中國儲能網(wǎng)訊:7月29日,深圳,易池新能(Luquos Energy)與香港中華煤氣子公司港華智慧能源合作的首個應(yīng)用硫基液流電池儲能系統(tǒng)的充電站配儲示范項目,正式啟動并網(wǎng)運行。
成立于2020年的易池新能,由香港中文大學(xué)機(jī)械與自動化工程學(xué)系教授盧怡君及其博士團(tuán)隊創(chuàng)立,專注于新型硫基液流電池技術(shù)的研發(fā),在離子交換膜、電解液、催化劑等關(guān)鍵材料領(lǐng)域擁有超過十年的研發(fā)經(jīng)驗。其已先后獲得香港創(chuàng)新科技署大學(xué)科技初創(chuàng)企業(yè)計劃(TSSSU)、香港科學(xué)園Incu-tech孵化計劃的資助。
香港上市公司港華智慧能源,主要股東為香港中華煤氣有限公司。該公司聚焦從事燃?xì)鈽I(yè)務(wù)投資、開發(fā)和運營管理,主要業(yè)務(wù)涉及在中國銷售及經(jīng)銷管道燃?xì)猓ㄌ峁┕艿廊細(xì)?、燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)、經(jīng)營城市管道氣網(wǎng)、經(jīng)營燃?xì)馄嚰託庹?、以及銷售氣體相關(guān)用具。
2021年,在港華能源集團(tuán)主辦的TERA-Award智慧能源大賽中,易池新能獲得銅獎;2022年其獲得中華煤氣的數(shù)千萬港元戰(zhàn)略投資。
關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新破成本和能量密度桎梏
在眾多電化學(xué)儲能技術(shù)中,液流電池因其獨特的高安全性和能量功率解耦等特點,被認(rèn)為是長時儲能技術(shù)中極具競爭力的解決方案。然而,成本高和能量密度低一直是液流電池較難應(yīng)用于大型電網(wǎng)儲能技術(shù)中的桎梏。
為此,行業(yè)人士不遺余力在進(jìn)行各種嘗試,除目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用最多、技術(shù)最為成熟的全釩液流電池外,鐵鉻、全鐵、鋅溴等技術(shù)路線也多被提及。
事實上,硫元素的成本很低,約僅為全釩價格的千分之一,但硫基液流電池似乎不太常見的主要“弊病”就在于,硫很容易從負(fù)極跑到正極,如果不能阻隔兩邊物質(zhì)互傳,電池?zé)o法長時間正常運作。
是以,隔膜的選擇性和電池的能量效率,就是過去幾十年來,阻礙硫基液流電池進(jìn)軍市場規(guī)?;瘧?yīng)用的兩大掣肘因素。
早在2016年,盧怡君的團(tuán)隊就研發(fā)出一種以廉價且環(huán)保的硫化物為基礎(chǔ)的多硫化物-碘液流電池,可大幅提升液流電池的能量密度和降低成本,但也由于當(dāng)時采用一般商業(yè)用的離子選擇性膜,因此上述短板無法完全解決。
技術(shù)迭代至今,解決方案似乎已近在咫尺。據(jù)盧怡君介紹,易池新能已研發(fā)出電荷增強(qiáng)離子選擇性膜(CRIS膜)。相較于市面上的商用離子選擇性膜,CRIS膜能夠顯著抑制硫的滲透,將電池壽命從數(shù)十個循環(huán)提升至數(shù)千個循環(huán),且保障性能無任何衰減。
同時為了解決能量效率低下的問題,易池新能受到生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化機(jī)制的啟發(fā),在電解液中創(chuàng)新性地加入了分子催化劑,盧怡君形容它們?yōu)殡娮印翱爝f員”,借此有效地將能量效率提升超過20%。
根據(jù)易池新能發(fā)布的消息,其硫基液流電池電解液成本僅為釩液流電池的1/20,容量成本相較于釩液流電池和鋰電池顯著降低,因此非常適用于儲能時長超過4小時的長時儲能應(yīng)用。
或可節(jié)省70%電費支出
作為首個用于示范項目的硫基液流電池儲能系統(tǒng),并網(wǎng)當(dāng)天,易池新能的LEAPLUG 躍連硫基液流電池儲能系統(tǒng)也正式問市。
近年來鋰離子電池在儲能應(yīng)用中存在的安全風(fēng)險受到越來越多的關(guān)注,同時在傳統(tǒng)釩液流電池技術(shù)路線中,原材料成本較高,電解液的強(qiáng)酸性和毒性問題尚未完全解決。
據(jù)悉,LEAPLUG 躍連硫基液流電池儲能系統(tǒng)由一組硫基液流電池及能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)組成,以硫元素為活性物質(zhì),具備低成本和高容量的雙重優(yōu)勢,相較于傳統(tǒng)的釩液流電池,該系統(tǒng)電解液成本大幅減低,無毒且對環(huán)境友好;同時使用了上述CRIS膜。最終系統(tǒng)裝機(jī)成本和全壽命周期度電成本均低于鋰電池的50%,使用壽命或超過15年,成本效益優(yōu)勢顯著。
易池新能CEO 王增越表示,“在長時儲能應(yīng)用中,該系統(tǒng)在安全性和在經(jīng)濟(jì)性上,均有望超越目前市面上包括鋰電池在內(nèi)的電化學(xué)儲能?!?
目前,首臺硫基液流電池儲能系統(tǒng)已經(jīng)交付港華能源深圳寶安沙井電動車充電站,容量規(guī)模20kWh,能為站內(nèi)三十個充電樁穩(wěn)定供電。在用電高峰期間,該項目通過峰谷電價差套利策略,預(yù)計可節(jié)約70%的電費支出。