我國將大力支持儲能設(shè)備和技術(shù)發(fā)展
全釩液流電池儲能技術(shù)有突破
全釩液流電池儲能系統(tǒng)的主要市場應(yīng)用為太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電并網(wǎng)儲能和智能電網(wǎng)儲能,提高可再生能源接入能力,提高能源利用率。另外,儲能系統(tǒng)還能用于國家重要部門如政府、醫(yī)院、機(jī)場、軍事指揮系統(tǒng)等作為備用電站,在非常時期保證穩(wěn)定、及時的大功率、大容量電力供應(yīng)。張華民研究員介紹了他們的研究成果,他說,我們經(jīng)過10多年扎扎實實的創(chuàng)新研究,電解質(zhì)溶液、電極雙極板等電池核心材料都達(dá)到了規(guī)模化生產(chǎn);原創(chuàng)性地開發(fā)出液流電池用高選擇性、高穩(wěn)定性、低成本的非氟離子傳導(dǎo)膜,并正用于建設(shè)中的100 kW/500 kW應(yīng)用示范工程;突破了大功率電堆設(shè)計制造技術(shù)、電池成組技術(shù)、電池管理控制技術(shù)及多系統(tǒng)耦合與綜合能量管理控制技術(shù)。
他還介紹了國外目前的情況,美國加州公共事業(yè)委員會2013年9月3日做出決定(立法)。要求加州三大電力公司按照決定要求建設(shè)儲能系統(tǒng),截至2020年,建設(shè)1325 MW儲能系統(tǒng)。其目的是增加加州風(fēng)能、太陽能發(fā)電的接納能力,提高電網(wǎng)穩(wěn)定可靠性,改善管理及調(diào)控能力。 日本政府最近投入2億美元在北海道建立15 MW/ 60 MW?h 全釩液流電池儲能系統(tǒng),用于電網(wǎng)調(diào)頻、平衡負(fù)荷,提高對風(fēng)電及光伏發(fā)電的接納能力。
高虎認(rèn)為,未來將以車用動力為重點,轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式加快儲能研發(fā)應(yīng)用,加快智能電網(wǎng)及先進(jìn)儲能關(guān)鍵技術(shù),同時加快材料和裝備的研發(fā)以及系統(tǒng)集成的創(chuàng)新,加速創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化,以改善風(fēng)電、太陽能等間歇式能源特征。
整頓鉛酸電池促進(jìn)鋰離子電池
工信部消費品工業(yè)司輕工處李強(qiáng)認(rèn)為,當(dāng)前的動力電池國家重點扶持的是鋰電電池,而中國的鉛酸蓄電池行業(yè)逐漸從一個產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,制造技術(shù)落后的低端產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為一個2000家企業(yè);總產(chǎn)值1500億元規(guī)模;產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量三分之一的熱興產(chǎn)業(yè)。并形成了以浙、蘇、閩、粵等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為產(chǎn)業(yè)集中區(qū)的產(chǎn)業(yè)格局以及中小企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。“十二五”之前,由于國家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)和調(diào)控作用的乏力,我國的鉛酸蓄電池行業(yè)處于一種自由無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時也帶來了產(chǎn)業(yè)集中度低、環(huán)境污染、能源浪費、產(chǎn)能過剩及社會責(zé)任匱乏等諸多的問題。
2012年11月6日環(huán)保部發(fā)布的《鉛酸蓄電池生產(chǎn)及再生污染防治技術(shù)政策》和2013年3月工信部、環(huán)保部、國家發(fā)改委等國家五部委聯(lián)合發(fā)布的“關(guān)于促進(jìn)鉛酸蓄電池和再生鉛企業(yè)規(guī)范發(fā)展意見”,充分明確了國家對鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和推動升級轉(zhuǎn)型的目的和目標(biāo)。環(huán)保核查:1000多家有生產(chǎn)許可證,能在2015年能夠通過的成為少數(shù)。
2015年將成為鉛酸電池企業(yè)的生死線,對不符合準(zhǔn)入條件的企業(yè)重新審核,不發(fā)許可證,目前,第三批正在審核,提升內(nèi)部管理水平,技術(shù)提升水平,獲得好的發(fā)展機(jī)會。
李強(qiáng)認(rèn)為,鋰離子電池不僅作為動力電池同時也具有儲能功能,其發(fā)展應(yīng)該分三步走,第一步:手機(jī)、筆記本電池目前已經(jīng)很成熟的;第二步:中等電池市場正處在發(fā)展階段,如,電動自行車電池(主要在10-20安石),國內(nèi)自行車已接近2億輛,有規(guī)模的393家企業(yè),總產(chǎn)量3695萬輛,出口81萬輛,鋰離子電動自行車231萬輛,每年增長7%;第三步:大電池技術(shù)有許多待解決的技術(shù)難點,如,轎車、客車動力電池。但是一些企業(yè)已經(jīng)解決了一些瓶頸的技術(shù)并已商業(yè)化,例如,山東威能電池公司,威能鋰離子電池不僅廣泛用于電力系統(tǒng)的儲能方面,而且已經(jīng)與上汽申沃、南京金龍、中通、歐輝、沂星、吉利、眾泰等國內(nèi)多家企業(yè)達(dá)成合作,部分已完成裝配生產(chǎn),并已批量出口捷克、德國、美國、比利時、法國、新加 坡等歐美、東南亞市場。
