化石能源资源短缺、能源结构不合理、环境污染严重等问题,成为制约经济社会可持续发展的瓶颈。电化学储能是支撑能源转型的关键技术之一,相应产品广泛应用于新能源汽车、数据中心、通信基站、重大装备、储能电站等,成为构建电力系统的基础装备、促进节能提效的重要依托。《“十四五”新型储能发展实施方案》(2022年)提出,加强储能技术创新战略性布局,积极实施新型储能关键技术研发支持政策。相关行业政策将促进能源消费结构大调整、引导新型储能行业加速布局、助力绿色低碳转型。
近年来,我国作出了构建新型电力系统、加快规划建设新型能源体系的战略部署,这是能源电力转型的必然要求、实现“双碳”战略目标的重要途径。电化学储能是新型电力系统的重要组成部分、解决可再生能源间歇性和不稳定性的重要手段,也是涉及“源网荷储”协调运行的关键技术;具有调节速度快、布置灵活、建设周期短、环境友好等独特优势,有助于解决可再生能源发电的不连续、不可控问题,保障电力系统持续稳定输出电能,更大程度上替代化石燃料发电,克服传统发电机组不能快速切换爬坡方向、易反调的缺陷。中国能源研究会储能专委会 / 中关村储能产业技术联盟的全球储能项目库统计数据表明,2022年我国新增投运电力储能项目的装机规模突破15 GW,同比增长114%;其中,新型储能的新增规模达到7.3 GW/15.9 GW·h,功率规模、能量规模分别同比增长200%、280%。可再生能源的快速发展及其在电力系统中的不断渗透,为电化学储能的规模化发展确定了基础。
当前,电化学储能技术的电力系统应用研究已有开展。在用户端,电化学储能价值明确。在用电量大、具有明显电价差的工业企业或工业园区,配置储能可以平抑尖峰负荷、降低用电基本容量、节省电费支出;在第五代移动通信(5G)基站上配置储能装置,通过闲时充电、忙时放电来实现电力供需的“削峰填谷”;在能耗高、需要不间断供电的数据中心,储能可提高供电可靠性,通过“削峰填谷”、容量调配来提高设备运行的经济性;在微电网配置储能,可缓解对电网的超负荷需求,实现电网系统配置优化。然而,随着储能市场规模快速增长、储能系统趋于复杂,电化学储能技术在关键材料、制备工艺、系统集成等方面面临着诸多新问题与新挑战。现有研究侧重于材料修饰改性、器件结构优化等,而对器件与系统的有效匹配、多尺度构效关系等关注不足。
构建清洁低碳、安全高效的新型储能体系,深入探讨电化学储能电池在示范应用过程中的技术壁垒,极具迫切性。为此,文章从需求背景、发展现状、趋势及挑战等角度开展电化学储能技术的研究综述,进而研判相应技术体系的构建重点、提出行业发展建议,以期为新型电力系统构建、储能行业高质量发展等研究提供基础参考。
二、电化学储能发展的需求背景
(一)战略布局日渐完善
在新一轮能源革命的驱动下,各国高度重视电化学储能技术发展,主要从原料端、制造端、应用端开展战略布局。
1. 原料端
各国关注电池原材料的供应链稳定性,制定了电池关键材料的安全供应举措。欧盟为降低供应材料风险,将金属材料、矿产材料作为“绿色欧洲”的关键要素,2011年首次发布关键材料原料清单,将14种具有重大经济和战略价值的原材料纳入清单;每3年更新一次清单,及时反映生产、市场、技术等动态。2018年,欧盟实施“地平线2020”计划项目,发布了《欧盟原材料2050愿景与科技和创新路线图》,强调关键原材料的可持续供应。美国高度重视关键矿物清单,将关键矿产材料增加到50种(与电池相关的有15种);发布的《国家锂电蓝图(2021-2030年)》,涉及锂、钴、镍等电池关键材料的获取和替代品研发,锂电产业发展,锂电池回收利用等。日本更新了《蓄电池产业战略》,将电池金属材料等列为高风险矿种,制定了赶超竞争对手的新一代电池技术市场发展举措。英国、日本建立了国家贸易伙伴关系,鼓励各自企业投资海外多元化供应链,确保电池产业原材料的全球战略储备。韩国提出加强政府间合作等举措,增强电池材料矿物的稳定供应能力。
