中國儲能網(wǎng)訊:隨著可再生能源發(fā)電比例的不斷增長,儲能安全重視度的提升及儲能規(guī)劃趨向于長時,液流電池在新型儲能市場中的影響力快速攀升。其中,全釩液流電池作為目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最成熟的技術(shù)路線,更是受到廣泛關(guān)注。
據(jù)CESA儲能應(yīng)用分會產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2023年共進行13次液流儲能系統(tǒng)招標(biāo),其中就以全釩液流項目為主,總規(guī)模達733.5MW/3234MWh。另有公開數(shù)據(jù)預(yù)計,2025年我國釩電池新增規(guī)模將達到2.3GW,2030年新增規(guī)模將達到4.5GW。巨大的市場潛力正在被開發(fā)。
2022年,中核匯能開啟了我國首個GWh級別的全釩液流電池儲能項目集采。
今年4月初,新華水力發(fā)電有限公司發(fā)布了2024 年度1200MWh全釩液流電化學(xué)儲能系統(tǒng)集中采購入圍候選人公示公告。
就在該項目的入圍名單中,星辰新能赫然在列。仿若一匹“黑馬”橫空出世,這家成立至今僅兩年余的“新秀”,秉持“全球碳中和的賦能者與踐行者”使命,以中南大學(xué)深厚的技術(shù)積淀和優(yōu)秀的工程技術(shù)能力為支撐,聚焦長時大規(guī)模液流儲能領(lǐng)域,已推出安全、高效、智慧、可靠的全場景儲能解決方案——星辰STAR儲能系統(tǒng),同時打造了全球最先進的液流電池全自動化生產(chǎn)線,建立了柔性生產(chǎn)智造體系和產(chǎn)品全生命周期數(shù)字體系。
入圍新華水電等央企集采項目,無疑為星辰新能的企業(yè)歷程劃上了濃墨重彩的一筆。建新功的征程上,星辰新能已經(jīng)開了一個好頭。
技術(shù)底色,筑高城池
“技術(shù)”是弄潮兒邁不過的門檻,更是企業(yè)爭鋒的終極籌碼。這一點,星辰新能了然于胸,從其雄厚的技術(shù)研發(fā)力量即可窺探一二。
上世紀90年代末起,以中南大學(xué)、大連化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)、中科院沈陽金屬所等為代表的機構(gòu)陸續(xù)投身全釩液流電池的研發(fā)工作,而星辰新能科研團隊的領(lǐng)頭人即為當(dāng)時最早從事相關(guān)研究的專家之一——中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授劉素琴,由其帶領(lǐng)的包括副教授、博士、研究員等在內(nèi)的數(shù)十人技術(shù)團隊,均長期從事液流電池儲能領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)化工作;同時,研發(fā)隊伍中還不乏燃料電池、鋰電池等多個相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員,從更全面、更廣泛,也更專業(yè)的角度出發(fā),支撐星辰新能的業(yè)務(wù)板塊。
相對于鋰電儲能不斷下探的價格,全釩液流儲能系統(tǒng)初裝成本較高及投資回報周期長的短板十分突出。對此,星辰新能解決方案負責(zé)人吳星明在接受中國儲能網(wǎng)采訪時表示,星辰新能著重于材料、結(jié)構(gòu)等方面的創(chuàng)新,以降低電堆成本,提升電解液的利用率。
比如在電解液方面,其采用零衰減安全穩(wěn)定的高活性電解液工藝配方;針對目前電解液制備鏈條過長,探索短流程電解液技術(shù)路線;同時與上游原材料企業(yè)開展戰(zhàn)略合作,實現(xiàn)電解液制備工藝優(yōu)化和升級,進一步降低電解液成本。
比如在電極材料方面,其在提升其電化學(xué)反應(yīng)活性和穩(wěn)定性的同時,抑制其析氫等副反應(yīng)。
以強有力的研發(fā)技術(shù)實力為背書,星辰新能在產(chǎn)品端交出了亮眼的成績單。
其自主研發(fā)的高能效電解液,濃度大于2.2mol/L,能量密度大于30Wh/L,適用溫度擴展至0-50攝氏度,可減少30%儲能系統(tǒng)占地面積,電解液利用率可提升10%至20%。
其推出的全球首款大功率高效率全釩液流電堆——星辰1號,甫一亮相即引發(fā)行業(yè)側(cè)目。這款已應(yīng)用于星辰STAR儲能系統(tǒng)的電堆產(chǎn)品,在結(jié)構(gòu)方面采用多級變徑均衡流道設(shè)計,有效降低阻力,同時采用自研的流體低阻力一體化雙極板,能效超過85%,實現(xiàn)25000次循環(huán)后無衰減。
