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从电极冠军到储能新秀 昆工科技首创大容量铅炭长时电池技术

作者:张弦 来源:中国有色金属报 发布时间:2022-04-03 浏览:

中国储能网讯:当前,新能源产业进入了快速发展阶段,作为引领新能源革命的储能技术,正随着“双碳”目标的落实而变得炙手可热。昆明理工恒达科技股份有限公司(以下简称昆工科技)作为电极材料领域的“领军者”,正依靠其深厚的技术积累,在储能赛道上开始崭露头角。

“开发低碳、节能、环保的新能源,研发与新能源配套的新型储能技术、材料和设备系统已成为我国乃至全世界新能源发展的必由之路。”昆工科技创始人、教授郭忠诚表示。据了解,昆工科技成立于2000年,是集有色金属新材料研发、产品设计、加工制造、产品销售和技术服务等为一体的科技部火炬计划重点高新技术企业。该公司以节能降耗电极新材料及其产品、新能源材料及储能电池产品的研发、设计和产业化生产为主业。

自成立以来,昆工科技积极拓展创新低碳绿色技术。从2008年起,其科研团队一直致力于自主研发绿色减碳技术和核心产品。该公司研发的高效节能降耗栅栏型铝基铅合金复合材料阳极属世界首创,改变了传统铅基合金阳极在湿法冶金行业使用150多年的历史,使铅合金用量减少了30%,节能达到5%以上。

随着“双碳”目标的提出和实施,急需相关的储能技术作支撑。最近几年,中国不断加强对电化学储能技术的规范和指导。2022年3月,国家发改委、国家能源局联合印发《“十四五”新型储能发展实施方案》,以推动新型储能高速度、高质量和规模化发展。

至此,国内储能技术特别是电化学储能中的铅炭电池储能技术,得到了快速的突破与提高。同时,行业对于电池材料的研发速度也正在加快。在这一背景下,昆工科技立足自身领先的材料技术,探索布局电池技术体系,寻求新的技术突破方向。

“大容量长时储能技术是增强能源系统供应安全性、灵活性,提高综合效率的重要环节,是支撑未来高效、安全的能源转型的关键技术。”郭忠诚表示。为此,昆工科技紧紧围绕储能技术不断进行科技创新,发展新型长时储能技术。

结合自身在冶金电化学研究与应用方面的专业优势,郭忠诚归纳总结了锂离子电池、常规铅炭电池的优点与不足,根据该公司多年在生产铅合金阳极经验,首先,从铅炭电池最核心的板栅材料制备技术入手,将该公司独创的铝基铅合金复合材料应用到常规的铅炭电池中,替代原有的铅合金板栅,首创出新型大容量铅炭长时储能电池制备技术及产品,极大地拓展了新能源储能的市场应用前景和空间。

2022年,昆工科技即将建成国内外首条年产1GWh大容量铅炭长时储能电池的产业化生产线。据介绍,该储能电池有着自身独特的优势和特点:由于单体容量大(500Ah/片)、组群数量少,一方面,便于电池系统管理、监测、维护;另一方面,回收拆解更方便安全,使用成本更低;拥有更好的充放电接收能力,100%深度放电后,放电效率98%以上;自放电极低,静置7天后剩余容量大于99%,静置60天后剩余容量大于90%;过充过放性能温度适应性强,使用环境温度范围为零下40摄氏度到60摄氏度之间;储能电池度电成本低于0.5元/KWh;同时,大容量电池生产工艺不同于常规电池,省去多道工序,没有分板、铸焊工序,减少了车间铅尘、铅烟污染,从而节省和降低了设备投资和原料损耗。

铅炭电池技术的创新正契合国家新能源战略的发展。随着新能源产业进入多元化发展阶段,市场也对电池提出了差异化需求,中国储能细分业务迎来快速发展。

当前,锂离子电池、铅炭电池和钠硫电池等,是当前应用范围最广、发展潜力最大的储能技术产品。一方面,锂离子电池在安全性、成本和工作温度范围方面仍存在问题。另一方面,锂镍资源供给紧张导致锂镍等金属价格的上行,锂电池回收技术尚不成熟,导致锂离子储能电池的规模应用受到限制。

铅炭电池作为未来能源存储技术的重要组成部分,其拥有生产工艺成熟及生产成本低、原料成本低、安全稳定等优点,随着性能的不断提高和技术的进步,未来,在储能领域中还将显现出容量大、原材料储量丰富、可循环利用和易于制造等方面的显著优势。

同时,铅炭电池99%的回收率和严格的铅环境排放规定,大大提升了铅炭电池环境友好性,确保强有力的经济、技术和政策环境支持铅炭电池高速、长期发展。

据预计,2025年全球新增储能需求将达到163GW/511GWh,储能市场空间超6000亿元。长期来看,有望达到万亿元市场空间。“其中,大容量铅炭电池储能最具发展潜力,应用前景十分广阔。”郭忠诚表示。

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关键字:铅炭电池

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