一代储能电池有哪些优势及市场竞争力?

目前荣盛盟固利开发的本质安全的高安全、长寿命、低成本的固态磷酸铁锂电池,是下一代储能电池技术的方向,这是专门针对储能电池应用的环境和工况设计的,本质安全可保证电池长期循环充放电过程不析锂,不会发生电池内短路,电池过热时也不会燃烧,亦不会发生大面积的热扩散,这是大规模储能电池应用的基础,是市场方面的急需,同时配合电池的低成本制造和使用,极具市场竞争力。

中国商报:储能行业正在蓬勃发展,您认为当前储能行业面临哪些问题?

庞大的电化学储能市场,目前使用的电池大都是从车用动力电池直接转过来的,比如280Ah的方形磷酸铁锂电芯原本是在电动公交车上用的,现在成为集装箱储能电池的主力产品。对于储能应用来说,该款电芯存在寿命相对较短、安全性不足以及成本高等问题。

中国商报:您认为储能的产品技术发展趋势是什么?

目前,世界各国均在积极布局固态锂电池,例如美国的“长时储能攻关计划”、欧盟的“电池创新2030计划”,以及中国的“十四五”“储能与智能电网技术”重点专项—兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池课题。

储能锂离子电池的发展趋势是高安全性、低成本和长寿命。

高安全性体现在电池长的循环使用周期内的绝对安全,不能出现着火和爆炸,最好具有本质安全。

长寿命要考虑电池20年的寿命期,储能电池工作工况相对比较确定,每天的充放电循环1—2次,循环使用寿命趋势是15000次。

从成本来说,储能电池目前的度电成本相对较高,目前大约为0.5—0.6元,提高电池循环寿命可有效降低电池系统的度电成本,理想的度电成本低于0.2元。

中国商报:请说一说国家设立“储能与智能电网技术”重大专项课题的意义?

随着碳减排成为全球共识,新能源产业已步入经济发展中心,成为推动未来能源发展的前瞻性技术。目前看,通过风、光等发电的新能源技术是未来发展的主要方向。由于风光发电的不确定性和分时段的特点,接入电网时会对电网稳定性造成影响,同时从用电侧来看,具有白天用电量大、夜间用电量少的特点。锂离子电池储能技术具有响应速度快、占地面积小、使用寿命长、环境友好等优点,其在电网中具有平抑功率波动、负荷削峰填谷、改善电能质量等作用,可以弥补风电、光伏等可再生能源发电间歇性、波动性、随机性短板,已成为电力储能行业的重要方向。

“十四五”国家重点研发计划启动实施“储能与智能电网技术”重点专项,旨在通过储能与智能电网基础科学和共性关键技术研究的布局,推动具有重大影响力的原始创新科技成果的产生和落地,支持方向有两个,一个是Gwh级别的大规模电化学储能的应用,另一个方向是具有本质安全的长寿命、低成本固态锂离子电池的开发和示范应用。

责任编辑:胡美静