中國儲能網(wǎng)訊：上海航天控制技術(shù)研究所（軍工代號“八〇三所”）是中國航天科技集團公司第八研究院所屬的航天控制技術(shù)專業(yè)研究所，是我國唯一的一家跨彈、箭、星、船、器等多個航天技術(shù)領(lǐng)域，控制系統(tǒng)工程和光機電產(chǎn)品工程并舉的綜合性航天專業(yè)技術(shù)研究所，國防科研事業(yè)單位，位于上海閔行航天城。
八〇三所主要承擔戰(zhàn)術(shù)武器、運載火箭、空間飛行器的制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)和核心單機，以及載人航天與探月工程配套單機的研制、生產(chǎn)和試驗任務(wù)。依托系統(tǒng)研發(fā)與單機研制的綜合優(yōu)勢，八〇三所的飛行控制技術(shù)、光電探測技術(shù)、慣性技術(shù)和伺服控制技術(shù)均達到國內(nèi)先進水平。作為上海市慣性技術(shù)學(xué)會和上海市紅外與遙感學(xué)會的理事長單位，八〇三所承擔著上海市空間智能控制技術(shù)重點實驗室、中國航天科技集團公司紅外探測技術(shù)研發(fā)中心等省部級創(chuàng)新平臺的建設(shè)工作。
八〇三所始終堅持“軍民融合、寓軍于民”的發(fā)展模式，以仿真轉(zhuǎn)臺、仿真測控設(shè)備、汽車位置傳感器、導(dǎo)電塑料電位器、稅控和金融服務(wù)等為主營業(yè)務(wù)的航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。經(jīng)過50多年的發(fā)展，形成了以飛行控制系統(tǒng)技術(shù)為核心，光電探測與制導(dǎo)、慣性測量與導(dǎo)航、伺服驅(qū)動與控制多專業(yè)協(xié)同發(fā)展的專業(yè)技術(shù)體系，具備了智能傳感器、智能裝備及智能無人系統(tǒng)三大軍民融合產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域孵化的技術(shù)基礎(chǔ)，現(xiàn)擁有1個全資子公司和1個參股民品公司，獲得了顯著的經(jīng)濟效益和良好的市場聲譽。
八〇三所現(xiàn)有員工2200余名，是航天八院最大的研究所，已建成一支以國家級、省部級專家和特級技師為首的高層次、多專業(yè)的航天人才隊伍。秉持“志在空間、威震長空”文化理念和建設(shè)“最具綜合優(yōu)勢的航天控制系統(tǒng)研究所和產(chǎn)業(yè)集團”的企業(yè)愿景，八〇三所先后榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎、國家技術(shù)發(fā)明獎、全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果獎等獎項，榮獲上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市“五一”勞動獎狀、上海市和集團公司文明單位等榮譽。
11月18日上午，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會與中國儲能網(wǎng)聯(lián)合組織的“第五期中國儲能產(chǎn)業(yè)巡回走訪調(diào)研團”走進上海航天控制技術(shù)研究所（以下簡稱“航天803所”）。航天803所楊海容副所長、飛輪儲能項目負責人鄭建勇部長等主要人員接待了調(diào)研團一行。
一、打通飛輪儲能產(chǎn)業(yè)孵化的最后“一公里“
據(jù)楊海容介紹，航天803所是衛(wèi)星控制分系統(tǒng)抓總單位和GNC系統(tǒng)與單機配套的專業(yè)研究所，在空間執(zhí)行機構(gòu)（飛輪）和衛(wèi)星控制系統(tǒng)部件研制方面具有豐富的工程經(jīng)驗。從上世紀九十年代起，航天803所就開始了飛輪的研制生產(chǎn)工作，從原先衛(wèi)星應(yīng)用飛輪產(chǎn)品的進口，已轉(zhuǎn)為目前飛輪產(chǎn)品的完全國產(chǎn)化替代，并廣泛成功應(yīng)用于各類衛(wèi)星型號的研制中，所有在軌飛行產(chǎn)品安全可靠。同時，在充分繼承機械支承飛輪產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，“十五”期間，航天803所就開始了磁懸浮軸承技術(shù)的攻關(guān)，先后完成了多型磁懸浮飛輪、磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機以及磁懸浮控制力矩陀螺等產(chǎn)品的研制。經(jīng)過幾十年的技術(shù)積累，在飛輪磁懸浮軸承設(shè)計與研制、控制器配套、高速電機設(shè)計及其驅(qū)動控制技術(shù)、真空密封等方面積累了豐富的工程研制經(jīng)驗。