我国是关键矿产材料的消费大国且对外依赖度较高,已将关键矿产高效利用纳入《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022-2030年)》,“战略性矿产资源开发利用”“循环经济关键技术与装备”等科技重点专项;组织实施《战略性矿产找矿行动(2021-2035年)》,加大对锂、钴、镍、离子型稀土等关键矿产的找矿投入,推进勘查矿种的结构调整和布局优化。
2. 制造端
美国较早成立了储能联合研究中心,制定了“电池500”计划。美国能源部发布的《储能大挑战路线图》(2020年)提出,在储能技术制造方面积极开展行动,梳理相应的技术障碍和关键技术指标,通过技术创新降低制造成本,制定系统设计及测试标准,2030年实现本土的储能技术、设备开发与制造能力全面满足自身市场需求。《欧洲储能技术发展路线图》(2017年)提出,组建欧洲电池联盟、欧洲技术与创新平台“电池欧洲”,推进“电池2030+”联合计划,开发和验证涉及多物理量的多尺度模型,实现未来电芯制造过程的智能化。韩国制定的《2030二次电池产业发展战略》(2021年)提出,研发新一代电池技术,实现全固态电池、锂硫电池、锂金属电池的商业化;设立了电池研发政府创新基金,重点扶持中小企业的电池研发项目,推动电池关键材料、器件及装备的规模化生产。
我国高度重视储能技术和产业发展,发布了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《中国制造2025》《“十四五”新型储能发展实施方案》等政策文件,支持钠离子电池、无钴电池、刀片电池、无模组电池包(CTP)集成等电池技术的创新突破。
3. 应用端
2016年,美国发布了投资税收减免政策:先进储能技术可申请投资税收减免,通过独立部署、并入微网或可再生能源发电系统等形式运行。在补贴方面,自发电激励计划(SGIP)是美国历时最长的分布式发电激励政策,以鼓励用户侧分布式发电;储能被纳入SGIP的支持范围,可获得2美元/W的补贴支持。韩国分别为电池关键材料研发、基础设施投资提供50%、20%的减税额度,2025年电池储能有望达到60 GW·h,2030年拟占据全球市场40%的份额。日本重点布局全固态锂离子电池、超越锂离子的新型电池研发项目,通过《经济安全保障推进法》(2022年)明确了对蓄电池的支持措施(补贴电池工厂设备投资的1/3)。
我国新型储能技术到2030年将全面实现市场化发展,关键技术自主可控,商业模式和标准体系健全,与电力系统各个环节深度融合。
(二)关键材料不断突破
发展高性能关键材料是升级电化学储能技术的重要基础,也是解决化石能源危机和环境污染、支持“双碳”战略目标的重要途径。电芯是电化学储能系统的核心部件,其构成主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、其他非活性材料等。
1. 正极材料
正极材料结构及其组成是直接决定电池能量密度的关键因素,在保证电池的可逆容量方面起着重要作用。正极材料的改性手段主要有表界面工程、体相掺杂、形貌控制等。
锂离子电池这一技术路线发展得最为成熟,主流的锂离子电池正极材料有高镍低钴或无钴三元正极材料、尖晶石型高压镍锰酸锂正极材料、富锂锰基层状正极材料、橄榄石型磷酸铁锂正极材料等。在电极材料改性方面,采用微观结构优化、表面改性相结合的方法,显著提升了高镍材料(Li(Ni0.93Co0.03Mn0.03Al0.01)O2)正极的循环稳定性(循环次数达4000周,容量保持率达79.2%)。表面包覆的F和体相掺杂的Sb,在正极材料表面形成稳定坚固的正极 – 电解质层,能够有效抑制材料的性能衰退。重庆理英新能源科技有限公司采用超薄纳米层表面修饰、优势晶面可控生长、分级结构优化设计等技术开发的锂离子电池产品,比容量为300 mA·h/g,表现出高放电容量、高压实密度、优异循环稳定性,优于市场同类产品。常州锂源新能源科技有限公司研制的新型球状磷酸铁锂正极材料,在-20 ℃条件下放电容量保持率从55%提升到85%,在-40 ℃条件下放电容量保持率从接近0提升到57%,是锂离子电池产品的重大技术突破。
