鋰電世界  新能源、智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)是我國(guó)十二?五期間非常重要的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，而高效、環(huán)保、低成本的儲(chǔ)能電池將是發(fā)展這些戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的核心支撐技術(shù)。釩液流儲(chǔ)能電池具有功率大、容量大、效率高、成本低、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在風(fēng)電、光伏發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰、分布電站、通訊基站、UPS電源、電動(dòng)車(chē)充電站、軍用蓄電等領(lǐng)域有著極廣闊的應(yīng)用前景。

    一、釩液流儲(chǔ)能電池與其他化學(xué)儲(chǔ)能電池相比最適合中國(guó)發(fā)展

    現(xiàn)有的化學(xué)儲(chǔ)能電池中，鈉硫電池對(duì)充放電有特殊控制要求，需要增加2-3倍的冗余，運(yùn)行溫度高達(dá)300℃，金屬鈉一旦與空氣接觸容易燃燒爆炸、制造成本也相對(duì)高；鋰電池的電容量有限，金屬鋰與空氣接觸也存在燃燒、爆炸的不安全性，而且在儲(chǔ)電容量方面由于散熱、安全等因素而受到限制，僅適用電網(wǎng)調(diào)頻；在充放次數(shù)上鈉硫電池、鋰電池都有固定的上限，最多數(shù)千次；而目前最常用的鉛酸電池主要應(yīng)用在小型備用電源領(lǐng)域，而且在壽命、環(huán)保方面有較嚴(yán)重的問(wèn)題，2011年我國(guó)3000多家鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)有90%以上對(duì)環(huán)境造成了不同程度的鉛污染，需要關(guān)?；蛘?；釩電池充放電次數(shù)可超過(guò)10萬(wàn)次，使用壽命達(dá)到10年以上，釩電池可以幾乎無(wú)限制地多次充放電，且不造成儲(chǔ)能材料性能的衰減，釩電池可支持頻繁大電流充放電，每天可實(shí)現(xiàn)充放電數(shù)百次，因此電池容量、持續(xù)時(shí)間、安全環(huán)保性、循環(huán)壽命等表現(xiàn)最佳的還是釩電池。

    目前關(guān)于釩電池，政府層面與產(chǎn)業(yè)界以及學(xué)術(shù)界都有共識(shí)，認(rèn)為釩電池最適合中國(guó)發(fā)展。首先中國(guó)釩礦資源豐富，擁有核心技術(shù)，通過(guò)自主創(chuàng)新，目前中國(guó)多家公司已掌握了世界的釩電池關(guān)鍵技術(shù)，相比其他儲(chǔ)能電池，釩電池有著容量大、效率高、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、可瞬間充電、安全性高、成本低等眾多優(yōu)點(diǎn)。

    我國(guó)近年在中大型釩液流儲(chǔ)能電池技術(shù)上進(jìn)步迅速，已有多家國(guó)內(nèi)企業(yè)包括北京普能、北京金能、大連融科、上海神力科技等生產(chǎn)的多種型號(hào)的液流儲(chǔ)能電池產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)示范運(yùn)行，而且上海神力科技有限公司采用國(guó)產(chǎn)非氟高分子聚合物自主研發(fā)的釩電池離子交換膜，從材料到加工工藝都與杜邦的離子交換膜不同，具有以下優(yōu)勢(shì)：一是規(guī)模化生產(chǎn)成本可大幅度降低，為Nafion膜的50%；二是化學(xué)穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)；三是阻釩離子滲透性能好；四是機(jī)械強(qiáng)度好；五是耐腐蝕能力強(qiáng)。
    按照我國(guó)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和近年來(lái)電池行業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)算，釩電池所應(yīng)用的風(fēng)電儲(chǔ)能設(shè)備和城市調(diào)峰儲(chǔ)能設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將在11000億元左右。因此，國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)又給釩電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了歷史性機(jī)遇。
    二、中大型釩液流儲(chǔ)能電池是構(gòu)建新能源、智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展體系不可或缺的環(huán)節(jié)
    中大型的釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)可以適用于風(fēng)電、光伏、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，為新電源發(fā)電區(qū)、邊防哨所、海島、邊遠(yuǎn)地區(qū)等離網(wǎng)用戶(hù)提供電源，為數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)管理中心、通訊系統(tǒng)、企業(yè)服務(wù)器機(jī)房、工業(yè)制造、醫(yī)院、社區(qū)等作不間斷電源和備用電源。
    目前在常規(guī)能源領(lǐng)域，新能源技術(shù)主要集中在風(fēng)電、光伏、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電上。受?chē)?guó)內(nèi)市場(chǎng)消納能力有限以及國(guó)外貿(mào)易壁壘的影響，光伏電產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)，產(chǎn)能急劇增加處于供過(guò)于求的狀態(tài)，作為全球第四大光伏市場(chǎng)，美國(guó)對(duì)中國(guó)光伏企業(yè)啟動(dòng)“雙反”（反傾銷(xiāo)、反補(bǔ)貼）調(diào)查，中國(guó)光伏行業(yè)遭受?chē)?yán)重打擊。就風(fēng)電行業(yè)而言，目前限電棄風(fēng)不可避免，一個(gè)裝機(jī)容量5萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)，年利用小時(shí)數(shù)本應(yīng)在2500小時(shí)到2800小時(shí)，但目前的風(fēng)電出力只有2100到2200小時(shí)，這樣算下來(lái)一年就會(huì)損失500多小時(shí)出力，因此，解決光伏電產(chǎn)業(yè)內(nèi)憂(yōu)外患及風(fēng)電量就地消納和上網(wǎng)外送的關(guān)鍵是中大型釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)。
    對(duì)于智能電網(wǎng)，通過(guò)分配存儲(chǔ)的電力來(lái)滿(mǎn)足高峰時(shí)期的電力需求，可以增加輸配電系統(tǒng)的容量及優(yōu)化效率。隨著人民生活水平的提高和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)電網(wǎng)峰谷差逐年增大。2010年全國(guó)發(fā)電設(shè)備容量為96219萬(wàn)千瓦，其中火電70663萬(wàn)千瓦，占73.4%；水電21340萬(wàn)千瓦，占22.2%；風(fēng)電3107萬(wàn)千瓦；核電1082萬(wàn)千瓦?；痣娫诎l(fā)電中的調(diào)峰能力差，峰谷差的增加幅度遠(yuǎn)大于負(fù)荷的增長(zhǎng)幅度。因此，在電網(wǎng)中引入中大型儲(chǔ)能系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)平滑輸出、調(diào)頻調(diào)幅的迫切需求。
    新能源電池汽車(chē)的發(fā)展正處于過(guò)渡階段，混合動(dòng)力、純電動(dòng)等電動(dòng)汽車(chē)中車(chē)載電池的充電問(wèn)題是大規(guī)模發(fā)展新能源電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的瓶頸之一，完善基礎(chǔ)設(shè)施是電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的重要保障。我國(guó)城市多為高層住宅，解決充電問(wèn)題必須在現(xiàn)有停車(chē)的路邊、小區(qū)停車(chē)處、地下車(chē)庫(kù)等夜間存放汽車(chē)的地方，安裝智能充電柱，提供充電服務(wù)。而中大型的不間斷液流儲(chǔ)能電池可以實(shí)現(xiàn)智能充電功能。作為一種儲(chǔ)能單元與電網(wǎng)進(jìn)行雙向電能轉(zhuǎn)換，接入電網(wǎng)的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量足夠多時(shí),作為分布式儲(chǔ)能裝置可以有效地用于削峰填谷、平衡負(fù)荷等。特別是在將來(lái)可能形成的可再生能源發(fā)電比例較高的微電網(wǎng)系統(tǒng)中,通過(guò)智能充電柱上電動(dòng)汽車(chē)的合理充放電,可有效平衡可再生能源波動(dòng)性,幫助電網(wǎng)有效接納可再生能源發(fā)電。

