据中国储能网2016年6月28日讯 主题为“全钒液流电池技术在大规模储能电站中的应用价值”的中国储能大讲堂第四期—全钒液流电池专场于6月25日在美丽的滨城大连中国科学院大连化学物理研究所成功举行。来自全钒液流电池的研发机构、供应商、用户、投资机构等组织的约100位代表聆听了一场世界水平的创新盛宴。
　　中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民、清华大学教授王保国、中国科学院金属研究所研究员严川伟等权威专家从不同角度阐释全钒液流电池技术在大规模储能电站中的应用情况、经济性分析和技术方向做了重点介绍，与会代表与演讲专家进行了深入的互动交流。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇最后做总结发言。会议由大连融科储能技术发展有限公司研发经理王晓丽主持。

主持人：大连融科储能技术发展有限公司研发经理王晓丽

　　会后，与会代表参观了全球领先的全钒液流电池储能系统供应商大连融科储能技术发展有限公司。
　　中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民在大讲堂上做“全钒液流电池储能技术及应用”演讲。张华民从技术背景、全钒液流电池结构与特点、全钒液流电池储能技术的应用、全钒液流电池储能技术的发展前景、全钒液流电池储能技术的标准化五方面进行解读。张华民指出，普及可再生能源是全球实现低碳能源转型的关键，可再生能源正逐渐由辅助能源变为主导能源。大规模储能技术是国家的重大需求，而大规模储能技术的基本要求是安全性、生命周期的性价比、生命周期的环境负荷（环境友好）。规模储能由于系统功率和容量大，发生安全事故造成的危害和损失大，规模储能技术的首要要求是安全可靠。

中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民

　　全钒液流电池的原理是利用钒离子介态变化，实现电能储存和释放，特点是安全性好，储能介质为钒离子的稀硫酸水溶液，功率和容量可独立设计，适应性强，尤其适合大规模储能。全钒液流电池充放电性能好，循环寿命长，可达15～20年。能量效率高达80%，可深度放电，循环次数＞13000次。启动和响应速度快，无相变化，充、放电切换只需0.02秒。常温封闭运行，电解液可半永久使用、性价比高。部件材料可循环利用、环境友好。但由于比能量低，不适合于动力电池，适用于储能电站。全钒液流电池电解液性能衰减的原因是微量副反应长期积累等引起的物质失衡和介态失衡引起的，可通过在线或离线再生技术恢复，电解液可循环利用。全钒液流电池电极材料为碳塑复合材料，电池报废后可以作为燃料烧掉，除二氧化碳外无环境污染物。
　　据张华民介绍，大连化物所和融科储能全钒液流电池储能技术研究团队2000年开始液流电池技术的研究，历经10余年，技术不断创新进步，2010年建立了产业化技术平台，成功实施了多项商业化应用示范工程。2014年获得中国科学院杰出科技成就奖，2015年获得国家技术发明奖二等奖，获得中国科学院“十二五”20项标志性重大进展成果之一。近几年来，实施了包括当时全球最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统在内的近30项应用示范工程，在国内外率先实现了产业化，液流电池储能系统已成功进入德国商业化市场。
　　大连化物所和融科储能在推动我国液流电池进入国际标准制定领域发挥了重要的影响力和话语权。应欧洲标准化组织CEN&CENELEC邀请，张华民参与欧洲液流电池标准制定,多次参加欧洲液流电池标准化会议。并入选国际电器工业协会（IEC）TC105液流电池标准战略研究专家组，IEC国际液流电池标准联合工作组牵头人。
　　清华大学王保国教授在本次大讲堂上做“钒液流电池荷电状态实时检测方法研究”的演讲中指出，“一次能源清洁、可再生，二次能源电力化”将成为我国能源发展的基本态势。智慧电网、可再生能源发电、电动汽车等的大力发展将是大势所趋，而这些领域的持续健康发展都离不开储能产业这个核心支撑技术的发展。国家发改委和国家能源局联合发布的《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》，把先进储能技术创新作为重要的一项任务确定下来，在其中又把100MW 级全钒液流电池储能系统作为五大趋于成熟的储能技术列入示范推广范围。全钒液流电池在安全与寿命方面具有突出优势，具有规模大、寿命长、成本低、效率高、安全可靠等优点，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。

清华大学王保国教授

　　王保国教授对钒液流电池荷电状态的定义及相关内容进行了全面深入的阐述，对钒液流电池荷电状态的实时检测方法和实践研究成果进行了详尽的讲解。王保国教授所在团队在全钒液流电池材料与电堆技术领域已获得18项专利，其中电解液技术专利3项，膜材料制备技术专利4项，电堆与控制专利11项。
　　王保国认为，选择电网级储能技术“基本准则”应符合安全性原则、资源可持续发展原则、全生命周期的环境友好原则、社会经济效益原则。聚焦液流电池安全寿命是根本，发展储能产业立足中国是正道。中国的市场足够大，中国的全钒液流电池储能系统已达世界级水平，在经济性上更是世界领先，在中国市场取得成熟的应用经验后将有能力服务全球市场。
　　中国科学院金属研究所严川伟研究员在本次大讲堂上做的“全钒液流电池溶液物理化学”演讲中指出，全钒液流电池关键材料有隔膜、电极/双极板、电解质溶液，其中电解质溶液是重要和关键所在，电解质溶液有极复杂的体系，该沉淀时不沉淀，不该沉淀时反而沉淀，电化学行业“无常”，是钒电池科研的最后战场。电解质溶液化学涉及几乎所有的化学分支，包括分析化学、无机化学、物理化学、结构化学等。物理化学是电解质溶液的关键，描述、影响和决定溶液的大部分性能，需要重视。电解质溶液物理化学参数主要有：平衡浓度、电导率（内阻）、密度（体积/容量）、粘度（传质/泵耗）、表面张力（电极润湿）等。
　　严川伟对电解质溶液物理化学主要参数的研究方法和结果进行了深入全面的分析。