钠离子电池这一技术路线尚处于演进过程中。按照材料成分划分,钠离子正极材料主要有层状氧化物、普鲁士蓝类似物、聚阴离子等。层状氧化物材料具有制备方法简单、比容量大、电压高等优点,是工程化开发的优选材料,但存在结构相变复杂、循环寿命偏短等问题。2014年,研究人员首次发现Cu2+/ Cu3+氧化还原电对在钠离子氧化物中具有活性,据此设计了一系列不含Ni/Co、空气稳定性良好、成本较低的氧化物正极材料。2020年,中国科学院物理研究所研究团队受锂离子电池高比能三元正极材料(LiNixCoyMn1-x-yO2)的启发,采用价格低廉的Fe替代有毒且昂贵的Co,制备出一系列富Ni的O3-Na[NixFeyMn1-x-y]O2氧化物正极材料;相关材料在2~4.2 V电压范围内表现出190 mA·h/g的高可逆比容量,组装的钠离子全电池可提供345 W·h/kg的高比容量。2022年,研究人员基于界面工程策略,采用生物质裂解气体电解质、有序碳涂层集流体、层状氧化物正极,制备了具有协同界面的高比能钠电池;组装的安时级钠电池能量密度高于200 W·h/kg,明显优于常规磷酸铁锂 / 石墨锂电池的平均水平(180 W·h/kg)。除了层状氧化物正极材料以外,聚阴离子正极、普鲁士蓝正极也是富有潜力的关键材料类型。
新型体系电池的技术路线尚处于研发期。相比锂离子电池,锂硫电池具有能量密度高、成本低廉、环境友好等优点,但其倍率性能、循环性能、安全性能较差,相较商业化要求仍有明显差距。北京理工大学研究团队率先提出采用轻元素、多电子、多离子反应体系实现电池能量密度跨越式提升的发展策略,打破了单电子反应(n=1)的思维定势。基于摩尔质量轻、具有多电子反应的活性电极材料,设计了高能量密度电池的系列样品。针对硫正极电子导电性差、体积变化剧烈以及充 / 放电过程中易产生“穿梭效应”等问题,设计了具有三维多孔层状结构的碳 / 硫复合材料、具有核壳结构的导电聚合物 / 硫复合材料,构建了三维导电网络和Li+扩散的多孔通道,使材料比容量>1300 mA·h/g,是商用锂离子电池正极的8~10倍。针对活性物质流失、影响电极稳定性的问题,采用纳米限域、聚合物包覆等技术来抑制活性物质的溶解流失,使循环寿命达到原有电极的5倍。通过双“费歇尔酯化”反应得到的椭球形微米碳结构正极材料,显著提高了正极材料单位面积载硫量,相应电池的能量密度达到651 W·h/kg。
2. 负极材料
负极材料是电池器件的重要组成部分。国家“十三五”重点研发计划项目对锂离子电池的基础前沿研究及产业化等均提出了具体指标要求,如新型锂离子电池样品能量密度>400 W·h/kg、电池单体能量>300 W·h/kg。石墨负极的比容量仅为372 mA·h/g,凭借石墨负极材料容量无法达到相关技术指标要求。硅基材料具有理论容量高(4200 mA·h/g)、环境友好、储能丰富等优点,被视为下一代高能量密度锂离子电池的负极材料类型。
硅基负极材料是替代传统石墨材料的主要技术路线,但在嵌 / 脱锂过程中会发生显著的体积膨胀效应,因膨胀导致的不稳定固体电解质膜将造成循环稳定较差、容量衰减严重。南方科技大学研究团队提出了一种多级碳结构策略,使用热化学气相沉积方法将垂直石墨烯片锚定在亚微观分散的Si-C复合纳米球表面并进一步嵌入碳基质;形成的三维导电和鲁棒网络,显著提高了电导率,有效抑制了硅的体积膨胀,增强了电荷传输和电极材料的稳定性,使电池表现出卓越的快速充电能力。天津大学研究团队发展了将金属铜引入化学气相沉积过程的方法,构建了具有良好化学键合作用的共价包覆微米硅结构,实现了微米硅负极稳定循环的锂储存。中国科学院物理研究所研究团队针对Si-C复合负极的电化学和膨胀行为研究需求,提出了一种耦合的机械 – 电化学模型,在未来高能量密度、高安全性电池设计方面具有良好应用前景。针对硅基材料开展的一系列掺杂、包覆、复合、造孔、纳米结构等工作,有效缓解了嵌 / 脱锂的体积变化,显著提升了循环性能和导电性。
