储能装置的发展方向和企业动向3

储能装置的发展方向和企业动向第一页，共四十八页。一、前言

全球储能行业在技术开发和市场应用方面依然保持较快的发展速度。储能技术在传统发电、输配电、电力需求侧、辅助服务、新能源接入等不同领域应用前景十分广泛，对社会进步和经济发展影响巨大。在欧美等国，储能产业已经被列入国家战略高度，这些国家正在通过有力的产业政策和持续投入，不断进行储能行业的创新和研发。2第二页，共四十八页。前言在现阶段，社会各界对储能产业的深入认识对这一领域的发展至关重要。储能产业是能源结构转化的关键和推手，中国拥有全世界最具潜力的市场。如果社会各界能充分认识到储能产业是转化能源结构的关键，认识到储能产业对于加快社会进步、推动经济发展的重要意义，储能产业就能获得更快更好的发展。从美国和欧洲的经验看，政府的作用对推动储能产业发展至关重要。政府可以通过发布专门针对储能产业的政策、法规，通过对科研创新的鼓励支持，通过对重点示范项目的投入引导，着力培育储能产业市场主体，着力建设储能应用市场等举措，不断推动储能产业发展，消除能源结构转化的瓶颈环节。但要像日本、美国一样，把储能做为一个独立的产业出台相关政策，中国还面临从技术到应用上的双重挑战。第三页，共四十八页。前言储能应用于电力系统中将改变电能生产、输送和使用同步完成的模式，弥补电力系统中缺失的“储放”功能，以达到优化电力资源配置、提高电能质量、促进可再生能源利用及节能减排的目的。中国将发展储能的意义归纳为：未来电网的必要组成部分、大规模可再生能源的接入、削峰填谷节约能源、提高电网效率延缓建设投资、保证电力系统的安全性等五大方面。由此可见，大规模储能技术必需结合电力系统的具体应用来进行价值分析。中国储能市场大于2万亿。第四页，共四十八页。二、带动储能在电力系统中应用的重点领域

