液流电池被日美领先20年?潍坊“小厂”突破瓶颈,华为已加速合作

新能源变革在即,储能领域又添新“宠儿”?

1799年,意大利物理学家亚历山德罗·伏特发明伏打电堆,标志着“电池”原型的正式诞生。在后续数百年的迭代更新中,西方国家始终紧握电池产业发展的绝对主导权。

1949年,兼备容量高、寿命长、应用范围广的液流电池雏形,由德国科学家Kangro首次提出。在此基础上,1974年,美国NASA的Thaller教授系统提出第一个真正意义上的液流电池体系:铁铬液流电池。

从此,西方科研团队在液流电池电极设计、电解液体系优化、催化剂筛选等领域,均开始了系统化研究,并相继衍生出铁铬液流、全钒液流和锌基液流三大技术路线,与此同时,以日本住友、三菱化学和美国UET为代表的海外企业,也纷纷开始相应的产业布局。

而我国在液流电池领域的探索,足足比西方国家晚了20年。

一、中国在液流电池领域的探索

国内对液流电池的研究,最早可追溯到20世纪90年代初北京大学建立的全钒液流储能示范项目,而直到2000年之后,国内企业才开始液流电池的商用化探索。

不过,虽然起步较晚,国产液流电池的追赶脚步却很快。特别是在全钒液流技术路线(VFB)上,国内企业不仅建成全球规模最大的VFB系统,其相关储能技术更达到国际领先水平,并实现了向欧洲地区的出口。

值得注意的是,坐落于山东潍坊的潍坊液流储能公司(Enerflow),在助力国产液流反超外企的进程中,有着相当突出的技术贡献。

前段时间,华为高管到访潍坊液流储能公司(Enerflow),重点考察了Enerflow刚刚取得重大突破的盐酸型液流电池技术项目。作为一家今年才成立的液流电池企业,Enerflow究竟靠什么技术优势赢得华为青睐?

二、什么是液流电池

要理解Enerflow的研发价值,我们首先得知道,所谓“液流电池”,和锂电池的区别是什么。

1、结构不同

锂离子电池是由正负电极、电解液、膈膜、电池外壳集成的一体化部件,而液流电池则更接近“氢燃电池”构造,分为燃料供应端(电解液储罐)和能量转换端(电堆)两种分立器件。

2、运行机制的差异

锂电池主要依靠锂离子在正负极之间的嵌入、脱嵌往返活动,来实现充放电活动,液流电池则通过流经电极的电解液所发生的氧化还原,完成化学能和电能的彼此转换。

3、电解液形态

两种电池最直观的差异,还在于电解液的形态。

锂离子电池的电解液形态比较复杂,比如传统锂离子电池,采用的是非水电解质,后来随着技术工序的进步,又先后出现水系锂离子电池,和应用固体电解质的SEI锂电池。而液流电池电解液则统一为内含活性工作物质的水溶液。

三、Enerflow的技术突破

尽管公司成立时间较晚,但Enerflow对液流电池的攻关研发却很早。自2000年起,Enerflow科研团队即开始液流电池的产研一体化布局。经过十多年技术攻关,Enerflow成功解决全钒液流电池两大难题:

首先,在电池结构设计上,Enerflow大胆摒弃对质子交换膜的依赖,通过结构的创新设计,进一步优化电解液通路,降低了电解液对电堆内部材料的冲击腐蚀,使全钒液流电池使用寿命达到其他液流电池的2倍以上。

其次,针对困扰电池产业多年的析氢、析氯问题,Enerflow自主研发钒渣提纯技术、钒粉纯化技术,大幅减少电解液流通过程中的沉积现象,并有效杜绝电解液成分泄漏风险。

结构部件的分离和电解液核心构成的变化,使液流电池得以实现功率和能量的独立设计。由此带来的性能优势,包括更高的能量效率(>80%)、更长的使用寿命(充放电10万次以上)和卓越的安全表现(水溶液的抗燃性)。

相比锂电池,液流电池更适用于新能源发电储能领域。据相关能源机构计算,在储能时长4到10h的规模型储能方面,液流电池储能方案具有明显的比较优势,而Enerflow在盐酸全钒液流电池领域的创新,进一步放大了液流电池在储能方面的应用价值。

四、结语

在实现多元化能源战略的过程中,Enerflow的液流电池技术突破,无疑提供了一条更可靠、更灵活的新选项。

而此次华为与Enerflow的良好互动,似乎也预示着,分别在5G、液流电池领域达到领先水平的两大企业,又将在新能源这条共同的赛道上,掀起一阵波澜。


展开阅读全文

页面更新:2024-03-13

标签:流电   华为   日美   电解液   潍坊   电极   新能源   锂电池   瓶颈   锂离子电池   电池   领域   技术

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top