碳基材料逐渐成为钠离子电池的主流材料类型,相关研究集中在石墨类材料、无定型碳材料、纳米碳材料。石墨类负极材料具有完整的层状结构,但钠离子难以嵌入到石墨层间,不易与碳原子形成稳定的化合物。硬碳材料相比石墨材料普遍具有更好的储能性能,但较多采用的生物质或人工合成树脂前驱体,具有成本较高、产碳率偏低的劣势。软碳具有更为有序的结构、更少的缺陷、更短的层间距,但比容量远低于硬碳。为了提高碳基材料的产碳效率并降低制备成本,发展了多类钠离子储存机制,如“插层 – 填孔”“吸附 – 插层”“吸附 – 填孔”“吸附 – 插层 – 填孔”等。目前常用的硬碳前驱体主要是毛竹、椰壳、淀粉、核桃壳等生物基高分子材料,具有丰富的杂原子、独特的微观结构。通过碳化植物生物质基材制备的硬碳,保留了植物生物质模板中的材料结构和孔隙通道,对钠离子电池性能具有较大的影响。中南大学研究团队利用废弃木材制备硬碳材料,通过化学预处理和低温热解调节了红木衍生硬碳的微孔结构,获得了硬质碳中钠储存结构;样品在20 mA/g场景下表现出430 mA·h/g的高可逆容量以及良好的倍率与循环性能。在碳基负极材料以外,嵌入型钛基材料也受到较多关注,但相应合金及其他负极材料在嵌 / 脱钠前后的体积变化较大,加之在循环过程中易粉化,短期内难以实现产业化应用。
3. 电解质
电解质是决定电池能量密度、循环寿命、工作温度、安全性能的关键材料,按照形态分为液体电解质、固态电解质、固液混合电解质。液体电解质是技术发展最为成熟的电解质类型,又细分为有机液体电解质、室温离子液体电解质。有机液体电解质具有电化学稳定性好、凝固点低、沸点高等优点,但在极端条件下存在安全隐患;常用的改性方法是在电解液中加入高闪点、高沸点、不易燃的溶剂,以一定程度上改善电解质的安全性,但并不能从本质上解决电解质的易燃、易爆、易泄漏等问题,难以杜绝电池的本征安全隐患。因此,开发高能量密度、高安全性的新型电解质体系,是当前研发热点,尤其是将传统有机液体电解液替换成固态电解质受到更多关注。
固态电池技术尚处于研发和中试阶段。采用不可燃的电解质替代有机电解液,具有高安全性、高能量密度、高功率密度的优点,受到了学术界和产业界的广泛关注。固态电池的量产和商业化面临着众多挑战,如电解质离子电导率、机械性能等材料问题,电极材料与电解质界面的相容性等界面问题。研制高压稳定的固态电解质是保障电池安全运行的关键工作。固态电解质作为固态电池的核心材料,按照组分分为固态聚合物电解质、氧化物电解质、卤化物电解质、硫化物电解质等。然而,大多数现有的固态电解质,其室温电导率未能达到1 mS/cm的基本要求。为此,后续研发集中在将传统的固态电解质改性以提高离子电导率、具有高的离子电导率的新型固体电解质等方面。
硫化物电解质在室温下具有较高的离子电导率、良好的机械性能、较低的晶界电阻、与电极材料接触性好等优点,在众多的无机电解质中脱颖而出;但在空气中的稳定性差,易与水汽发生反应而释放出有毒的H2S,生产环境要求苛刻、生产成本较高,制约了规模化生产与应用。通过原子掺杂进行改性,可解决硫化物在空气中的不稳定问题。例如,通过软酸置换,得到Sn取代的Li6PS5I、Sb取代的Li10GeP2S12,相应的空气稳定性、离子电导率均显著提高。开发了包括PEO、β-Li3PS4/S在内的多种强兼容性的界面保护层,以减轻硫化物与界面之间的副反应。通过一系列的表征,明确了硫化物SE Li7P3S11与有机LE Li-BP-DME之间的界面反应机制,据此设计了二者之间稳定的界面层材料。在产业化方面,日本、韩国企业建立了硫化物电解质的试制线(年产量分别为10 t、24 t),验证了硫化物固态电解质的量产可行性。
近期,卤化物电解质开始受到较多关注。开发的氧氯化物固态电解质(Li1.75ZrCl4.75O0.5)在室温下的离子电导率高达2.42 mS/cm,超过大多数卤化物固态电解质;具有良好的可变形性,在300 MPa冷压后的相对密度高达94.2%,超过了以良好可变形性著称的Li10GeP2S12、Li6PS5Cl、Li2ZrCl6、Li3InCl6等固态电解质。作为原料的LiCl、LiOH·H2O、ZrCl4价格低廉,如Li1.75ZrCl4.75O0.5的原材料成本仅为11.6美元/kg,远低于固态电池的市场竞争力门槛值(50美元/kg)。据近期报道,日本东京工业大学研究团队利用高熵材料开发了具有高锂离子电导率的固态电解质,同时保持了超离子传导的结构框架;室温下的离子电导率为32 mS/cm,约为原始固态电解质的3倍,也是迄今已知的最高值。
