中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：上海航天控制技術(shù)研究所（軍工代號(hào)“八〇三所”）是中國航天科技集團(tuán)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(gè)航天技術(shù)領(lǐng)域，控制系統(tǒng)工程和光機(jī)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(dān)戰(zhàn)術(shù)武器、運(yùn)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(jī)，以及載人航天與探月工程配套單機(jī)的研制、生產(chǎn)和試驗(yàn)任務(wù)。依托系統(tǒng)研發(fā)與單機(jī)研制的綜合優(yōu)勢(shì)，八〇三所的飛行控制技術(shù)、光電探測(cè)技術(shù)、慣性技術(shù)和伺服控制技術(shù)均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。作為上海市慣性技術(shù)學(xué)會(huì)和上海市紅外與遙感學(xué)會(huì)的理事長單位，八〇三所承擔(dān)著上海市空間智能控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國航天科技集團(tuán)公司紅外探測(cè)技術(shù)研發(fā)中心等省部級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)工作。
八〇三所始終堅(jiān)持“軍民融合、寓軍于民”的發(fā)展模式，以仿真轉(zhuǎn)臺(tái)、仿真測(cè)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(shì)。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(cè)與制導(dǎo)、慣性測(cè)量與導(dǎo)航、伺服驅(qū)動(dòng)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(gè)全資子公司和1個(gè)參股民品公司，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的市場(chǎng)聲譽(yù)。
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(jí)、省部級(jí)專家和特級(jí)技師為首的高層次、多專業(yè)的航天人才隊(duì)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(shì)的航天控制系統(tǒng)研究所和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)”的企業(yè)愿景，八〇三所先后榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、全國企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，榮獲上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)狀、上海市和集團(tuán)公司文明單位等榮譽(yù)。
11月18日上午，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)與中國儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合組織的“第五期中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)巡回走訪調(diào)研團(tuán)”走進(jìn)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(chǔ)能項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄭建勇部長等主要人員接待了調(diào)研團(tuán)一行。
一、打通飛輪儲(chǔ)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(jī)配套的專業(yè)研究所，在空間執(zhí)行機(jī)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(yàn)。從上世紀(jì)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(jìn)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(hào)的研制中，所有在軌飛行產(chǎn)品安全可靠。同時(shí)，在充分繼承機(jī)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(jī)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(jì)與研制、控制器配套、高速電機(jī)設(shè)計(jì)及其驅(qū)動(dòng)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(yàn)。
時(shí)值國家大力推行與倡導(dǎo)軍民融合國家戰(zhàn)略，作為一個(gè)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?cè)谒伎嫉膯栴}；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(chǔ)能就是一個(gè)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(chǔ)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(chǔ)能、城市交通電動(dòng)化（軌道交通及電動(dòng)汽車）等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。飛輪儲(chǔ)能單體容量大、狀態(tài)可全監(jiān)控，因其壽命長、免維護(hù)、能量密度高、無任何廢棄燃料、允許短時(shí)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(diǎn)，被認(rèn)為是未來最具競(jìng)爭力的儲(chǔ)能技術(shù)之一。特別是隨著高強(qiáng)度復(fù)合材料、大功率高速電力電子和主動(dòng)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(chǔ)能飛輪因其無摩擦、長壽命、損耗低、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)將成為新能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。
“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(chǔ)能飛輪技術(shù)等課題的研究，對(duì)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究和試驗(yàn)驗(yàn)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(xiàng)的支持下，項(xiàng)目組立足于“產(chǎn)學(xué)研”合作，正在開展MW級(jí)大功率磁浮飛輪儲(chǔ)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(xiǎn)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(jī)構(gòu)研制過程中必需的各類生產(chǎn)、標(biāo)定、測(cè)試與試驗(yàn)設(shè)備；同時(shí)，航天803所是中國航天科技集團(tuán)公司定點(diǎn)的環(huán)境試驗(yàn)中心，擁有各種先進(jìn)的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，從而為MW級(jí)大功率磁浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究提供了所必需的生產(chǎn)與試驗(yàn)條件。
楊海容指出，黨的十八大提出要“堅(jiān)持走中國特色軍民融合式發(fā)展路子，堅(jiān)持富國和強(qiáng)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(diǎn)推進(jìn)。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(dòng)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(tái)，成為上海市國家級(jí)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(chǔ)能項(xiàng)目組入駐“雙創(chuàng)中心”，充分利用體制外的機(jī)制優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持軍民融合，大膽引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)投資，進(jìn)行項(xiàng)目公司化運(yùn)作，將核心技術(shù)和生產(chǎn)能力通過社會(huì)化大協(xié)作方式進(jìn)行放大，快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化和經(jīng)濟(jì)效益。
二、逐步聚焦飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域
近期，我國儲(chǔ)能市場(chǎng)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(duì)儲(chǔ)能地點(diǎn)的電力運(yùn)營環(huán)境及規(guī)則進(jìn)行了修正，有效地改變了儲(chǔ)能的獲益途徑，進(jìn)一步推動(dòng)了我國儲(chǔ)能市場(chǎng)的商業(yè)化進(jìn)程。
