风电、光电是来自大自然的绿色能源，但稳定性较差。如何把“风光”能源储存起来，是构建新型电力系统的首要问题。在近期召开的首届中国国际供应链促进博览会上，山西国润储能科技有限公司展示了他们10余年的科研和生产实践成果，为解决“风光”存储问题提出了解决方案。该公司生产的全钒液流电池、全氟离子膜及多场景储能解决案例在清洁能源展区亮相后，受到众多上下游企业的高度关注。
打造“绿色仓库”
“大家可以把全钒液流电池想象成一个‘绿色仓库’，这个‘仓库’有两个独立的区域，一个功率单元，一个容量单元，把两者结合起来，就组成了一个绿色储能装置。”2023年12月25日，山西国润储能科技有限公司工作人员刘春霞向观众介绍全钒液流电池的基本特点。与常见的锂离子电池、铅酸电池等不同，全钒液流电池安全性高，使用寿命长，对环境也更加友好。
近年来，国润储能以全钒液流电池、全氟离子膜等核心技术为支撑，积极参与产业链的技术创新与产品迭代，不断为客户提供安全、经济、高效的储能综合解决方案。该公司拥有来自清华大学、北京理工大学、中国科学院大学等知名高校的核心研发团队20余人，深耕液流电池储能领域十余载，已具备全钒液流电池系统研发、电堆制造、离子膜生产及控制系统等全套领先核心技术。目前已申请国际国内专利近百项，获得授权38项，其中PCT专利1项;建成山西省液流电池储能技术工程研究中心、省级新型研发机构等十余个科研创新平台。
记者了解到，该公司生产的全钒液流电池已在多个场景中实际应用。其中，朔州陶瓷职业技术学院光储充一体化项目，为省内首个全钒液流电池储能低碳校园光储充一体化示范工程。该项目采用自发自用、余电上网模式运营，光伏发电系统装机规模1.398MW，配套储能、充电桩等绿色能源服务，2021年底已实现并网;华朔250kW/1000kWh光储充项目，通过停车棚光伏、新能源充电桩以及储能系统一体化打造，已稳定运行超过一年半;去年1月29日，国润储能与朔州滋润机场成功签订“零碳”机场全钒液流电池储能系统供货合同，这标志着国润储能在园区零碳方案进一步落地实践中又有了新的突破。
勇破技术瓶颈
值得一提的是，国润储能自主研发的kW级、100kW级、MW级储能单元模块，通过自研隔膜纳米石墨烯材料以及特殊焊接工艺的方式，可以将电堆隔膜材料的使用面积下降25%、电堆的总成本下降30%，在保证能量转换效率的同时，可以确保储能系统运行稳定。
近年来，随着市场需求的不断扩大，国润储能也在不断扩大生产规模。该公司自主设计建设的全钒液流电池电堆智能化生产线，已具备5kW、12.5kW、30kW、50kW等多规格电堆生产能力及MW级以上液流电池系统集成能力，电堆防漏性能、电化学性能、系统效率均处于行业领先水平。
在国润储能展区，工作人员马倩倩结合展柜里依次摆放着的全氟离子溶液、全氟离子膜、催化剂、膜电极、电解槽、钒电解液等原料，向前来问询的观众详细解答生产全钒液流电池的基本过程。观众们一边听着介绍不时提出问题，一边举起手机拍照留下资料。
“全氟离子交换膜是生产全钒液流电池的关键，以前都要从外国进口，价格昂贵，现在我们公司已经突破了这项技术，打破了国外垄断，生产成本大大降低。”马倩倩解释说，钒电池的隔膜必须抑制正负极电解液中不同价态的钒离子的交叉混合，还不能阻碍氢离子通过隔膜传递电荷。因为钒电解液充电放电的过程，就是电解液中钒离子价态变换的过程。
据介绍，国润储能现已建成两条国际领先的全氟离子膜自动化生产线，年产能超140万平方米，其自主研发的全氟离子膜具有拉伸强度高、各向同性、电导率高、化学性能好等突出优势，可以广泛应用于钒液流电池、铁铬液流电池、电解水制氢等领域。
争做“双碳”先锋
在“双碳”目标下，我国力争二氧化碳排放于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这意味着中国作为世界上最大的发展中国家，将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。
山西作为全国首个能源革命综合改革试点省份，正在为国家能源安全和“双碳”目标实现贡献力量。近年来，我省在坚决扛起能源保供政治责任的同时，为国家源源不断输出清洁电力，并加快构建现代能源体系，有力彰显了能源革命进无止境的广阔前景。
山西国润储能科技有限公司积极落实国家出台的多项政策，全力推动全钒液流电池的商业化进程，按照《新型储能标准体系建设指南》《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》和《“十四五”新型储能发展实施方案》等产业政策，大力探寻全钒液流电池的市场前景。
此外，我国钒矿储量居世界第一，占全球总产量的47%以上，也为大规模发展全钒液流电池提供了基本保障。
“下一步，我们要继续把规模做上去、成本降下来，引领我省储能产业在市场竞争中抢占先机，助力绿色低碳发展，为实现碳达峰碳中和目标作出更大贡献。”国润储能董事长孟青说。
来源：钒电池
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