中國儲能網訊：在我國能源結構綠色轉型進程中，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是保證能源安全、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，但像風能、太陽能這類可再生新能源本身存在不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點，如何把其產生的電能有效儲存起來，供人們在生產、生活中隨取隨用？經過20余年的潛心鉆研，中國科學院大連化學物理研究所（下稱大連化物所）儲能技術團隊研發(fā)的新一代全釩液流電池儲能技術在我國落地生根。該技術的產業(yè)化運用，為我國能源結構調整和轉型、實現(xiàn)“雙碳”目標提供了關鍵技術支撐，并入選專利產業(yè)化十大典型案例。
大連化物所堅持“產、學、研、用”的思路，從產業(yè)實際需求出發(fā)，圍繞液流電池儲能技術，強化高價值專利培育，實施“專利群”戰(zhàn)略，運用專利導航等工具做優(yōu)新增專利、優(yōu)化專利布局，在國內外實施了包括全球最大100MW/400MWh國家級液流電池儲能調峰電站在內的20余項商業(yè)化示范項目，國際市場占有率超60%。
“科研工作和產業(yè)需求脫節(jié)，是技術成果產業(yè)化前景不好的主要原因之一。我們所有的基礎研究都是圍繞著解決產業(yè)化應用中存在的關鍵科學與技術問題開展的?！贝筮B化物所副所長、儲能技術團隊負責人李先鋒介紹，膜材料是液流電池的部件之一，是液流電池產業(yè)化的關鍵。針對全釩液流電池技術領域用隔膜長期依賴于進口的“卡脖子”難題，儲能技術團隊以產業(yè)實際需求為導向，展開核心技術攻關，首次提出了“不含離子交換基團”的“離子篩分傳導”機理，將多孔離子傳導膜引入液流電池，并進一步突破了多孔離子傳導膜的規(guī)模放大技術，建成膜材料批量化生產線，每年產能超過20萬平方米，實現(xiàn)了膜材料國產化和產業(yè)化應用。
利用開發(fā)的膜材料，研發(fā)團隊開發(fā)出30千瓦級高功率全釩液流電池電堆。該電堆不僅保持了傳統(tǒng)電堆的高功率，同時大幅提高了電堆的可靠性和批量化生產程度，電堆總成本降低40%。
“我們在研發(fā)的同時，十分注重圍繞核心技術進行高價值專利培育，為高效率的轉移轉化提供支撐。”李先鋒介紹，在研發(fā)過程中，大連化物所始終踐行知識產權全過程管理，制定年度知識產權保護方案，及時對研究成果進行統(tǒng)計、收集和評估，持續(xù)提升專利質量。通過前期對專利申請方向進行布局，大連化物所建立并形成了以多孔膜核心專利為中心的“專利群”，使不同類型、不同保護程度的專利相互交疊，提高核心技術的保護力度。
“當前，我們團隊就全釩液流電池相關技術在國內外共申請專利300余件，目前擁有有效發(fā)明專利100余件，技術覆蓋從電池隔膜、電極、雙極板等關鍵材料到核心部件和系統(tǒng)，形成了相對完善的知識產權保護體系?！崩钕蠕h說。
高價值專利的培育，有助于持續(xù)提升技術的含“金”量?；诟邇r值專利組合，大連化物所經歷了作價入股、專利轉讓、專利許可等不同形式的探索，與大連融科儲能技術發(fā)展有限公司、開封時代新能源科技有限公司等多家企業(yè)建立了長期合作，相關技術支撐了全球規(guī)模最大200MW/800MWh全釩液流電池儲能調峰電站國家示范項目落地建設，目前該項目一期工程已實現(xiàn)并網運行。2022年，大連化物所與比利時一家公司簽訂了用戶側液流電池技術許可，在歐洲市場推廣應用。這是我國液流電池技術向發(fā)達國家輸出的有益實踐，體現(xiàn)了該項目新一代液流電池技術在國際上的領先地位。此外，儲能技術團隊還牽頭制定并發(fā)布了首項液流電池國際標準，主導和參與制定了9項國家標準，13項行業(yè)標準，引領和推動全球液流電池技術與產業(yè)發(fā)展。
“我們將持續(xù)積極面向產業(yè)需求，通過關鍵技術創(chuàng)新推動技術持續(xù)進步，加強與中央企業(yè)對接交流，不斷推動‘產、學、研、用’良性循環(huán)，強化專利技術轉化能力，切實推動專利技術向現(xiàn)實生產力轉化落地。”李先鋒表示。