梯級利用儲能鋰電池產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇
作為電動汽車用動力鋰電池,容量衰減至額定容量的80%時,電動汽車的續(xù)航里程會明顯減少,失去使用價值,但對于儲能系統(tǒng)來說仍具有較大的使用價值。此外,從環(huán)保方面考慮,雖然鋰電池環(huán)境污染性相對較小,但是其中的鎳、鈷、錳等金屬元素以及各類鋰鹽、有機(jī)溶劑等物質(zhì)仍然具有一定的易燃性、浸出毒性和腐蝕性,直接丟棄造成的后果不容小覷。
中國汽車技術(shù)研究中心專家曾預(yù)測,我國動力鋰電池未來報廢量將快速增長,2015年動力鋰電池累計報廢量約為2萬~4萬噸,2020年將達(dá)到12萬~17萬噸。
因此,汪家紅在會上指出,動力鋰電池的回收需要遵循“誰制造誰回收”責(zé)任體制,通過推行回收責(zé)任制建立動力鋰電池的回收利用體系,保證回收來源。
目前,已有企業(yè)在這方面做出了積極嘗試。山東威能環(huán)保電源有限公司日前新上的“廢舊鋰離子動力電池回收處理和綜合利用”項目,總投資額17億元,建設(shè)期限3年,實施后每年可回收動力電池30億安時,回收金屬25500噸以上,價值20400萬元,循環(huán)利用舊電池容量約24億Ah,可組建儲能站實現(xiàn)能源充分利用7200兆瓦時。威能公司總經(jīng)理熊俊威解釋道,當(dāng)汽車鋰電池從100%容量衰減到70%容量時,公司可在通信基站、工業(yè)備用電源等領(lǐng)域以儲能電池形式繼續(xù)使用,同時也可以應(yīng)用到家庭備用電源;當(dāng)鋰電池衰減到40%以下,公司可以進(jìn)行資源化處理,對鋰電池電解液、正負(fù)兩極、隔膜中有價值的材料進(jìn)行提取制備和可持續(xù)利用。 專家表示,該項目作為國內(nèi)數(shù)量不多的大規(guī)模專業(yè)鋰離子電池回收處理和綜合利用項目,對我國今后在該領(lǐng)域的發(fā)展具有示范性和帶動性作用。(馬曉嵐)
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山東威能攻破鋰電低溫充放電難題
記者在日前舉辦的2014中國儲能電池材料及技術(shù)大會上了解到,山東威能環(huán)保電源有限公司解決了電池低溫充放電這個國際性難題,其生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力電池在零下40攝氏度的低溫下,充電和放電性能依然可以保持常溫時的性能。
中國電池工業(yè)協(xié)會理事長韓作梁表示,鋰離子電池在我國儲能領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛,尤其是磷酸鐵鋰電池在發(fā)電系統(tǒng)和新能源汽車領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用量。上半年,我國鋰離子電池進(jìn)出口順差達(dá)到6.7億美元,同比增長40%。
據(jù)了解,磷酸鐵鋰電池有高比能量、高比功率、高能量轉(zhuǎn)換效率、長循環(huán)壽命等優(yōu)點,但目前存在低溫時難以放電和充電的問題,低溫性能差是國際性難題。
為了有效提高磷酸鐵鋰動力電池的低溫性能,山東威能環(huán)保電源有限公司和青島大學(xué)主要從四方面著手進(jìn)行改進(jìn):一是磷酸鐵鋰正極材料納米化;二是負(fù)極采用復(fù)合石墨,如鱗狀石墨、塊狀石墨、碳纖維和MCMB等一些碳材料進(jìn)行復(fù)合使用;三是電解液選用低熔點的溶劑和增加提高低溫電導(dǎo)率的添加劑;四是電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化。他們采用創(chuàng)新的設(shè)計和工藝,優(yōu)化了鋰離子動力電池的正極材料,同時以安全、穩(wěn)定、低成本的負(fù)極材料及經(jīng)過配方調(diào)整的電解液等材料與之匹配,對電池結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,使磷酸鐵鋰材料充分發(fā)揮其材料性能。
根據(jù)專家鑒定,威能低溫磷酸鐵鋰動力電池,在55攝氏度高溫環(huán)境下,放電容量不小于額定容量的95%,在零下40攝氏度低溫環(huán)境下,放電容量不小于額定容量的80%。其安全性能優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。可廣泛用于對電池安全性要求極高的礦燈、電動車以及軍用和航天等領(lǐng)域。
山東威能鋰離子動力電池3億Ah項目于9月投產(chǎn)。新建廠房32000平方米、實驗室6800平方米,新增設(shè)備1400臺/套、實驗檢測設(shè)備200多臺/套,并建設(shè)模塊及電池包自動生產(chǎn)線4條,達(dá)到國內(nèi)一流水平。
為抓住這一契機(jī),該公司與韓國東邦公司達(dá)成協(xié)議,成立韓國威能-東邦公司開拓韓國儲能市場,并于2014年10月28日正式掛牌成立。
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