储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电和微网以及电动汽车发展的必不可少的支撑技术。这些领域巨大的发展前景也给储能创造出前所未有的发展机遇。（一）智能电网与储能在中国，中国电力科学研究院定义智能电网为“以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。”中国国家电网公司扩展了“智能”的含义，并结合中国电力系统的实际情况，提出了发展中国坚强型智能电网，即坚强智能电网将主要围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大环节及通信信息平台进行建设，全面覆盖传统电力系统的所有领域。第五页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域储能技术是智能电网建设的重要组成部分，渗透于电力系统的发电、输电、变电、配电、用电的各个环节，储能在智能电网中的应用：发电系统：能量管理，峰荷运行，负荷跟踪，负荷调节输配电系统：电能质量管理，稳定性及可靠性提高，缓解电网阻塞，延缓电网投资辅助服务：频率控制，旋转备用管理，备用容量管理，长时期备用管理可再生能源：可再生能源发电控制及系统集成，系统错峰发电，可再生能源储备电力用户：不间断电源，容量费用管理，分时电价管理，无功及电压支持第六页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域（二）风电并网与储能近年来，我国风电产业持续快速发展。可再生能源“十二五”规划目标，到2015年风电将达1亿千瓦，年发电量1900亿千瓦时，其中海上风电500万千瓦。风电的装机量比例到2015年占全部装机量比例的7%以风电为代表的可再生能源逐步成为我国主要的、新型的发电电源。但是现阶段，由于多数风电基地远离负荷中心，电网结构薄弱，缺乏电源支撑，需要高电压大容量远距离输送，风电随机性和反调峰性的特点，使主网调峰调压、频率控制等方面难度增加，加大了电网安全稳定运行的风险。另外，一些受端电网功率随风电出力而变化较大，增加了电网调频的难度，使局部电网安全风险增加。第七页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域在送出线路还未建成，本地调峰调频机组容量有限的情况下，风电发展遭遇“瓶颈”。储能作为提高电网柔性、提高本地电网消纳风电能力的关键技术之一，相对高压跨省跨区域电网输电线路、调峰调频机组、负荷端管理来说，有着其独有的优点：调峰调频能力强。主要是指响应速度快，信息化、自动化程度高，方便电网调度减少备用机组容量，提高机组运行效率，减少温室气体排放零排放的平衡手段。储能技术在风电接入方面的应用，电能来自风电，调节过程中保证零排放。符合发展风电的初衷第八页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域技术选择多、施工安装简便，施工周期短。除抽蓄、地下压缩空气储能技术外，储能电站的安装受场地限制较少，容易施工。不涉及移民、大规模征地等问题（三）分布式发电、微网与储能分布式发电供能是指利用各种可用的分散存在的能源，包括可再生能源（如太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等）和本地可方便获取的化石类燃料（主要指天然气）进行发电。分布式发电系统既可发电，也可供冷、供热，是一种能源的高效利用方式。为使分布式发电得到充分利用，微型电网应运而生。微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。微网是未来分布式发电系统的高级应用形式。第九页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域国家能源局将在太阳能、风能占优势的地区建设微电网示范区，同时还将推动建设100座新能源示范城市。储能系统作为微网必要的能量缓冲环节，增大了系统的惯性，可以提高系统的电能质量，使整个微网系统稳定运行。它不仅避免了为满足负荷高峰期而额外安装的发电机组，同时充分利用了负荷低谷期系统的剩余发电量，避免了能量浪费。同时，储能系统还可以作为备用电源使用，提高了微网的供电可靠性。第十页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域（四）电动汽车与储能电动汽车的发展将汽车生产与电力系统结合了起来，电动汽车的动力电源在实现了汽车作为交通工具的作用之外，还能将其变成一种可能的备用电源，通过动力电池的梯次使用和电动汽车的V2G模式，汽车的动力电池作为储能产品可以成为帮助电网进行调峰、调频等应用的备用电源。电池的梯次利用是指电动汽车电池使用周期结束后根据其性能进行不同梯次利用。当电池只能充满原有电容量80%的时候，就不再适合继续在电动汽车上使用。通过梯次利用，二次的动力电池可以有其他用途，如：安装在建筑使用的太阳能光伏储能系统中，辅助可再生能源的稳定输出、利用充放功能进行调峰、可以用作备用电源及不间断电源（UPS）。第十一页，共四十八页。带动储能在电力系统中应用的重点领域V2G（Vehicle‐to‐grid的简称）技术是近几年发展起来的新型技术。主要是指电动汽车与电网的能量管理系统通信，并受其控制，实现电动汽车与电网间的能量转换（充、放电）。V2G技术的使用，可以实现用户的电费管理、提高供电可靠性、削峰填谷以及稳定可再生能源发电接入等用途。电动汽车作为一种储能设备，具有其自身的优势。首先，电动汽车在使用中有90%的时间处于停泊状态，车载电池可以被看作一个储能单元。其次，电动汽车淘汰下来的二次电池也可以作为储能设备提供几小时稳定电量。因此，电动汽车产业与储能产业的发展有着密切的联系。电动汽车产业的发展也将促进储能产业的发展。第十二页，共四十八页。储能技术在电力行业的应用分类及示范项目