液流电池具有长循环寿命、高安全性、高能量效率等优点,根据电解液中活性物质的不同可分为全钒液流电池、铁铬液流电池、锌铁液流电池等。全钒液流电池是研发工作最为充分、适用于大规模储能的液流电池类型,仍面临着关键科学和技术问题,如电堆内部流体、浓度、温度等多场协同分布的均匀性不佳,材料与容量的衰退,功率及能量密度偏低,综合应用成本偏高等。为此,中国科学院大连化学物理研究所研究团队开发了新型可焊接多孔离子传导膜,改进了全钒液流电池的电堆工艺。在全钒液流电池的新型电堆方案中,革新传统的组装方式,将激光焊接技术应用于电堆集成,提高了电堆的可靠性和装配自动化程度,降低了密封材料用量和电堆成本。制备新膜、提高电极性能、改善电解质等,是全钒液流电池材料后续研发的主攻方向。我国加快推进全钒液流电池的产业化,国华能源投资有限公司在综合智慧能源项目中启动建设全钒液流储能电站(2022年),开展了世界最大的液流储能电站(100 MW/400 MW·h)单体模块调试(2023年)。
4. 隔膜
隔膜位于正、负极材料之间,是阻止正、负极接触以防止短路,保证电池体系安全的关键材料。虽然隔膜不参与电池中的反应,但其结构和性质影响电池动力性能,决定着电池循环寿命、安全性、能量密度、功率密度等。已经商业化的锂离子电池隔膜以聚烯烃类有机隔膜为主,具有良好的机械强度,但作为高分子材料在高温环境下易发生物相变化。例如,有机隔膜在130~150 ℃条件下会发生急剧收缩甚至融化,导致电池短路,严重时会引发起火、爆炸等事故。
针对以上缺陷,研究人员在传统的聚烯烃膜基础上开发多种类型的隔膜(提高热稳定性)。北京理工大学研究团队在量产隔膜的两侧原位生长聚多巴胺,得到双面聚多巴胺改性隔膜;在锂硫电池应用中,朝向硫正极一侧的聚多巴胺作为物理屏障和化学吸附层以阻挡多硫化物的穿梭,朝向锂金属负极一侧的聚多巴胺提高负极和隔膜之间的相互作用力以防止锂枝晶生长,正、负极两侧的聚多巴胺均选择性透过锂离子以阻挡多硫化物穿梭。在具有三维纳米纤维结构的聚氨脂中,采用静电纺丝技术制备了含填充陶瓷材料的新型隔膜,这种薄膜具有更小的平均孔径(1.08 μm)、更高的孔隙率(63.7%)、更高的吸液率(371%)、更高的离子电导率(0.65 mS/cm),在211 ℃条件下热稳定、机械性能较好、无明显收缩。陶瓷隔膜改性虽然提高了隔膜的耐热性、吸液 / 保液性、电池安全性,但会增加隔膜厚度和电池内阻,使电池能量密度降低、隔膜成本增加。从安全性能、快充性能、循环寿命等角度看,芳纶涂覆全面超出陶瓷涂覆,具有更优异的性能。随着储能电池产业化发展,芳纶涂覆隔膜的市场快速拓宽。目前,国际主流的电动汽车用锂电池多采用芳纶涂覆隔膜,使得市场供应形势趋紧。
(三)结构设计持续创新
储能电池制造工艺分布于从上游原材料到芯包再到成品电池的全流程。按照封装方式、电芯形状的不同,储能电池主要分为方形电池、圆柱电池、软包电池。电池封装工艺的发展趋势,究其本质是在保证安全性的前提下提升电池能量密度的上限。圆柱电池一般是全极耳电池,相对方形电池的制备工艺而言,取消了前段工序中的模切制片工艺。软包电池是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯,其工艺与方形电池的不同点起始于卷绕工艺,而前段工艺基本一致。一般认为,软包外壳的支撑较弱,而方形、圆柱电池更适合开展结构创新。
