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從電極冠軍到儲能新秀 昆工科技首創大容量鉛炭長時電池技術

2022年04月02日 9:41 8461次瀏覽 來源:   分類: 重點新聞   作者:

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當前,新能源產業進入了快速發展階段,作為引領新能源革命的儲能技術,正隨著“雙碳”目標的落實而變得炙手可熱。昆明理工恒達科技股份有限公司(以下簡稱昆工科技)作為電極材料領域的“領軍者”,正依靠其深厚的技術積累,在儲能賽道上開始嶄露頭角。

“開發低碳、節能、環保的新能源,研發與新能源配套的新型儲能技術、材料和設備系統已成為我國乃至全世界新能源發展的必由之路。”昆工科技創始人、教授郭忠誠表示。據了解,昆工科技成立于2000年,是集有色金屬新材料研發、產品設計、加工制造、產品銷售和技術服務等為一體的科技部火炬計劃重點高新技術企業。該公司以節能降耗電極新材料及其產品、新能源材料及儲能電池產品的研發、設計和產業化生產為主業。

自成立以來,昆工科技積極拓展創新低碳綠色技術。從2008年起,其科研團隊一直致力于自主研發綠色減碳技術和核心產品。該公司研發的高效節能降耗柵欄型鋁基鉛合金復合材料陽極屬世界首創,改變了傳統鉛基合金陽極在濕法冶金行業使用150多年的歷史,使鉛合金用量減少了30%,節能達到5%以上。

隨著“雙碳”目標的提出和實施,急需相關的儲能技術作支撐。最近幾年,中國不斷加強對電化學儲能技術的規范和指導。2022年3月,國家發改委、國家能源局聯合印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》,以推動新型儲能高速度、高質量和規模化發展。

至此,國內儲能技術特別是電化學儲能中的鉛炭電池儲能技術,得到了快速的突破與提高。同時,行業對于電池材料的研發速度也正在加快。在這一背景下,昆工科技立足自身領先的材料技術,探索布局電池技術體系,尋求新的技術突破方向。

“大容量長時儲能技術是增強能源系統供應安全性、靈活性,提高綜合效率的重要環節,是支撐未來高效、安全的能源轉型的關鍵技術。”郭忠誠表示。為此,昆工科技緊緊圍繞儲能技術不斷進行科技創新,發展新型長時儲能技術。

結合自身在冶金電化學研究與應用方面的專業優勢,郭忠誠歸納總結了鋰離子電池、常規鉛炭電池的優點與不足,根據該公司多年在生產鉛合金陽極經驗,首先,從鉛炭電池最核心的板柵材料制備技術入手,將該公司獨創的鋁基鉛合金復合材料應用到常規的鉛炭電池中,替代原有的鉛合金板柵,首創出新型大容量鉛炭長時儲能電池制備技術及產品,極大地拓展了新能源儲能的市場應用前景和空間。

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2022年,昆工科技即將建成國內外首條年產1GWh大容量鉛炭長時儲能電池的產業化生產線。據介紹,該儲能電池有著自身獨特的優勢和特點:由于單體容量大(500Ah/片)、組群數量少,一方面,便于電池系統管理、監測、維護;另一方面,回收拆解更方便安全,使用成本更低;擁有更好的充放電接收能力,100%深度放電后,放電效率98%以上;自放電極低,靜置7天后剩余容量大于99%,靜置60天后剩余容量大于90%;過充過放性能溫度適應性強,使用環境溫度范圍為零下40攝氏度到60攝氏度之間;儲能電池度電成本低于0.5元/KWh;同時,大容量電池生產工藝不同于常規電池,省去多道工序,沒有分板、鑄焊工序,減少了車間鉛塵、鉛煙污染,從而節省和降低了設備投資和原料損耗。

鉛炭電池技術的創新正契合國家新能源戰略的發展。隨著新能源產業進入多元化發展階段,市場也對電池提出了差異化需求,中國儲能細分業務迎來快速發展。

當前,鋰離子電池、鉛炭電池和鈉硫電池等,是當前應用范圍最廣、發展潛力最大的儲能技術產品。一方面,鋰離子電池在安全性、成本和工作溫度范圍方面仍存在問題。另一方面,鋰鎳資源供給緊張導致鋰鎳等金屬價格的上行,鋰電池回收技術尚不成熟,導致鋰離子儲能電池的規模應用受到限制。

鉛炭電池作為未來能源存儲技術的重要組成部分,其擁有生產工藝成熟及生產成本低、原料成本低、安全穩定等優點,隨著性能的不斷提高和技術的進步,未來,在儲能領域中還將顯現出容量大、原材料儲量豐富、可循環利用和易于制造等方面的顯著優勢。

同時,鉛炭電池99%的回收率和嚴格的鉛環境排放規定,大大提升了鉛炭電池環境友好性,確保強有力的經濟、技術和政策環境支持鉛炭電池高速、長期發展。

據預計,2025年全球新增儲能需求將達到163GW/511GWh,儲能市場空間超6000億元。長期來看,有望達到萬億元市場空間。“其中,大容量鉛炭電池儲能最具發展潛力,應用前景十分廣闊。”郭忠誠表示。

責任編輯:孟慶科

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