第十三页，共四十八页。第十四页，共四十八页。三、储能技术比较

由于储能的应用尚处于初期阶段，各类储能技术的发展均未定型，本报告仅从现有的储能示范或者商用项目中，对各类储能技术进行比较。从功率等级和放电持续时间上看，抽水蓄能、压缩空气储能、液流电池、钠硫电池均可用在削峰填谷等能量型应用领域。这其中抽水蓄能是成熟的技术，钠硫电池是化学电池领域昀成熟的技术。飞轮储能和锂离子电池的反应速度快，能够提供MW级的瞬时功率输出，可用在电力调频等功率型应用的领域。其中，飞轮储能的功率密度高，尤其适合用在调频等功率型应用领域。第十五页，共四十八页。储能技术比较从系统每千瓦时的造价来看，抽水蓄能、压缩空气储能、锌‐空气电池成本较低。尽管近年来其他储能电池的成本都成下降趋势，但在较长的时间内，还很难和抽水蓄能等在造价上形成竞争。另外，从每千瓦造价来看，飞轮储能，超级电容储能、超导储能的成本都不高，但如果从每千瓦时造价来看，竞争力显著下降，因此，这类储能技术从造价上看更适合提供短时功率型应用，并不适合持续时间长的能量型应用领域。先进铅酸电池无论从每千瓦时造价还是每千瓦造价来看，都有一定优势，但该技术尚未成熟，所以并没有得到广泛推广。第十六页，共四十八页。储能技术比较从循环寿命看，抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容器以及超导储能的循环寿命都超过了100000次，非常适合应用于需要频繁充放电的场合，化学储能领域的全钒液流电池也拥有较长的循环寿命。在应用领域方面，钠硫电池在电网调峰、负荷转移和备用容量（旋转备用等）领域和可再生能源并网领域的应用比例昀高，是化学储能领域较成熟的技术。液流电池在此领域也有一定的应用。锂离子电池技术除在这些领域占一定比例外，在电网频率调节方面的表现较为突出。另外，飞轮储能和先进铅酸电池在调频领域也有应用案例。第十七页，共四十八页。四、储能技术初期的产业链

选取了四种技术（锂离子、全钒液流电池、压缩空气储能和超级电容）进行产业链分析。无论是在国际市场还是国内市场，这四种技术已经初步形成了产业链，即在上游原材料和产品生产环节较成熟，而在应用和市场环节还有很大的发展和完善空间。第十八页，共四十八页。图1：储能产业链简图

第十九页，共四十八页。表2：具体产业链分析

第二十页，共四十八页。第二十一页，共四十八页。五、新兴储能技术

1、超级电容新技术超级电容器在新能源发电、电动汽车、信息技术、航空航天、国防科技等领域中具有广泛的应用前景。目前扣式电容器已是比较成熟的产品，也是目前市场量大的产品。有机电解液对称型超级电容器是目前应用领域昀广的超级电容器。目前超级电容器的基础研究领域涉及的方面很广，其中包括活性炭材料的合成新方法新工艺、活性炭材料的处理方法、活性炭材料的孔径及孔径分布对超级电容器性能的影响；超级电容器失效机理以及与活性炭材料的物性参数、电解液种类以及粘结剂种类的关系；廉价金属氧化物的合成、贵金属氧化物二氧化钌与碳材料的复合等。依照美国国家能源部的数据预测，超级电容器在全球市场的容量预计将从2007年的4亿美元发展到2013年的120亿美元。基于中国消费电子近年来的惊人增长表现，预计到2013年，我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。第二十二页，共四十八页。新兴储能技术2、铅酸电池新技术水平铅网铅酸蓄电池是一种采用水平电极的铅酸电池新技术。水平电池有优异的性能，尤其是在动力性能及抗震性能方面的突出表现，作为动力电池完全可以满足需要，同时在通讯电源、太阳能、风能储能蓄电池及军事应用领域也有很好的应用前景。水平铅网电池发展技术比较成熟，有自主专利的铅布板栅制造工艺，采用机械化的装配工序，率先实现了水平电池的规模化生产。美国HorizonBatteries，LLC、美国HorizonBatteries(China)LLC、美国MillenniumEnergyGroup、美国XtremePowerInc、国内豪德千网水平电池（包头）有限公司、台湾德发实业股份有限公司等公司都投入了大量人力、物力和财力，部分产品已实现商品化。第二十三页，共四十八页。新兴储能技术3、超级铅酸电池新技术超级铅酸电池，将超级电容器和电池的优点于一身，是兼具高能量密度和高功率密度的新型储能器件。超级铅酸电池采用泡沫炭板栅和铅炭电极，通过利用泡沫炭的高比表面积，结合炭电容器的高比功率和长寿命优势，克服了传统铅酸电池的缺陷。超级铅酸电池作为车辆的动力电源是当前技术层面上的的突破。超级蓄电池与传统铅酸蓄电池相比：功率可提高20%~50%，寿命至少可延长2~3倍。超级电池特别适用于混合动力汽车领域，也可用于太阳能、风能等间歇性能源的存储。第二十四页，共四十八页。新兴储能技术4、金属燃料电池新技术金属燃料电池是以金属代替氢或富氢燃料而发展产生的新概念的燃料电池。金属空气电池，是用金属燃料代替氢而形成的一种新概念的燃料电池。金属燃料电池的研究应用主要在动力电源方面，未来金属燃料电池还可用于潜艇AIP系统的能源，太阳能、风能等间歇性能源的储存和电网调峰储能等领域。目前金属燃料电池研究昀多的是锌、铝燃料电池，锂燃料电池也有研究。第二十五页，共四十八页。新兴储能技术5、新型压缩空气储能技术为解决常规压缩空气储能系统面临的主要问题，先后出现了带储热的压缩空气储能系统、微小型压缩空气储能系统、液化空气储能系统、超临界压缩空气储能系统等。目前，德国的RWEPower公司正在研发90MW的带储热的压缩空气储能系统，预计到2013年完成。英国HighviewPowerStorage公司的第一台MW级液化空气储能样机已在伦敦地区示范运行，正在研发10MW级的液化空气储能系统示范装置。中科院工程热物理研究所正在研发超临界压缩空气储能系统，其15kW实验系统已经建成，1.5MW示范系统已开始建设，下一步将建设10MW级示范装置。第二十六页，共四十八页。新兴储能技术6、熔融盐蓄热新技术熔融盐蓄热技术是一种利用熔融盐储热进行蓄能的新技术。根据熔融盐蓄热方式的不同，主要分为熔融盐潜热蓄热技术和熔融盐显热蓄热技术两种。熔融盐蓄热技术的主要应用领域包括太阳能热发电、核反应堆、工业余热利用等。熔融盐蓄热是昀现实的低成本大规模蓄热技术之一，已在西班牙、美国和欧洲在建及将建的太阳能热发电站中得到了普遍应用，是降低太阳能热发电成本、提高太阳能热发电年发电量的重要保证。实现太阳能热电站的24小时连续发电，是今后蓄热技术的发展方向。