2023年10月,其62.5kW大功率全釩液流電池電堆通過電科院檢測,在電流密度190mA/cm2情況下,能量效率達80.56%,并支持110%長時過載運行。
僅一個月后,星辰新能針對我國西北部地區(qū)氣候特點,以及其電網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型儲能需求,定制開發(fā)的新一代超高效率42kW電堆產(chǎn)品即成功下線并通過檢測,在電流密度160mA/cm2的情況下,電堆能量效率可達83.42%,并支持300%超功率運行。目前該產(chǎn)品已批量投入使用。
此外,星辰新能針對儲能系統(tǒng)全生命周期管理能力的提升,還研發(fā)推出了健康度管理系統(tǒng)和STAR OS能碳物聯(lián)網(wǎng)平臺,以此對儲能系統(tǒng)、電站運行進行實時監(jiān)控和檢測,并給予分析和預(yù)警。
如日之升,如月之恒。作為一種新興且正在探索中的路線,在全釩液流電池這一方技術(shù)高地之上,星辰新能持續(xù)架高的技術(shù)壁壘,無疑正助推其成為中國乃至全球全釩液流儲能領(lǐng)域重要的生力軍和領(lǐng)先者。
全盤打通,智造賦能
出色的產(chǎn)品,源于精益的生產(chǎn)與制造。在此,星辰新能堪稱業(yè)內(nèi)的典范。
出自國內(nèi)頂尖電子產(chǎn)品制造企業(yè)富士康一脈的星辰新能生產(chǎn)團隊,在制造端的“品控”可謂嚴苛?!皹?biāo)準化”、“一致性”在其看來都是標(biāo)配。
據(jù)了解,星辰新能將生產(chǎn)流程進行了精細拆解,從模切、封裝,到堆疊、壓裝、鎖附,再到檢測等,全流程實現(xiàn)自動化生產(chǎn),再結(jié)合智能視覺、智能檢測等,完成產(chǎn)線生產(chǎn)制造的全過程數(shù)據(jù)采集,提高品質(zhì)和效率。
同時,星辰新能還建立了遠程指揮平臺,實現(xiàn)實際生產(chǎn)、虛擬生產(chǎn)及虛擬數(shù)字模型之間的關(guān)聯(lián)映射,對生產(chǎn)調(diào)度組織相關(guān)的物質(zhì)設(shè)備、質(zhì)量等實時數(shù)據(jù)分析及決策,提高突發(fā)問題的處理速度,實現(xiàn)生產(chǎn)線決策優(yōu)化與持續(xù)改進。
嚴格的質(zhì)量管控,星辰新能也傳導(dǎo)至下游供應(yīng)端,對材料、零部件產(chǎn)品的檢測完全“富士康”化,“現(xiàn)在供應(yīng)商都知道,只要通過了星辰新能的品控流程,這些標(biāo)準化產(chǎn)品在行業(yè)中基本可以獲得認可?!眳切敲餍ΨQ。
技術(shù)、產(chǎn)品之外,星辰新能還在尋求更大的價值空間,以全局視野,立足全產(chǎn)業(yè)鏈,通過一體化的布局,打造更優(yōu)、更具競爭力的解決方案體系?!皩τ谛浅叫履芏?,這是企業(yè)發(fā)展進程中極為重要的一步?!眳切敲鞅硎?。
全釩液流電池的研發(fā),“釩”是關(guān)鍵,為打通上游原材料端,星辰新能早已下場持有了湖南湘西的優(yōu)質(zhì)釩礦資源,此外還在積極與中國通用技術(shù)集團、中國五礦恩菲工程技術(shù)有限公司等企業(yè)交流,共同推進釩電池材料、高純釩材料及電解液制備技術(shù)的迭代升級。
同時,星辰新能還在多地籌建研發(fā)和制造基地。其洛陽5000m3電解液中試基地已經(jīng)建成投用,“我們正在計劃在西北大地上再落一個10萬m3的電解液工廠。”星辰新能解決方案負責(zé)人介紹道。
在常州,星辰新能打造了全球首個全自動化全釩液流工廠——“星G智造基地”。據(jù)悉,從2023年5月開工建設(shè),僅歷時3個月,其第一條300MW產(chǎn)線即已拉通,至當(dāng)年底就實現(xiàn)了吉瓦級產(chǎn)能。截至目前,星辰新能的布局已貫穿石煤釩礦、電解液、電堆核心組部件、BMS、儲能系統(tǒng)等全產(chǎn)業(yè)鏈;產(chǎn)業(yè)版圖快速在北京、常州、紹興、洛陽、長沙、湘西、新疆等多地延伸。
“未來,星辰新能還將在各地開展全釩液流儲能項目,并將持續(xù)落地全自動化全釩液流產(chǎn)線,全面支撐全釩液流電池的大規(guī)模落地。”吳星明表示。
揚帆起航,奮楫爭先。星辰新能加速前行的方向——打造全球長時儲能領(lǐng)軍企業(yè),正漸漸清晰。