    三、發(fā)展中大型釩液流儲(chǔ)能電池的政策建議
    1、從關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料尋求發(fā)展突破
    離子交換膜技術(shù)是釩液流儲(chǔ)能電池的核心，離子交換膜技術(shù)則是首先需要取得突破的核心。釩電池國(guó)內(nèi)目前除上海神力科技有限公司之外，均依賴(lài)美國(guó)杜邦公司提供，或采用類(lèi)杜邦技術(shù)的再生、仿制隔膜。
    政府在推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策制定上，應(yīng)從關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料入手，加大具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)扶持力度，以及產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)的推動(dòng)，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展奠定國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)。

    2、鼓勵(lì)儲(chǔ)能技術(shù)示范應(yīng)用，加快發(fā)展速度
    政府對(duì)液流儲(chǔ)能電池項(xiàng)目研發(fā)與示范支持、經(jīng)費(fèi)扶持力度和日美等國(guó)相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。政府應(yīng)加大儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目支持，特別是應(yīng)該盡快出臺(tái)推動(dòng)液流儲(chǔ)能電池技術(shù)應(yīng)用的財(cái)政補(bǔ)貼支持政策，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

    將儲(chǔ)能技術(shù)與具有聯(lián)動(dòng)效應(yīng)的風(fēng)電、光伏電、智能電網(wǎng)、備用電源、應(yīng)急電源、充電站等相關(guān)領(lǐng)域的政府支持研發(fā)、示范項(xiàng)目進(jìn)行配套捆綁，加快液流儲(chǔ)能電池技術(shù)與不同應(yīng)用領(lǐng)域的合作示范運(yùn)行，為未來(lái)釩電池在不同應(yīng)用領(lǐng)域的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

    3、加快技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范制定，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用

    對(duì)于風(fēng)電和光伏電等新能源項(xiàng)目，政府可通過(guò)政策規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求液流儲(chǔ)能電池技術(shù)的配套，減少并網(wǎng)時(shí)波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)控制、管理的沖擊。

    政府應(yīng)盡快制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，建立并網(wǎng)認(rèn)證和檢測(cè)制度，引導(dǎo)在風(fēng)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)規(guī)定電網(wǎng)公司對(duì)滿(mǎn)足并網(wǎng)規(guī)范的電能必須全額接收。這樣既保障了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，也利于風(fēng)電、光伏發(fā)電的良性發(fā)展，同時(shí)也能促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。

    4、從節(jié)能減排的國(guó)家戰(zhàn)略角度理順能源利用價(jià)格體系

    政府應(yīng)從節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，理順能源價(jià)格體系，可以實(shí)施對(duì)使用非環(huán)保的化石能源應(yīng)用增加資源稅、環(huán)境保護(hù)稅，對(duì)可再生能源產(chǎn)業(yè)給予稅收及貸款優(yōu)惠、進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼、實(shí)施峰谷電價(jià)、兩部制電價(jià)和儲(chǔ)能電價(jià)等不同的電價(jià)等優(yōu)惠政策，加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。