我国第一部能源科技规划，其中划分的4个技术领域中与储能相关的包括“新能源技术”和“发电与输配电技术”；同时明确了10MW级大规模超临界空气储能装置、MW级飞轮储能系统及飞轮阵列、MW级超级电容器储能装置、MW级超导储能系统、MW级钠硫电池储能系统、MW级液流储能电池系统的研究方向。我们认为目前比较适应我们企业的是100—200KW企业用于节能和功率因素补偿用的液流储能电池系统。第二十七页，共四十八页。六、企业动向

中国目前进入储能的主要公司有以下：九洲电气等39家上市公司。1、九洲电气一、公司未来三年发展规划及发展目标（一）公司未来三年发展规划公司将把握住国内近期出台的拉动经济、产业结构调整的一系列促进经济发展的良好机遇，着力发展高电压、大功率电力电子技术，紧密围绕节能和新型能源领域，尤其是做好高压变频器的规模化生产和兆瓦级风力发电变流器的产业化工作，全面提高公司整体竞争实力。采取"以技术领先"、"以客户为中心"、"品牌发展"和"全球化发展"的保增长措施，力争继续保持公司未来三年每年以30%以上的速度增长，保持住公司在电力电子行业的领先地位，使公司成为行业一流、世界知名的企业，在国际上具有一定竞争力和影响力的电力电子成套装备制造商。第二十八页，共四十八页。企业动向（二）公司未来三年发展目标到2010年，公司的高压变频器和高频开关直流电源的产量将持续保持增长，兆瓦级风力发电变流器将进入批量生产。力争全年实现合同额5亿元以上。到2011年，继续巩固高压变频器及高频开关直流电源的行业领先地位；逐步扩大兆瓦级风力发电变流器的市场份额，使其成为公司新的利润增长点。力争实现年销售额达到6.5亿元。到2012年，通过募集资金的投入和投资项目的顺利实施，公司综合竞争能力将得到全面提升，高压变频器和高频开关直流电源均保持行业前三名，企业综合经济指标位于电力电子行业前三强。力争实现年销售额达到8.5亿元。（三）为保持公司的增强成长性拟采取的措施为保持公司的持续稳定的增长，公司明确了发展的思路，制定了"技术领先"、"以客户为中心"、"品牌发展"、"全球化"四大发展战略作为保持公司核心竞争力的重要手段。围绕着公司近期和中期发展目标，制订了如下公司发行上市后未来三年保持公司的稳定增长拟采取的具体措施和计划：第二十九页，共四十八页。企业动向1、生产能力扩张计划电力电子技术作为节能环保、新型能源的重大支撑技术，是一个国家技术进步的重要标志。巨大的市场需求和公司产品准确的市场定位、以及持续的创新能力奠定了未来发展的基础，也是在报告期内取得业绩快速增长的重要保证。公司将始终坚持以大功率、高电压电力电子技术为发展方向，紧紧地围绕着节能环保和新型能源领域，在巩固目前市场地位的基础上，根据市场需求和电力电子技术的发展趋势，大力开发新品、改进工艺、降低成本，形成规模化生产占领市场。公司目前的生产能力已不能满足快速增长的市场需求，保增长的有效途径是利用募集资金投资项目来扩大生产规模、加强为客户提供服务的能力，提高公司的盈利水平和综合竞争力。募集资金投资项目达产后，高压变频器的生产能力将从目前的250台套/年提高到500台套/年；直流操作电源的生产能力将从800台套/年提高到1400台套/年；风力发电变流器生产能力将从零提高到100台套/年的生产能力。