 中国科学院金属研究所严川伟研究员

　　严川伟认为，全钒液流电池溶液物理化学需分三个层次进行。第一层次，对基本的物理化学数据进行测量，建立庞大的数据库，揭示数据反映的规律。这需要大量的时间，耗时耗力，比较枯燥，在当今社会环境下要沉下心来做。第二层次，发现性能对电池性能效率、利用率等影响规律，找到材料（隔膜等）的匹配特性，分析电解液与电极界面情况。第三层次，建立溶液物理化学理论体系，指导工程应用模型与工具。
　　中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇在总结发言时表示，中国储能大讲堂很荣幸首次走进拥有“北方明珠”、“国际花园城市”、“中国环保模范城市”等美誉的大连。尤为重要的是大连有储能首选技术之一的全球领先全钒液流电池储能技术，有中国科学院大连化学物理研究所这样的储能技术创新高地，有大连融科储能技术发展有限公司这样的优秀储能解决方案供应商，还有政府大力支持、正在实施的全球最大200MW/800MWh全钒液流电池国家级示范项目。

 中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇

　　刘勇表示，全钒液流电池储能技术因其具有储能规模大，适合于百千瓦到百兆瓦级应用范围，且该技术充放电切换应答速度快，安全可靠，电池均匀性好，寿命周期性价比高，环境友好等突出优势，已成为海岛、边远地区可再生能源发电、分布式供电及风电场平滑输出、计划发电等重要领域的储能应用技术之一。
　　刘勇指出，我国已形成包括液流电池关键材料设计制造、电堆及电池储能系统设计集成、储能系统智能控制、工程应用及运行管理、液流电池新体系在内的完整自主知识产权体系。
　　刘勇表示，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会将继续努力做好中国储能大讲堂的选题和组织实施工作。协会在专家委员会的大力支持下完成了国家储能十三五规划重大课题研究工作，下一步将重点围绕国家政策推动、标准体系建设、市场和人才创新四大方面积极开展工作，为加速推动我国储能技术的创新和应用做出应有贡献。

　　主讲嘉宾介绍：
　　张华民：中国科学院大连化学物理研究所研究员
　　张华民，中科院大连化学物理研究所研究员，博士生导师。现任洁净能源国家实验室储能技术研究部部长，大连融科储能技术发展有限公司副总经理兼总工程师。国家能源液流储能电池技术重点实验室主任。973项目液流电池基础研究项目首席科学家，国家能源液流电池技术标准技术委员会主任委员，国际电工委员会TC105液流电池战略专家组专家。主要从事液流电池、高比能量锂电池和燃料电池关键材料、核心部件、系统设计集成及产业化应用的研究开发。主持了包括国家重点基础研究计划（973）国家高技术发展计划（863）、科技部“863”重大专项、中国科学院知识创新重大项目和前沿部署项目等多项项目。在Nature，Energy & Environmental Science等期刊发表学术论文260余篇。申报专利240余件，授权专利80余件，申报国际专利6件，鉴定和验收成果10余项。主持制定燃料电池和液流电池标准10项；培养博士生、硕士生40余名。研究成果荣获辽宁省技术发明一等奖2项，二等奖2项。
　　王保国：清华大学教授
　　王保国，分别于1987年、1993年在清华大学获得化学工程学士、硕士学位，2000年在日本东京大学获得工学博士学位。作为日本JST的外籍研究员，2001.7～2002.9在日本东京大学和清华大学从事燃料电池和高分子膜材料研究；2007.7～2008.8在美国哈佛大学进行微流控技术与材料制备研究。目前主要从事膜材料和电化学工程交叉领域工作; 研究大规模蓄电储能的全钒液流电池装备，开发锌/空气电池材料与技术，探索下一代电解水制氢过程；解明纳米多孔膜受限空间内离子迁移机理，揭示电化学体系中材料与性能间的构效关系，发展能源转化与储能过程的材料、装备与基础理论。在国内外发表学术论文300余篇，申报和授权专利26项。主讲《膜分离技术原理》、《化工过程仿真》、《化工实验（2）》课程；主持和承担多项国家“863”、“973”和自然科学基金科学研究项目；兼任北京膜学会秘书长、《储能科学与技术》编委会副主任、能源行业液流电池标委会委员等职。
　　严川伟：中国科学院金属研究所研究员
　　严川伟，1995～1998年，在中国科学院金属腐蚀与防护研究所（已并入现单位）做博士后研究，出站留所从事腐蚀电化学、电池材料及其储能应用技术研究至今。现任中国化学会电化学委员会委员、能源行业液流电池标准技术委员会委员、中国腐蚀与防护学会常务理事、《储能科学与技术》编委等职。在以钒电池为主的储能电池技术研究中，发展了高浓度溶液技术、低成本的隔膜技术、双极板技术以及电池的集成与应用技术，筹建了辽宁省先进电池材料工程技术研究中心。作为负责人完成国家基金3项、973课题2项、863课题2项、省部课题多项，发表论文140余篇，获专利权20余项。