時值國家大力推行與倡導(dǎo)軍民融合國家戰(zhàn)略，作為一個傳統(tǒng)的軍工研究所，如何把航天軍用技術(shù)向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化一直是我們在思考的問題；楊海容如是說，從2015年開始，航天803所就圍繞核心專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，歸核聚焦一些可以孵化的軍民兩用的產(chǎn)品，其中飛輪儲能就是一個航天軍用技術(shù)向新能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)化的典型成果。
鄭建勇博士指出飛輪儲能系統(tǒng)是一種新型綠色環(huán)保型的技術(shù)，在應(yīng)急電源保障、可再生能源接入、電網(wǎng)調(diào)峰/調(diào)頻、配電側(cè)/用戶側(cè)分布式儲能、城市交通電動化（軌道交通及電動汽車）等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。飛輪儲能單體容量大、狀態(tài)可全監(jiān)控，因其壽命長、免維護、能量密度高、無任何廢棄燃料、允許短時間大電流充放電、充放電循環(huán)次數(shù)接近無限以及工作溫度范圍寬等一系列優(yōu)點，被認為是未來最具競爭力的儲能技術(shù)之一。特別是隨著高強度復(fù)合材料、大功率高速電力電子和主動磁軸承等技術(shù)的不斷發(fā)展，基于真空磁懸浮技術(shù)的大功率儲能飛輪因其無摩擦、長壽命、損耗低、免維護等優(yōu)點將成為新能源發(fā)展的必然趨勢。
“十二五”以來，航天803所陸續(xù)開展了軍民兩用混合型磁軸承技術(shù)、0.32kWh磁懸浮儲能飛輪技術(shù)等課題的研究，對磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)進行了大量研究和試驗驗證，已掌握了核心關(guān)鍵技術(shù)。鄭建勇博士指出，目前在航天803所軍民融合專項的支持下，項目組立足于“產(chǎn)學(xué)研”合作，正在開展MW級大功率磁浮飛輪儲能系統(tǒng)技術(shù)的研究工作，工程繼承性好，研制周期和成本受控，總體技術(shù)風(fēng)險有限。在科研生產(chǎn)條件保障方面，經(jīng)過幾十年的積累，航天803所具有大功率、高可靠空間執(zhí)行機構(gòu)研制過程中必需的各類生產(chǎn)、標定、測試與試驗設(shè)備；同時，航天803所是中國航天科技集團公司定點的環(huán)境試驗中心，擁有各種先進的環(huán)境試驗設(shè)備，從而為MW級大功率磁浮飛輪儲能系統(tǒng)的研究提供了所必需的生產(chǎn)與試驗條件。
楊海容指出，黨的十八大提出要“堅持走中國特色軍民融合式發(fā)展路子，堅持富國和強軍統(tǒng)一”，將軍民融合作為“落一子而全盤活”的重要舉措重點推進。目前，航天八院正在積極籌建上海（航天）軍民融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心（簡稱八院“雙創(chuàng)中心”），中心將秉承開發(fā)、融合發(fā)展的理念，依托上海航天，以創(chuàng)新驅(qū)動為核心，以產(chǎn)融結(jié)合為紐帶，打造上海市軍民融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，成為上海市國家級軍民融合創(chuàng)新示范區(qū)、上海市南部科創(chuàng)中心核心區(qū)以及上海市國家科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化基地。航天803所將率先將飛輪儲能項目組入駐“雙創(chuàng)中心”，充分利用體制外的機制優(yōu)勢，堅持軍民融合，大膽引進風(fēng)險投資，進行項目公司化運作，將核心技術(shù)和生產(chǎn)能力通過社會化大協(xié)作方式進行放大，快速實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化和經(jīng)濟效益。
二、逐步聚焦飛輪儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域
近期，我國儲能市場表現(xiàn)的令人振奮，現(xiàn)在頻出的國家電改政策從根本上對儲能地點的電力運營環(huán)境及規(guī)則進行了修正，有效地改變了儲能的獲益途徑，進一步推動了我國儲能市場的商業(yè)化進程。