目前，國內(nèi)開展儲(chǔ)能項(xiàng)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(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)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(chǔ)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(yùn)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(yùn)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(chǔ)能形式來看，化學(xué)儲(chǔ)能在未來仍舊將主流。但從環(huán)保方面看，作為物理儲(chǔ)能的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)也將得到長足的發(fā)展。磁浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速發(fā)展與應(yīng)用表明當(dāng)今社會(huì)對(duì)發(fā)展高效清潔儲(chǔ)能技術(shù)的迫切需求；依托主動(dòng)磁懸浮支承技術(shù)、高強(qiáng)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(chǔ)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(jì)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(chǔ)能系統(tǒng)，盾石磁能、北京奇峰、英利等公司相繼推出了KW級(jí)的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品，清華大學(xué)正在開發(fā)MW級(jí)的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)?？傮w而言，國內(nèi)在磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方面尚處于起步階段，研究單位眾多、競(jìng)爭格局過于混亂，規(guī)模優(yōu)勢(shì)和品牌效應(yīng)尚未形成，政策導(dǎo)向影響較大，對(duì)新興企業(yè)的發(fā)展即有挑戰(zhàn)，也是機(jī)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(chǔ)能的應(yīng)用定位為傳統(tǒng)儲(chǔ)能行業(yè)的有益補(bǔ)充，目前瞄準(zhǔn)了三個(gè)行業(yè)領(lǐng)域：一是高品質(zhì)UPS電源，放電時(shí)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(chǎng)。二是制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，放電時(shí)間在5分鐘左右，主要是軌道交通和港口的吊裝。第三個(gè)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(chǔ)能系統(tǒng)，今年10月完成了帶“負(fù)載”的跑合聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，2019年將進(jìn)行客戶端的示范應(yīng)用推廣。和國外的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，如AP公司和VYCON公司，我們所的產(chǎn)品有三個(gè)特點(diǎn)：產(chǎn)品性能包絡(luò)達(dá)到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品、在價(jià)格方面具有明顯優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品重量和功耗偏低；更重要的是，可完成國內(nèi)目前進(jìn)口飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全可控。
飛輪儲(chǔ)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?；谠诤教祛I(lǐng)域的飛輪技術(shù)基礎(chǔ)，航天803所已逐個(gè)突破和掌握了大功率高轉(zhuǎn)速動(dòng)發(fā)一體機(jī)、大功率雙向變流器及混合磁軸承相位補(bǔ)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(jī)，2019年有望成立具有獨(dú)立法人的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目型公司，進(jìn)而開展社會(huì)化大生產(chǎn)、大協(xié)作模式，將會(huì)加速推進(jìn)飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，我們也將以開放的心態(tài)，愿意與各界人士、各類團(tuán)體/公司/機(jī)構(gòu)開展廣泛的合作，共同促進(jìn)中國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，共圓軍民融合大發(fā)展之夢(mèng)。
三、亟待整合資源、抱團(tuán)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(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》和《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展指導(dǎo)意見》，將“先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新”作為未來一個(gè)時(shí)期我國能源技術(shù)革命的重點(diǎn)任務(wù)之一。2016年，國家工信部對(duì)外下發(fā)了《中國制造2025——能源裝備實(shí)施方案》。儲(chǔ)能裝備作為15個(gè)領(lǐng)域的能源裝備之一，實(shí)施方案中明確提出研制 1MW/1000MJ 飛輪儲(chǔ)能工業(yè)示范單機(jī)、陣列機(jī)組，開發(fā)基于軸向磁通永磁電機(jī)的新型飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，逐步建設(shè)飛輪儲(chǔ)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(chǔ)能行業(yè)已然“春風(fēng)乍起”，飛輪儲(chǔ)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(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展還面臨著一些問題，比如各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)依舊欠缺，也需要整合業(yè)內(nèi)的相關(guān)資源抱團(tuán)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(yán)格的國軍標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)等一系列可以保證飛輪產(chǎn)品質(zhì)量及高可靠性的標(biāo)準(zhǔn)體系。但是，對(duì)于飛輪儲(chǔ)能的民用領(lǐng)域，已有的航天軍工標(biāo)準(zhǔn)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(jià)比等諸多因素的影響。舉個(gè)簡單的例子，飛輪儲(chǔ)能的高能量轉(zhuǎn)化效率已得到廣泛的認(rèn)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(chǎng)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(dá)到98%，目前在實(shí)驗(yàn)室也得到了驗(yàn)證。對(duì)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(chǔ)能及能量損耗等幾個(gè)方面考慮，飛輪能量效率最高可達(dá)94%。鄭建勇博士認(rèn)為飛輪儲(chǔ)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(shí)際需求為前提。目前，化學(xué)儲(chǔ)能得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，得益于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)能尤其是飛輪儲(chǔ)能領(lǐng)域，這些工作還需要進(jìn)一步完善，也亟需得到解決。
劉勇表示，協(xié)會(huì)將充分發(fā)揮行業(yè)渠道資源優(yōu)勢(shì)，積極組織航天803所飛輪儲(chǔ)能技術(shù)與業(yè)界各企業(yè)進(jìn)行對(duì)接洽談，期待著擦出合作的火花，共同促進(jìn)我國儲(chǔ)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(dòng)飛輪儲(chǔ)能的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)工作。
與會(huì)專家認(rèn)為，飛輪儲(chǔ)能具有很好的應(yīng)用前景，也具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前在國內(nèi)不能僅限于飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的起步階段，要做好長遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，要結(jié)合具體儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，與各類傳統(tǒng)化學(xué)儲(chǔ)能方式進(jìn)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(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用協(xié)會(huì)秘書長劉勇，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用協(xié)會(huì)副秘書長、中國科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能課題組組長、教授、研究員陳永翀，廣州智光儲(chǔ)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?xiàng)顝?qiáng)，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(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司經(jīng)理?xiàng)顫?jì)偉，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)產(chǎn)業(yè)政策研究中心實(shí)習(xí)研究員劉亞斐，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)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。