2、产品开发与技术创新计划产品开发与技术创新是实现公司稳步增长的重要战略之一。公司产品开发与技术创新将结合生产经营和中长期发展规划，遵循以市场需求为导向的基本原则，实现创新发展。一方面，不断对现有产品进行功能、性能完善，提高产品技术性能；另一方面，利用公司现有的技术，通过自主研发、技术引进及与国外领先的厂商及与国内高校开展技术合作，不断开发适应市场需求、具有前瞻性的电力电子高新技术含量产品，实现"生产一代、开发一代和预研一代"。在过去几年里，本公司一直坚持开放式的、产学研相结合的科研机制，并积极引进海外先进技术，对其进行消化吸收，积极自主开发产品，奠定了很好的技术基础。在未来三年，公司将进一步加强科研技术方面的投入，改进现有产品并不断开发出新的产品，以更好的适应市场需求。针对不同的产品领域，本公司已考虑近三年的产品和技术研究开发领域包括：第三十页，共四十八页。企业动向1）高压电机传动方向1）高压变频器A、在现有功率单元串联多电平型高压变频器的基础上进一步提高性能、增加功能、扩大规格型号：全面掌握功率等级达到10,000KW、矢量控制、液冷却、可实现四象限运行的高压变频器技术；研制出同步高压电机高压变频器；研制出可用在空气压缩机、矿井提升机及井下的高压变频器满。B、研制以IGBT为基础的中性点钳位三电平型高压变频器变频技术，为在冶金系统轧机和高压风力发电机上的应用做好技术储备。C、研制舰船推进用大功率变频器，力争满足我国舰船技术升级急需的电动推进变频控制系统。2）高压软起动器：研制出达到10000千瓦功率等级、可用在同步电机上的高压软起动器；研制出可用于井下的防爆型高压软起动器。第三十一页，共四十八页。企业动向（2）高频开关直流电源方向：A、扩展直流操作电源的功能，研制完成具有交流分配、ups备用电源、DC/DC变换、有源逆变放电、蓄电池管理等功能于一体的集成供电系统；B、各规格型号的电源模块应用的软开关技术，提高工作频率，成本下降10%。研究电源模块的有源滤波技术，使功率因数提高到0.99以上。改进直流操作电源系统的结构，提高标准化程度。实现电源模块的带电插拔，提高操作电源的可靠性。实现直流操作电源系统的全数字化。C、研制成功适用核电常规岛和核岛用直流操作电源系统，并取得核安全认证。（3）新型能源方向：1）风力发电方向：A、全面掌握1.5MW、2.0MW、3.0MW双馈型风力发电机用双PWM型变流器的生产制造技术。B、全面掌握1.5MW、2.0MW、3.0MW全功率（适用于直驱、办直驱、垂直轴型）风力发电机用变流器生产制造技术。2）光伏发电方向：研制成功单机功率等级100KW光伏（太阳能）发电并网逆变器，并实现多机并联。（4）高压动态无功补偿器方向：A、掌握35KV，TCR型全数字风冷、水冷的高压动态无功补偿技术。B、研制以IGBT(或IGCT)为基础的串联多电平技术路线的静止型高压无功补偿技术（SVG）。2、凯恩股份第三十二页，共四十八页。企业动向2、凯恩股份3、猛师科技4、江苏国泰5、思源电气6、比亚迪7、南洋科技8、南都电源9、动力源10、江海股份第三十三页，共四十八页。企业动向11、储能龙头---------合肥阳光PowExpress储能变流器是电网与储能装置之间的接口，能够应用在不同的场合，具有一系列的特殊功能的变流器。引入储能变流器的智能电网系统如图所示。