目前，國內(nèi)開展儲能項目的廠商主要集中于鋰離子電池、鉛蓄電池和液流電池等方面。截至2017年底，我國儲能項目裝機規(guī)劃排名前十位的廠商中，鋰離子電池廠商數(shù)量最多（6家），鉛蓄電池廠商和液流電池廠商各2家。在接下來的10年中，鋰離子電池將成為主流的電池儲能方向。質(zhì)量輕、空間緊湊、貯存容量大是鋰離子電池被廣泛運用的主要原因。此外，與鉛酸電池和鈉硫電池相比，鋰離子電池能夠運用無水電解質(zhì)。采用無水電解質(zhì)能夠讓電池變得更薄、體積更小、能量密度更高。
無論是鋰電，還是鉛酸或鈉硫電池，從儲能形式來看，化學(xué)儲能在未來仍舊將主流。但從環(huán)保方面看，作為物理儲能的飛輪儲能技術(shù)也將得到長足的發(fā)展。磁浮飛輪儲能系統(tǒng)的快速發(fā)展與應(yīng)用表明當今社會對發(fā)展高效清潔儲能技術(shù)的迫切需求；依托主動磁懸浮支承技術(shù)、高強度纖維材料和電力電子技術(shù)的發(fā)展，研制高效、高可靠、長壽命的飛輪儲能系統(tǒng)，將在車輛智能能量回收、智能電網(wǎng)、不間斷電源及空間電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間和巨大的經(jīng)濟效益。
目前，國內(nèi)多家公司和科研院所依托產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)了多套小型飛輪儲能系統(tǒng)，盾石磁能、北京奇峰、英利等公司相繼推出了KW級的飛輪儲能產(chǎn)品，清華大學(xué)正在開發(fā)MW級的飛輪儲能系統(tǒng)?？傮w而言，國內(nèi)在磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)技術(shù)方面尚處于起步階段，研究單位眾多、競爭格局過于混亂，規(guī)模優(yōu)勢和品牌效應(yīng)尚未形成，政策導(dǎo)向影響較大，對新興企業(yè)的發(fā)展即有挑戰(zhàn)，也是機遇。
圍繞航天飛輪技術(shù)的民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)化，鄭建勇博士指出，我們始終是將飛輪儲能的應(yīng)用定位為傳統(tǒng)儲能行業(yè)的有益補充，目前瞄準了三個行業(yè)領(lǐng)域：一是高品質(zhì)UPS電源，放電時間可以在15秒之內(nèi)完成，主要用于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、通信基站等高端市場。二是制動能量回收系統(tǒng)，放電時間在5分鐘左右，主要是軌道交通和港口的吊裝。第三個是智能電網(wǎng)（含風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)）的調(diào)頻調(diào)幅。航天803所已研制成功了300KW磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)，今年10月完成了帶“負載”的跑合聯(lián)調(diào)試驗，2019年將進行客戶端的示范應(yīng)用推廣。和國外的產(chǎn)品進行對比，如AP公司和VYCON公司，我們所的產(chǎn)品有三個特點：產(chǎn)品性能包絡(luò)達到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品、在價格方面具有明顯優(yōu)勢、產(chǎn)品重量和功耗偏低；更重要的是，可完成國內(nèi)目前進口飛輪儲能產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代，自主知識產(chǎn)權(quán)完全可控。
飛輪儲能技術(shù)50年前就已有人提出，但是仍舊沒有得到廣泛的應(yīng)用，原因在于存在著難以大范圍推廣的技術(shù)壁壘。基于在航天領(lǐng)域的飛輪技術(shù)基礎(chǔ)，航天803所已逐個突破和掌握了大功率高轉(zhuǎn)速動發(fā)一體機、大功率雙向變流器及混合磁軸承相位補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)。鄭建勇博士如是說，目前，借助于上海市南部科創(chuàng)中心和上海航天“雙創(chuàng)中心”的建設(shè)契機，2019年有望成立具有獨立法人的飛輪儲能項目型公司，進而開展社會化大生產(chǎn)、大協(xié)作模式，將會加速推進飛輪儲能產(chǎn)業(yè)化的進程，我們也將以開放的心態(tài)，愿意與各界人士、各類團體/公司/機構(gòu)開展廣泛的合作，共同促進中國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，共圓軍民融合大發(fā)展之夢。
三、亟待整合資源、抱團取暖。
