中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，全鐵液流電池新創(chuàng)企業(yè)巨安儲(chǔ)能自曝目前簽訂的訂單已經(jīng)超過(guò)25億元。
而這距離95后孟錦濤創(chuàng)立巨安儲(chǔ)能僅過(guò)去短短一年。與此同時(shí)，該公司還連續(xù)完成了三輪累計(jì)逾5000萬(wàn)元融資。
在多種技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)的儲(chǔ)能戰(zhàn)場(chǎng)，巨安儲(chǔ)能研發(fā)和推廣的新型儲(chǔ)能技術(shù)全鐵液流電池是一匹黑馬嗎？
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技術(shù)溯源
以全釩液流電池為代表的的液流儲(chǔ)能技術(shù)，采用水系電解液，反應(yīng)溫和，具有原理層面的本征安全性，適用于大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能，但由于釩原料產(chǎn)量少、價(jià)格高，成本問(wèn)題導(dǎo)致其短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)性不足，更拖累了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。
于是，人們開始探索其他同類型液流電池的可能性，包括全鉻、全鉛、全銅、全鐵等。顯然，只有全鐵是這些選項(xiàng)里最先脫穎而出的。全鐵液流電池以中性氯化亞鐵作為活性物質(zhì)，成本低廉、環(huán)境友好、能量密度高、資源優(yōu)勢(shì)明顯，能夠滿足未來(lái)電網(wǎng)級(jí)大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求。
全鐵液流電池早在1981年就被提出，分為酸性和堿性兩種體系，當(dāng)前階段酸性全鐵液流電池在商業(yè)開發(fā)上較為成熟，主要反應(yīng)是通過(guò)鐵的價(jià)態(tài)變化來(lái)儲(chǔ)存和釋放電能。
全鐵液流電池的技術(shù)問(wèn)題主要在于同鐵鉻液流電池類似的負(fù)極析氫反應(yīng)以及需要抑制氫氧化鐵沉淀的生成。這些問(wèn)題會(huì)大大降低電池的運(yùn)行效率，減小電池容量，同時(shí)有堵塞離子傳導(dǎo)膜的風(fēng)險(xiǎn)。
國(guó)內(nèi)對(duì)全鐵液流電池技術(shù)的研究起步較晚，但對(duì)該技術(shù)的突破性研究卻沒(méi)落下。
2022年12月，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所材料腐蝕與防護(hù)中心腐蝕電化學(xué)課題組宣布在新一代低成本全鐵液流電池儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列重要進(jìn)展。
據(jù)悉，此次中國(guó)科學(xué)院的研究人員以負(fù)極Fe/Fe2+相變作為切入點(diǎn)，提出了配位化學(xué)設(shè)計(jì)策略，先后通過(guò)引入絡(luò)合劑與極性溶劑，協(xié)同提升了Fe/Fe2+沉積溶解反應(yīng)可逆性和析氫抑制性，實(shí)現(xiàn)了低成本全鐵液流電池高效穩(wěn)定長(zhǎng)循環(huán)運(yùn)行。
據(jù)介紹，中國(guó)科學(xué)院組裝的全鐵液流電池實(shí)現(xiàn)了99.3%電流效率、70%能量效率和300全循環(huán)100%的高容量保持率，循環(huán)壽命提升了11倍。
目前，北美的ESS公司最早實(shí)現(xiàn)了全鐵液流電池的商業(yè)化應(yīng)用，規(guī)模已達(dá)百M(fèi)W級(jí)，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)超10小時(shí)，正在向著GWh級(jí)別發(fā)展。2021年，ESS與軟銀旗下的SDenergy簽署協(xié)議，承諾2026年前向其供應(yīng)2GWh的電池系統(tǒng)。2022年，ESS又宣布與美國(guó)第六大社區(qū)所有的非營(yíng)利電力服務(wù)供應(yīng)商SMUD達(dá)成合作，供應(yīng)200MW/2GWh長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方案。
而國(guó)內(nèi)首家全鐵液流儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案提供商——巨安儲(chǔ)能，也已經(jīng)邁出商業(yè)化進(jìn)程的第一步，并在快速發(fā)展中。
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95后孟錦濤
巨安儲(chǔ)能的創(chuàng)始人及CEO孟錦濤為武漢光電國(guó)家研究中心能源光電子博士、美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)化工能源碩士、華中科技大學(xué)材料物理與化學(xué)碩士，其創(chuàng)新研發(fā)的堿性全鐵液流電池儲(chǔ)能技術(shù)就誕生于華中科技大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中。
