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二次水系離子電池開辟電池技術發展新路徑

日期:2020-11-30    來源:大眾日報  作者:丁之

IM虛擬電子中心

2020
11/30
10:29
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關鍵詞: 智能電網 分布式儲能 瑞海泊能源

瑞海泊(青島)能源科技有限公司生產車間

瑞海泊(青島)能源科技有限公司生產車間

隨著智能電網的發展以及可再生能源市場份額的不斷刷新,對大型二次能量存儲技術提出更多的要求。據麥肯錫預測,到2025年全球IM虛擬電子儲能市場總額會大于1萬億美元。

無論是分布式儲能還是集中式儲能,都需要數千瓦時到幾百兆千瓦時的能量儲存裝置,目前較為通用的儲能方式有抽水蓄能和電池儲能,抽水蓄能受地理條件限制較大,一般地區都不具備安裝條件,電池儲能靈活多變,是未來儲能的首選。

雖然目前市場上各種電池種類繁多,但沒有一種能夠完全滿足儲能市場的需要,絕大多數種類的電池都存在價格高、壽命短、安全性不足等問題。可以說,全世界范圍內,電池領域的科研工作者都在尋找一種廉價且長壽命的電化學儲能解決方案。而由陳璞院士團隊研發的二次水系電池無重金屬污染、無有毒材料,安全可靠,成本低廉,可實現從原材料、制造、使用到報廢全過程的環境友好,有望給出一條新路徑。

瑞海泊(青島)能源科技有限公司總經理吳衛榮介紹,二次水系離子電池是以“水”為基本電解液溶劑、由兩種不同工作機理的半電池構成的全新的電化學體系,與國內目前使用的鉛酸、鋰電等主流蓄電產品相比,具有明顯優勢。

首先是安全。產品采用近中性的無腐蝕無毒害水溶液介質,不含易燃易爆物資,不含危險成分,在火中燃燒不爆,受外部強力打擊不炸。

其次是綠色環保、無污染。不采用鉛鎘等重金屬污染的活性材料作為體系的能量物資,不采用強酸堿、有機溶劑等有腐蝕性、毒性物資,生產、使用、回收全過程無污染,使用過的材料還可回收二次使用,因此,源頭避免了當前市場主要產品鉛酸電池和鋰電池在原材料使用、制造、回收環節中可能存在的環境污染問題。

再次就是性價比高。使用循環壽命接近鋰電池,成本接近鉛酸電池,因為體系的創新,正極和負極相對獨立,又能協同工作,共同實現電能的存儲和釋放。得益于循環壽命、放電深度、能量轉換效率、采購成本等各方面優勢,最終用戶使用周期內的度電成本比鋰電池低10%,比鉛酸低25%,具有競爭力。其采用模塊化產品設計,從單元到組合應用,規模不限,既能并網、也能離網靈活配置,為國家推動建立分布式微電網從源頭上提供了技術支撐。

“對于青島國際院士港,我不僅一見鐘情,更是日久生情。這里的創業環境很好,只要愿意干就有機會成功!”陳璞是納米材料、納米醫學、生物醫學工程、界面熱力學和新能源等交叉學科研究領域的國際知名專家。2017年,陳璞院士入住青島國際院士港,成為首批入住青島國際院士港的外籍院士。

筆者了解到,陳璞院士領銜的瑞海泊(青島)能源科技有限公司是一家創新、創業型高科技中外合資企業,公司著眼于新能源領域,致力于優性能、高安全、無污染的二次電池材料、電池技術、系統集成的研發、生產、銷售,以滿足未來綠色能源市場的巨大需求。

在陳璞院士的帶領下及加拿大滑鐵盧大學的支持下,公司擁有著來自全球的多名優秀博士后、博士,基礎研發力量雄厚;在國內也聚集了眾多在水系電池領域鉆研多年的專業技術人才,建立了設備齊全的研發實驗室和中試生產線,成功突破了電池材料、電池技術、電池生產工藝和生產設備等多項重大難題,為企業快速成長提供強大支撐。

回想2016年首次到李滄的時候,被譽為院士創業“桃花源”的青島國際院士港還剛剛起勢。“那時,財政并不寬裕的李滄區,為吸引我這樣的院士開出了最高1億元的項目資助等諸多優厚待遇。”陳璞說,當地政府給他的印象是,“鉚著一股勁兒,想干事”。

“要論新能源產業和醫藥產業,李滄區不是產業基礎最好的地方,但我感受到了李滄區對發展高科技產業的渴望。我們一拍即合,要為共同的事業奮斗。”2017年,陳璞回國選擇在院士港、在李滄開啟創業之路,“把我多年致力研究的新能源成果和醫藥成果轉化出來,對社區、城市產生最大的貢獻。”

創業之路,風險不可避免,如果得不到持續穩定的資金支持,產業化之路將困難重重。然而,青島國際院士港利用集中力量辦大事理念下渠道多元、形式多樣、靈活機動的體制優勢,幫助陳璞院士解決了掣肘科技成果轉化的“死亡谷”問題,“只有在這里,我才能取得事業上的成功。”

“我和其他院士都很看好院士港創業的集聚效應,這么多院士,這么多高精尖研發團隊,每天都有學科上的交叉和成果上的交流碰撞,通過這種集聚,產業化效應能放得更大。”青島國際院士港創新創業環境讓陳璞非常滿意:2016年以來的這場發生在李滄大地的“無中生有”,已然轉化為邁向高質量發展基因重塑新路的堅毅行動!

數據顯示,4年間,累計有504名院士實地到訪青島國際院士港,286名院士簽訂合作備忘錄,基于項目成熟度、院士合作意愿等因素重點跟進其中108名院士并動態優化結構,外籍占85%以上。依托“百花齊放”的院士港,李滄區正在加快培育提升產業鏈、資金鏈、人才鏈、技術鏈“四鏈合一”加優質高效政務服務環境的“4+1”發展生態,一個充滿活力和富有創造力的院士成果轉化生態圈正在加速形成。

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