国际主流的电动汽车商采用新一代4680圆柱电池,其核心创新工艺是大电芯+全极耳+干电池技术;采用了CTC(Cell to Chassis)电池架构,将电池直接集成在电动车底盘上(取消了4680电池阵列上的电池盖板),4680单体电芯的能量提高至2170电芯的5倍,使整车续航里程增加16%。宁德时代新能源科技股份有限公司依据电化学本质,持续开展电池系统的结构创新;2019年率先推出了无模组电池包(CTP)产品,电池体积利用率超过50%;2022年推出了第三代CTP产品,通过材料、电芯、系统结构等的全面优化,完全取消了模组形态设计,使电池的体积利用率超过72%,配用三元电池系统、磷酸铁锂电池系统的能量密度分别提升至255 W·h/kg、160 W·h/kg。比亚迪股份有限公司研发的刀片电池,优势体现在磷酸铁锂电池的创新结构,即改变了电池的单体形状并直接布置在电池包内(无模组化);叠片工艺在安全性、能量密度、工艺控制等方面相比卷绕工艺更具优势,使磷酸铁锂系统能量密度>150 W·h/kg并兼顾了安全性。
四、电化学储能技术发展趋势及面临的挑战
五、我国电化学储能技术发展方向与建议
图1 电化学储能技术发展战略研究框架
4. 电化学储能商业化应用模式
立足电力系统的实际需求,提炼“源网荷”侧电化学储能应用场景并推动储能规模化发展,切实解决新能源发电的有效消纳问题。重点依托“新能源+储能”、基地电力开发外送等模式,合理布局发电侧储能,建立电力“源网荷储”一体化模式;灵活布局用户侧新型储能,发挥供电系统安全稳定运行的辅助保障作用。健全调度运行机制,促进新型储能发挥电力、电量双调节的功能。部署高效率、低成本、高安全性的储能装备,提升储能系统集成的专业化水平,实现储能系统与用能设备之间的良好适配。以电化学储能为代表的新型储能是能源革命的关键支撑技术,本研究针对性提出了发展战略研究框架(见图1)。
(三)发展建议
1. 聚焦储能技术攻关,强化试点示范应用
针对高安全性、长循环、低成本的电化学储能系统开展关键技术攻关,前瞻部署下一代电池体系研发,以电池技术进步驱动规模化市场应用。引导高校、企业、科研院所联合开展技术攻关,建设“产学研”协同的储能技术研发试验基地。重点发展关键核心材料,优化制备技术,探索新型电化学储能应用场景,着力推进试点示范项目。遴选优势企业、明确重点场景,以“揭榜挂帅”方式推进新型储能应用示范企业与示范场景建设。
2. 聚焦安全发展需求,制定行业标准体系
科学制定行业政策、标准规范、评价体系,及时完善电化学储能产业国家标准、行业标准、团体标准,注重技术开发、产业布局、安全控制的顶层设计与纵向统筹。根据储能发展形势、安全运行的需要,开展主导应用场景的储能标准制定和修订,建立覆盖全产业链的技术标准体系。从储能标准体系的顶层设计出发,加强储能标准体系与现行能源电力系统标准的衔接,推动储能标准的落地实施。
3. 聚焦智能平台能力,完善基础设施建设
以大数据、云计算、人工智能、区块链为支撑,构建智慧管理平台系统,用于电化学储能系统的优化调度、在线监控、安全预警、运行评估等。鼓励采用电化学储能作为数据中心、5G基站的多元化储能及备用电源装置,支持建设重点实验室、工程研究中心、产业创新中心等技术与发展研究平台。创建新型储能关键材料与工程化应用平台、新型结构与安全防护管理系统平台、新型储能资源再生创新中心,以机制创新为突破口,实现科技成果向产业的转移转化。强化新型储能的应用示范、检测评价等平台作用。
4. 聚焦学科长远发展,培育储能人才团队
加强电化学储能学科建设,鼓励多学科交叉,实施“产教融合”人才培养模式,增强技术人才的理论与应用水平。着重培育电化学储能基础研究人才团队,加大储能技术基础研究投入力度,注重知识产权保护。基于面向应用的储能学科特征,革新应用型科技人才的评价标准,引导高校、科研院所的人才团队主动对接企业实际需求。面向大规模可再生能源消纳的专业发展目标,加快电化学储能专业发展,更好支撑长周期储能产业发展需求。在主要能源企业中,择优设立储能方向的博士后工作站,促进高水平储能科技人才成长。
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2023-12-17 来源:未知 浏览:179 次
正极材料: 磷酸铁锂材料: 1GWh磷酸铁锂电池所需正极材料在2200吨至2500吨之间 , 在这里我们取中间值2350吨 ; 而根据相对分子质量之比我们可以得出 , 生产一吨磷酸铁...