全鐵液流電池的研發(fā)難點(diǎn)主要集中在負(fù)極鐵的枝晶問(wèn)題和容量不可逆損耗，這些會(huì)影響電池的壽命及充放電性能。巨安儲(chǔ)能瞄準(zhǔn)儲(chǔ)能技術(shù)安全和成本的兩大痛點(diǎn)，為此研發(fā)了新型的鐵基負(fù)極材料，形成正負(fù)極對(duì)稱的全液態(tài)鐵基活性材料，避免了電池運(yùn)行過(guò)程中固態(tài)鐵的生成。
此外，其自主設(shè)計(jì)的全鐵液流電池系統(tǒng)采用全球首創(chuàng)的自分層電池架構(gòu)，其正負(fù)極為雙水相電解液，可自動(dòng)分層，大大降低了液流電池對(duì)隔膜的要求，突破了國(guó)外對(duì)離子膜的壟斷和技術(shù)限制，進(jìn)一步降低了電池成本。
據(jù)公開信息，巨安儲(chǔ)能研發(fā)的全球首創(chuàng)的新型全鐵液流電池，解決了影響儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的安全及成本等核心問(wèn)題，具有大容量、高安全、高效能、低成本、長(zhǎng)壽命，可回收等優(yōu)點(diǎn)，被鋰電池發(fā)明人、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者John B.Goodenough教授評(píng)價(jià)為"電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新"。
孟錦濤表示，“無(wú)論是堿性全鐵液流電池，還是全球首創(chuàng)自分層技術(shù)，我們都是在‘無(wú)人區(qū)’行走?！?
目前，巨安儲(chǔ)能已經(jīng)量產(chǎn)第一代鐵基液流電池電解液，第二代電解液也已經(jīng)進(jìn)入中試階段。電堆方面，5kW-30kW等多種型號(hào)的單電堆已正式投產(chǎn)，更大功率的電堆（42kW、64kW）正在研發(fā)中，以30kW電堆為基礎(chǔ)研制了JT-FLOW-S250、JT-FLOW-S500兩種型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化電池艙（集裝箱）產(chǎn)品，系統(tǒng)運(yùn)行效率均在80%以上，響應(yīng)時(shí)間均小于50ms。電解液、電堆均已通過(guò)第三方機(jī)構(gòu)的檢測(cè)測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了目前液流電池的領(lǐng)先水平。
產(chǎn)能方面，巨安儲(chǔ)能以“雙萬(wàn)工程”（萬(wàn)噸電解液、萬(wàn)臺(tái)電堆）在湖北布局萬(wàn)噸電解液和萬(wàn)臺(tái)電堆中試產(chǎn)線，2023年將達(dá)到年產(chǎn)1-2GWh電解液、1GW電堆以及三千套標(biāo)準(zhǔn)化電池艙產(chǎn)品能力，同時(shí)新的量產(chǎn)產(chǎn)線也在布局建設(shè)過(guò)程中，或?qū)⑤椛淦渌∈小?
巨安儲(chǔ)能宣稱其是國(guó)內(nèi)目前唯一一家將全鐵液流儲(chǔ)能電池商業(yè)化的企業(yè)。
2022年7月12日，巨安儲(chǔ)能與中電建新能源集團(tuán)有限公司華中分公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推進(jìn)湖北英山風(fēng)光儲(chǔ)一體化新能源項(xiàng)目64MW/128MWh新型鐵基液流儲(chǔ)能示范項(xiàng)目建設(shè)。這是該公司首個(gè)大規(guī)模商用項(xiàng)目。
2023年1月8日，巨安儲(chǔ)能首個(gè)液流電池電解液制造項(xiàng)目正式簽約。根據(jù)該項(xiàng)目合同，巨安儲(chǔ)能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展鐵基液流電池電解液項(xiàng)目建設(shè)，其中一期工程投資2億元，建設(shè)40000t/a電解液制造產(chǎn)線，以滿足巨安儲(chǔ)能同中廣核、中電建等單位確立的公安、英山等儲(chǔ)能示范項(xiàng)目建設(shè)需求。待項(xiàng)目制造工藝穩(wěn)定，巨安儲(chǔ)能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展600000t/a電解液量產(chǎn)基地建設(shè)。
快速增長(zhǎng)的儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)這家初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。
全鐵液流電池技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)的商業(yè)化進(jìn)程才剛剛起步，目前據(jù)了解也僅有巨安儲(chǔ)能這一家公司在做。巨安儲(chǔ)能這樣一家年輕的公司，看起來(lái)有足夠的沖勁去開辟一個(gè)新市場(chǎng)。但全鐵液流電池儲(chǔ)能技術(shù)究竟能否改變新型儲(chǔ)能的市場(chǎng)格局？路還很長(zhǎng)。
