中國儲能網(wǎng)訊：近日，全鐵液流電池新創(chuàng)企業(yè)巨安儲能自曝目前簽訂的訂單已經(jīng)超過25億元。
而這距離95后孟錦濤創(chuàng)立巨安儲能僅過去短短一年。與此同時，該公司還連續(xù)完成了三輪累計逾5000萬元融資。
在多種技術路線競爭的儲能戰(zhàn)場，巨安儲能研發(fā)和推廣的新型儲能技術全鐵液流電池是一匹黑馬嗎？
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技術溯源
以全釩液流電池為代表的的液流儲能技術，采用水系電解液，反應溫和，具有原理層面的本征安全性，適用于大規(guī)模電化學儲能，但由于釩原料產(chǎn)量少、價格高，成本問題導致其短期內(nèi)經(jīng)濟性不足，更拖累了整個產(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)勢明顯，能夠滿足未來電網(wǎng)級大規(guī)模長時儲能的需求。
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，主要反應是通過鐵的價態(tài)變化來儲存和釋放電能。
全鐵液流電池的技術問題主要在于同鐵鉻液流電池類似的負極析氫反應以及需要抑制氫氧化鐵沉淀的生成。這些問題會大大降低電池的運行效率，減小電池容量，同時有堵塞離子傳導膜的風險。
國內(nèi)對全鐵液流電池技術的研究起步較晚，但對該技術的突破性研究卻沒落下。
2022年12月，中國科學院金屬研究所材料腐蝕與防護中心腐蝕電化學課題組宣布在新一代低成本全鐵液流電池儲能技術領域取得了一系列重要進展。
據(jù)悉，此次中國科學院的研究人員以負極Fe/Fe2+相變作為切入點，提出了配位化學設計策略，先后通過引入絡合劑與極性溶劑，協(xié)同提升了Fe/Fe2+沉積溶解反應可逆性和析氫抑制性，實現(xiàn)了低成本全鐵液流電池高效穩(wěn)定長循環(huán)運行。
據(jù)介紹，中國科學院組裝的全鐵液流電池實現(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公司最早實現(xiàn)了全鐵液流電池的商業(yè)化應用，規(guī)模已達百MW級，儲能時長超10小時，正在向著GWh級別發(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2GWh的電池系統(tǒng)。2022年，ESS又宣布與美國第六大社區(qū)所有的非營利電力服務供應商SMUD達成合作，供應200MW/2GWh長時儲能方案。
而國內(nèi)首家全鐵液流儲能系統(tǒng)解決方案提供商——巨安儲能，也已經(jīng)邁出商業(yè)化進程的第一步，并在快速發(fā)展中。
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95后孟錦濤
巨安儲能的創(chuàng)始人及CEO孟錦濤為武漢光電國家研究中心能源光電子博士、美國圣路易斯華盛頓大學化工能源碩士、華中科技大學材料物理與化學碩士，其創(chuàng)新研發(fā)的堿性全鐵液流電池儲能技術就誕生于華中科技大學的實驗室中。
全鐵液流電池的研發(fā)難點主要集中在負極鐵的枝晶問題和容量不可逆損耗，這些會影響電池的壽命及充放電性能。巨安儲能瞄準儲能技術安全和成本的兩大痛點，為此研發(fā)了新型的鐵基負極材料，形成正負極對稱的全液態(tài)鐵基活性材料，避免了電池運行過程中固態(tài)鐵的生成。
此外，其自主設計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，其正負極為雙水相電解液，可自動分層，大大降低了液流電池對隔膜的要求，突破了國外對離子膜的壟斷和技術限制，進一步降低了電池成本。
據(jù)公開信息，巨安儲能研發(fā)的全球首創(chuàng)的新型全鐵液流電池，解決了影響儲能技術發(fā)展的安全及成本等核心問題，具有大容量、高安全、高效能、低成本、長壽命，可回收等優(yōu)點，被鋰電池發(fā)明人、諾貝爾獎獲得者John B.Goodenough教授評價為"電化學儲能領域的革命性創(chuàng)新"。
孟錦濤表示，“無論是堿性全鐵液流電池，還是全球首創(chuàng)自分層技術，我們都是在‘無人區(qū)’行走。”
目前，巨安儲能已經(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)進入中試階段。電堆方面，5kW-30kW等多種型號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電堆為基礎研制了JT-FLOW-S250、JT-FLOW-S500兩種型號的標準化電池艙（集裝箱）產(chǎn)品，系統(tǒng)運行效率均在80%以上，響應時間均小于50ms。電解液、電堆均已通過第三方機構的檢測測試，各項指標均達到了目前液流電池的領先水平。
產(chǎn)能方面，巨安儲能以“雙萬工程”（萬噸電解液、萬臺電堆）在湖北布局萬噸電解液和萬臺電堆中試產(chǎn)線，2023年將達到年產(chǎn)1-2GWh電解液、1GW電堆以及三千套標準化電池艙產(chǎn)品能力，同時新的量產(chǎn)產(chǎn)線也在布局建設過程中，或將輻射其他省市。
巨安儲能宣稱其是國內(nèi)目前唯一一家將全鐵液流儲能電池商業(yè)化的企業(yè)。
2022年7月12日，巨安儲能與中電建新能源集團有限公司華中分公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推進湖北英山風光儲一體化新能源項目64MW/128MWh新型鐵基液流儲能示范項目建設。這是該公司首個大規(guī)模商用項目。
2023年1月8日，巨安儲能首個液流電池電解液制造項目正式簽約。根據(jù)該項目合同，巨安儲能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展鐵基液流電池電解液項目建設，其中一期工程投資2億元，建設40000t/a電解液制造產(chǎn)線，以滿足巨安儲能同中廣核、中電建等單位確立的公安、英山等儲能示范項目建設需求。待項目制造工藝穩(wěn)定，巨安儲能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展600000t/a電解液量產(chǎn)基地建設。
快速增長的儲能市場對這家初創(chuàng)公司來說，既是機遇又是挑戰(zhàn)。
全鐵液流電池技術目前在國內(nèi)的商業(yè)化進程才剛剛起步，目前據(jù)了解也僅有巨安儲能這一家公司在做。巨安儲能這樣一家年輕的公司，看起來有足夠的沖勁去開辟一個新市場。但全鐵液流電池儲能技術究竟能否改變新型儲能的市場格局？路還很長。
