【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，大連化學(xué)物理研究所儲能技術(shù)研究部(DNL17)李先鋒研究員團隊開發(fā)出70kW級高功率密度全釩液流電池單體電堆。該單體電堆體積功率密度由目前的70kW/m3提高至130kW/m3，在體積保持不變的條件下，功率由30kW提高至70kW，成本較目前的30kW級電堆降低40%，有望助推全釩液流電池的商業(yè)化進程。
 

　　全釩液流電池因其安全性高、壽命長、效率高、環(huán)境友好等特點，是大規(guī)模儲能的首選技術(shù)之一。目前由于全釩液流電池初始投入較高，限制了其進一步普及應(yīng)用。電堆是全釩液流電池系統(tǒng)主要核心部件，其功率密度決定了電堆成本。功率密度越高，相同輸出功率條件下，電堆體積越小，成本越低。
 

　　本工作中，李先鋒團隊采用自主開發(fā)的新一代高選擇性可焊接多孔復(fù)合膜和可焊接高導(dǎo)電雙極板，利用其可焊接特性，開發(fā)出短流程、超薄電池結(jié)構(gòu)，并結(jié)合低流阻、高均勻分配流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，研制出70kW級電堆。經(jīng)測試，該電堆在70kW額定功率充放電條件下的能量效率為81.0%；在60kW恒功率充放電條件下能量效率為82.1%。此外，該電堆連續(xù)穩(wěn)定運行1200多個循環(huán)后，能量效率衰減率僅為1.7%。使用該電堆，可將一個20尺的250kW儲能單元模塊升級為500kW儲能單元模塊，不僅功率單元體積大幅減小，更降低了系統(tǒng)配套設(shè)施的成本。該電堆的開發(fā)提升了儲能系統(tǒng)功率單元的集成度，有望大幅提升儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。
 

　　儲能技術(shù)研究部團隊多年來堅持“產(chǎn)—學(xué)—研—用”的研發(fā)模式，面向國家重大戰(zhàn)略需求，解決了新一代全釩液流電池關(guān)鍵材料、核心部件電堆及系統(tǒng)等方面系列關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，取得了一系列技術(shù)突破，大幅度提高了液流電池系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。并突破了新一代液流電池儲能技術(shù)的工程放大和規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)，推動了液流電池技術(shù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。近年來，基于團隊技術(shù)支撐在國內(nèi)外先后實施了包括全球最大的100MW/400MWh大連全釩液流電池儲能調(diào)峰電站國家示范項目在內(nèi)的20余項商業(yè)化應(yīng)用示范項目。并積極開展產(chǎn)業(yè)化推廣，相繼在國內(nèi)外技術(shù)許可開封時代新能源、新興鑄管、比利時EcoSourcen等國內(nèi)外多家企業(yè)，推動了液流電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為我國新型電力系統(tǒng)的建設(shè)提供了重要的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
 

　　以上工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金杰出青年基金、中國科學(xué)院A類先導(dǎo)專項、中國科學(xué)院工程實驗室等項目的支持。(文/劉濤、邢楓 圖/智麗萍、程韜)