2023-12-10 来源:未知 浏览:83 次
慕尼黑工业大学Florian J. Gnter等人 根据电化学阻抗谱、注液、老化和寿命试验等实验数据,给出了软包电池的电解液用量、润湿速率、容量、能量密度和寿命之间的相互关...
2023-12-08 来源:未知 浏览:65 次
锂离子电池生产过程中遇到的各种问题实例 电池中的对立面 低容的思路分析 浅谈六西格玛设计 影响锂离子电池循环性能的几个因素 设计中制定公差的注意事项 低容的制...
2023-12-08 来源:物流文视界 浏览:154 次
如果仅增加锂产量,不解决其开发加工中的资源、生态、环境和社会问题,或将抵消它为能源转型带来的好处。 ▲ 玻利维亚的乌尤尼盐滩,从盐壳下的盐水池中可以收集...
2023-11-30 来源:未知 浏览:63 次
锂离子电池至今已有30年的历程,本文将重点讲述期间锂离子电池负极材料的发展变化,供大家学习参考 参考文献: 1. Li M, Lu J, Chen Z, et al. 30 Years of Lithium‐Ion Batteries. ...
2023-11-10 来源:未知 浏览:143 次
Git 简介 Git(读音为/gɪt/)是一个开源的分布式版本控制系统,可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。也是Linus Torvalds为了帮助管理Linux内核开发而开发的...
2023-11-10 来源:未知 浏览:70 次
《科创板日报》11月24日讯(记者 曾乐、编辑 郑远方) 今日(11月24日),一条关于钠离子电池的争论引发朋友圈热议。 具体来看,吉林大学青岛汽车研究院副院长顾国洪...
2023-11-08 来源:财联社 浏览:146 次
未来随着碳酸锂价格回落,钠离子电池产业链成熟,磷酸铁锂电芯的成本约 0.54 元/Wh,钠离子电芯的成本约 0.33 元/Wh,钠离子电芯成本明显低于磷酸铁锂电芯 0.21 元/Wh。...
2023-11-08 来源:未知 浏览:139 次
等静压前端工艺流程图 煤基吸附活性炭材料 煤-炭-硅材料产业链 石墨电极生产工艺流程图 预焙阳极生产工艺流程图...
2023-11-06 来源:未知 浏览:161 次
一、针状焦行业概况 1、与低硫焦性能差异 针状焦是由多环芳烃化合物脱除杂质和原生喹啉不溶物后经液相炭化制得。针状焦具有低热膨胀系数、低空隙度、低硫、低灰分...
2023-11-06 来源:未知 浏览:119 次
一、工程建设费用(造价) 1、建筑工程费 土建工程所花费的费用 (1)各类房屋建筑工程和列入房屋工程预算的供水、供暖、卫生、通风、煤气等设备费用及其装设、油...
2023-10-29 来源:未知 浏览:102 次
由于2015年以来炭素市场下滑已经深入到企来的方方面面,在行业行走多年的一些江湖大佬们对这点可以说已经认识得清清楚楚的了,如何来解此困境呢,我们的想法是,...
2023-10-23 来源:未知 浏览:186 次
石墨块石墨化炉的炉芯电阻,是由装入产品本身的电阻及电阻料的电阻这两部份组成。 电阻料一般都使用冶金焦粒(煅后石油焦),因为冶金焦粒虽然在石墨化过程中也在...
2023-10-23 来源:未知 浏览:90 次
0 1 石油焦简介 石油焦(Petroleumcoke)是原油经蒸馏将轻重质油分离后,重质油再经热裂的过程,转化而成的产品,从外观上看,焦炭为形状不规则,大小不一的黑色块状(...
2023-10-23 来源:未知 浏览:150 次
石油焦是一种黑色或深灰色硬固体石油产品,具有金属光泽和孔隙率。它是由粒状、柱状或针状石墨晶体组成的碳物质。石油焦由碳氢化合物组成,含有 90-97% 的碳、 1....