SC系列储能变流器是我公司专为储能系统研制的一种新型的变流器，具有单位功率因数并网充放电、独立逆变、接受电网调度指令、有功无功调节等功能。

工作模式：并网模式、孤岛系统模式、混合系统模式。储能变流器在独立的系统环境下（即并网系统，孤岛系统，混合系统中）能够提供削峰填谷、应急独立逆变功能、灵活接受电网的调度指令、动/静态电网支撑以及无功功率补偿等。

第三十四页，共四十八页。企业动向第三十五页，共四十八页。企业动向今年发展比较好的储能是太阳能，公司有特变电工，科仕达，无锡尚能。在展会上看到正泰做的资料规模也是比较大的，龙头阳光电源已经达到12亿。第三十六页，共四十八页。七、液流电池国产化液流电池国产化“破冰”

配套融科公司光电蓄建筑一体化应用示范的液流电池系统

在几年的平静之后，国产液流电池迎来佳音——大连化物所突破膜技术瓶颈，大幅降低系统成本。

第三十七页，共四十八页。液流电池国产化我国全钒液流电池企业之多令人惊讶。

要知道，从全世界范围来看，这都是一项尚处在实验室阶段的技术。

近年来国内液流电池行业蓬勃发展的态势似乎预示着：全钒液流电池在中国首先获得成功指日可待。

然而，几年过去了，这个行业似乎仍在原地踏步。

尤其是这个领域中的领头羊——由中科院大连化学物理研究所提供技术支撑的大连融科储能公司一直未有太大动静。这也使得液流电池在我国的前景变得模糊起来。

不过，近日，《科学时报》记者在采访中获悉：融科储能已经突破实验室技术，可实现全钒液流电池全部材料国产化。

大连化物所研究员、融科储能总工程师张华民向记者透露，公司目前正在作批量生产的准备，并将在充电站第三十八页，共四十八页。液流电池国产化通信基站、风场等进行示范。

据悉，由于日本住友电工一度停止了液流储能电池的开发，目前国际上只有3家企业能够拿出液流电池成品。这其中，融科储能的电池模块容量最大，并且是唯一一家掌握了电池关键材料、核心部件制备以及电池模块、电池系统设计制造完整技术的企业。

这一次，中国全钒液流电池距离成功确实不远了。

技术先进难敌成本高

全钒氧化还原液流电池（VRB）的活性物质呈循环流动液态。它具有很多技术优势，如设计和建造时间短；储能容量即储存的电量可通过改变电解液容量来改变，实现成本低；运行和维护成本低。

在性能方面，据张华民介绍，液流电池最大的特点是电池寿命长。由于一般化学能电池在充放电过程中都有相变化，如锂电池的金属锂变成锂离子。而全钒液流电池正负极反应均在液相中完成，仅改变钒离子价态，重复充放电不会造成电池性能下降，系统充放电超过1.6万次，寿命超过15年。第三十九页，共四十八页。液流电池国产化另外，全钒液流电池能量效率比较高，充放电性能好。

并且，钒电池的电解液可再生循环使用，环境友好。

不过，液流电池的弱势也很明显，就是比能量低，通俗地说就是占地面积大。因此不适合作车用动力电池，而更适合于调峰电站、通信基站、电动车充电站、风能和太阳能发电储能等。