2016年，國家發(fā)改委、國家能源局相繼印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》和《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展指導(dǎo)意見》，將“先進儲能技術(shù)創(chuàng)新”作為未來一個時期我國能源技術(shù)革命的重點任務(wù)之一。2016年，國家工信部對外下發(fā)了《中國制造2025——能源裝備實施方案》。儲能裝備作為15個領(lǐng)域的能源裝備之一，實施方案中明確提出研制 1MW/1000MJ 飛輪儲能工業(yè)示范單機、陣列機組，開發(fā)基于軸向磁通永磁電機的新型飛輪儲能系統(tǒng)，逐步建設(shè)飛輪儲能系統(tǒng)在新能源的應(yīng)用示范及產(chǎn)業(yè)推廣。
鄭建勇博士指出，種種跡象表明目前中國儲能行業(yè)已然“春風(fēng)乍起”，飛輪儲能廣泛應(yīng)用的“春天正在到來”，但是我們也必須關(guān)注到飛輪儲能行業(yè)的發(fā)展還面臨著一些問題，比如各個領(lǐng)域應(yīng)用的國家標準、行業(yè)標準依舊欠缺，也需要整合業(yè)內(nèi)的相關(guān)資源抱團取暖、共同發(fā)力。在航天軍用衛(wèi)星飛輪應(yīng)用領(lǐng)域，我們有嚴格的國軍標要求和武器裝備質(zhì)量體系，以及產(chǎn)品保證大綱和生產(chǎn)工藝流程標準等一系列可以保證飛輪產(chǎn)品質(zhì)量及高可靠性的標準體系。但是，對于飛輪儲能的民用領(lǐng)域，已有的航天軍工標準不適合推廣應(yīng)用，主要是受到成本控制、質(zhì)量要求及性價比等諸多因素的影響。舉個簡單的例子，飛輪儲能的高能量轉(zhuǎn)化效率已得到廣泛的認可，我們沿襲了航天飛輪在太空中用于航天器姿態(tài)控制的應(yīng)用場景，考慮到地面非真空環(huán)境以及各類功率損耗的影響，提出了穩(wěn)態(tài)功耗能量轉(zhuǎn)化效率可達到98%，目前在實驗室也得到了驗證。對此能量效率的提法，國內(nèi)有些學(xué)者也提出過質(zhì)疑，從飛輪降速發(fā)電釋能與升速儲能及能量損耗等幾個方面考慮，飛輪能量效率最高可達94%。鄭建勇博士認為飛輪儲能具有高能量效率是毋庸置疑的，但作為產(chǎn)品而言，更重要的是滿足客戶實際需求為前提。目前，化學(xué)儲能得到了各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，得益于行業(yè)標準的統(tǒng)一和國家產(chǎn)業(yè)性發(fā)展政策的引導(dǎo)；在物理儲能尤其是飛輪儲能領(lǐng)域，這些工作還需要進一步完善，也亟需得到解決。
劉勇表示，協(xié)會將充分發(fā)揮行業(yè)渠道資源優(yōu)勢，積極組織航天803所飛輪儲能技術(shù)與業(yè)界各企業(yè)進行對接洽談，期待著擦出合作的火花，共同促進我國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，另一方面也將積極謀劃組織國內(nèi)相關(guān)單位共同啟動飛輪儲能的行業(yè)標準的設(shè)計工作。
與會專家認為，飛輪儲能具有很好的應(yīng)用前景，也具備獨特的優(yōu)勢，目前在國內(nèi)不能僅限于飛輪儲能產(chǎn)業(yè)的起步階段，要做好長遠的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，要結(jié)合具體儲能應(yīng)用場景，與各類傳統(tǒng)化學(xué)儲能方式進行組合使用，快速在各行業(yè)推廣應(yīng)用。
參加本期調(diào)研的專家有中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用協(xié)會秘書長劉勇，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用協(xié)會副秘書長、中國科學(xué)院電工研究所儲能課題組組長、教授、研究員陳永翀，廣州智光儲能科技有限公司技術(shù)副總經(jīng)理吳志鵬，廣州德聚電源科技有限公司總經(jīng)理楊強，河北電立方新能源科技有限公司副總經(jīng)理孟印山，上海特領(lǐng)安全科技有限公司副總經(jīng)理周建華，煙臺創(chuàng)為新能源科技有限公司經(jīng)理楊濟偉，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會產(chǎn)業(yè)政策研究中心實習(xí)研究員劉亞斐，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會組織聯(lián)絡(luò)部鐘波。
本期調(diào)研獲得上海派能能源科技股份有限公司、蜂巢能源科技有限公司、河北電立方新能源科技有限公司等單位大力支持。