2023-10-23 来源:未知 浏览:107 次
最近,江西宜春地区私挖锂矿事件,已经引起了广泛的舆论关注。中央政府也派出了多批工作组前往宜春 整顿 。 江西是矿产大省,锂矿被私挖盗挖,直接原因是这种资源...
2023-10-22 来源:未知 浏览:176 次
据相关研究, 目前全球已探明锂储量折合碳酸锂当量(LCE)约8551万吨 , 以每辆电动汽车携带80千瓦时的锂电池组为基准计算,每辆汽车约消耗48公斤碳酸锂,全球现有可...
2023-10-22 来源:未知 浏览:142 次
大部分企业通过创新实现生存和增长。基于公司战略的创新战略为整个组织指引了创新方向,提供了创新架构。企业一般含有多个职能部门,每个职能部门需要制定自己的...
2023-10-19 来源:未知 浏览:88 次
本文节选自头条号 @管理实战智库 精选资料《企业产品战略规划手册》(产品组合、产品线和产品概念定义),全文共75页完整版,非常具有参考价值,值得收藏学习。...
2023-10-19 来源:未知 浏览:100 次
战略是做什么,战术是怎么做。 雷军曾说过,不要用战术上的勤奋掩饰战略上的懒惰。所以好的产品战略非常重要,今天我就借着《产品心经》这本书中提到的战略规划...
2023-10-19 来源:未知 浏览:81 次
所周知,氮气物理吸脱附表征是表征材料孔道结构的重要表征之一。本文内容对氮气物理吸脱附这一表征测试数据进行基础分析,主要测重于实际例子(以含介孔的分子筛...
2023-10-19 来源:未知 浏览:95 次
首先需要明确的是,对于新能源汽车动力电池的使用寿命,一般不是用时间来衡量,而是循环使用次数。既然是一个循环,肯定是有不同的起充点和终止充电时的电量点。...
2023-10-10 来源:未知 浏览:153 次
12月10日,工信部发布正式版《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》和《锂离子电池行业规范公告管理办法(2021年本)》, 明确要求储能型电池能量密度145Wh/kg,电池组...
2023-10-10 来源:未知 浏览:156 次
储能电池: 储能电芯的循环次数需要根据用户的使用场景决定。大型储能系统电芯层级循环次数需不低于8000次,系统层级需不低于6000次。 户用储能循环次数只需要4000...
2023-10-10 来源:未知 浏览:105 次
随着新能源行业的蓬勃发展,锂离子电池逐步在往更高能量密度、更长循环寿命的方向发展。现有的石墨负极理论克容量仅372mAh/g,已无法满足未来对电池能量密度的需求...
2023-10-08 来源:未知 浏览:70 次
从钠离子电池负极这块,最新的产业化进度情况? A. 在工艺方面,钠离子电池和锂离子电池是相通 (产线/设备可切换 )的,且难度对于头部锂离子电池厂不大。从目前来...
2023-10-08 来源:未知 浏览:76 次
1 问题一:xps 的基本介绍、原理应用及分峰 1 简介 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)又称ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), 能够分析出了氢,氦以外的所有元素。测定精...
2023-10-08 来源:未知 浏览:165 次
在碳达峰碳中和背景下,煤炭不再作为单一燃料来使用,而是作为原料和材料迎来更广阔的发展空间。现代煤化工是提高煤炭清洁高效利用水平,实现煤炭由单一燃料向原...
2023-10-06 来源:未知 浏览:73 次
0 1 中试:科技成果向 生 产力转化的必要环节 中试生产是 中间性试验的简称,是科技成果向生产力转化的必要环节, 成果产业化的成败主要取决于中试的成败。中试是稳...
2023-09-28 来源:未知 浏览:177 次
石墨负极原料(主要为粉状碳粉)与沥青,通过混捏、成型、浸渍、焙烧、石墨化后得到负极材料(片状或柱状)。将焦炭(破碎、包覆、混捏)或碳粉石墨化(3000℃以...
2023-09-21 来源:未知 浏览:173 次
随着新能源行业的快速发展,锂电池负极材料爆发性增长,预计 2025年负极材料需求量约3 Mt,对原料石油焦和针状焦的需求将超过4 Mt。如何解决原料供需矛盾已然成为现...
2023-09-21 来源:未知 浏览:184 次