尤其是用于风场储能优势明显。一方面，全钒液流电池的应答速度快，理论充放电速度比为1∶1，配合频繁改变的风力发电相当理想；另一方面，可以准确实时监测充放电（SOC）状态。

这个观点也在实践中得到验证。住友电工曾在北海道进行过为期3年的全钒液流电池示范。结果表明，液流储能电池最适合风能并网的稳定输出。

此外，液流电池还有均匀性好的特点，适合大规模储能。若将性能相差较大的电池一起使用，两块电池的性能都会很快衰减，严重的还会导致着火事故。而液流电池则可避免出现这种问题。

那么，是什么原因阻止了具有这么多优点的液流电池实现商用？归根结底，成本太高。

“锂电池已经形成了完整的产业链，但是钒电池没有，全套材料的成本都比较高。”张华民介绍说，这是他在几年前与日本住友电工和加拿大VRB公司沟通时得到的一致答案。第四十页，共四十八页。液流电池国产化全钒液流电池的原理最早在1984年由新南威尔士大学的研究人员提出，之后在澳大利亚、日本和加拿大得到深入研究，住友电工和VRB公司是佼佼者。

但由于成本一直难以降低，日本住友电工一度停止了钒电池的开发应用，这对全世界的液流电池研究都造成极大震动，直到最近才恢复开发。而加拿大VRB公司更是在2008年的金融危机中宣告破产。

据记者获悉的最新市场数据，日本NGK公司1兆瓦/6兆瓦时的钠硫电池系统目前的价格在260万欧元左右。而钒电池比这还贵。

第四十一页，共四十八页。液流电池国产化产业化起航

一家美国公司曾在调研后指出，世界的液流储能市场在中国，中国的液流储能技术在大连。

这里的大连指的就是大连化物所和融科公司组成的科研团队。

在国内，自2006年联手之后，这个技术和资金兼备的团队就被寄予厚望。但2008年融科储能公司成立之后，并未像人们预想中那样迅速拿出商用产品。一些人甚至批评：融科的产业化脚步太慢。

在接受《科学时报》记者采访时，张华民回应了这些质疑：“我们这几年努力的目标是从根本上解决性价比的问题。如果成本降不下来，全钒液流电池只能依靠国家支持停留在示范层面，走不到市场上。VRB公司就是先例。”

张华民打了个形象的比方：“如果材料技术没有突破，示范、应用都是在海边堆沙人，海浪一来就冲没了。”

这几年来，由于材料不能自主生产，搞电池系统的企业统统赔钱。因此，融科一直将重点锁定在关键材料及核心技术的自主开发，并取得一系列成效。如电解液、双极板实现批量生产，电解液甚至开始出口国外。

第四十二页，共四十八页。液流电池国产化而就在最近，张华民的研究组在阻碍全钒液流储能电池普及应用的膜技术方面取得实验室突破，开发出的自主知识产权的离子交换膜，不仅性能更好，成本也远远低于进口膜。

膜技术的突破使得融科公司突破全钒液流电池产业化的最后一道瓶颈，可实现液流储能电池材料100%的国产化，拥有全套自主知识产权体系。这在世界上也是唯一一家完整掌握全套技术的液流电池生产厂家。

“我们所有的材料和部件立足国内，最终系统的成本将大幅度降低。”张华民说。

根据他们的预测，在实现膜材料的国产化后，第一阶段电池的成本能降低到8000元/千瓦。下一步实现大批量生产，发挥规模效应，目标做到5000元/千瓦。同时电池每增加1千瓦时增加2000元。

这个价格已经大大低于NGK公司钠硫电池储能系统的报价。“这个成本估计全世界最低，也只有在中国才能实现。”张华民说。

与此同时，大连化物所液流电池加速寿命试验已运行3年多，截至2010年底，实现充放电循环8900次以上，电池能量转化效率未见衰减。研究团队正在用20千瓦级单模块集成1兆瓦的系统。这是世界上仅次于住友电工的第二大系统。

据悉，2011年，融科储能将在风场、通讯基站和电动车充电站进行示范，验证系统稳定性和技术成熟度。

第四十三页，共四十八页。液流