双碳背景下长时储能成为刚需,低成本大规模长时储能是构建新型电力系统的最后一公里,液流电池作为一种可再生能源存储技术,其性能和可靠性受到电池隔膜的重要影响,隔膜在液流电池中扮演着重要角色,因为它们能够有效地分隔电极,防止电解质混合和交叉污染,从而提高电池的循环稳定性和性能。
目前全氟磺酸树脂膜是液流电池领域中应用最为普遍的一种隔膜,但由于其较明显的液体溶胀和较高的成本价格,而使得其在更大范围的应用中受阻。据此,经过10年的研发,进一步聚焦液流电池关键膜材料,经过小试中试放大实验,设计制备了一批低成本的非氟膜(C-H膜),成本仅为全氟磺酸膜30%,标准厚度200μm,溶胀控制在0.1%以下,且在液流电池装配中可直接激光焊接使用,大大提高自动化水平,并被用于MW级铁铬与全钒液流电池体系,长时循环应用效果较好。使用该隔膜所测得电池性能可与全氟磺酸膜相当水平,能量效率保持率较高,能够在液流电池领域内起到替代全氟磺酸膜的巨大潜力和优势。本项目具备无污染扩产容易,思路清晰并且能够有较大的增量市场,性能可以直接验证,极具推广价值,材料和制膜成套设备需一起转让。
图1 非氟(C-H)膜产品
图2 非氟(C-H)膜测试及应用
成果用于全钒,铁铬液流电池体系,适用于石油石化领域新能源转型,五大六小电力企业液流电池转型,高耗能企业比如钢铁水泥等转型,也接收私人及风险投资者。投资条款不接受对赌,需有长线思维并积极看好液流电池长时储能技术赛道,有国内外渠道的产业投资者为佳。
另外投资膜的同时还需要投资一套膜生产设备,需要满足持续化生产的需求,并能够提供相应的厂房及应用场景,技术团队具备材料或者化工的经验,有融资经验的投资者为佳,可以进行前期接触考察。
非氟(C-H)膜作为现在主流产品全氟磺酸膜的替代产品,主要运用于液流电池储能领域,现阶段全钒与铁铬液流电池主要采用全氟磺酸膜,而其受制于全氟磺酸单体的总体数量,年产量在100万平以内,这种非氟膜可以有效替代全氟磺酸膜,成本大幅得到降低,性能维持不变,并且无后阶段氟回收的困扰。且其与全氟磺酸膜不同,可实现直接焊接密封,有效实现液流电池电堆全工艺焊接,从而解决液流电池电堆难以扩产与产能自动化产线爬坡难题,而且现阶段属于垄断技术,极具经济和社会效益。
中国石油大学(北京)具有自主知识产权,已申请发明专利。
技术转让、技术许可。
徐泉,男,山东济南人,国家级青年人才,教授,博士生导师,碳中和未来技术学院副院长,储能科学与工程学科带头人与系主任,石大学者。中关村储能产业联盟液流电池储能技术专委会委员、能源行业液流电池标准化技术委员会委员,中国化学工程学会,中国化学会高级会员,《储能科学与技术》编委,Petroleum Science副主编。
联系方式
成果完成人(团队):
徐老师 19801350667
科学技术处(技术转移中心):
杨老师 010-89732131
会议名称:2024第六届复杂油气工程科技创新论坛
会议时间:2024年5月23日-25日
会议地点:成都新希望高新皇冠假日酒店
论文摘要征集截止时间:2024年5月13日
优秀论文评定:大会交流期间将组织专家对论文和报告进行评审,并将结合现场汇报与论文全文评分向评审出的优秀论文。评选出的优秀论文将以会议论文摘要电子论文集及会议论文电子论文集的形式在中国知网发表。
论文投送方式:将论文摘要或全文发到会议联系人马老师邮箱paper@cpsyouth.com,电话:15822801766。
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