中国储能网讯:在政策助力,资本加持、项目落地等共同作用下,铁铬液流电池展现出良好的发展势头,有望成为液流电池储能的主流技术路线和长时储能领域的有力竞争者。
金融“巨头”四度布局储能
天眼查显示,10月28日,中海储能发生工商变更,蚂蚁集团旗下上海云玚企业管理咨询有限公司成为新增股东之一,持股8%左右,同时该公司注册资本由约3274万元增至约3683万元。
这并非蚂蚁集团在储能领域的第一次投资。
2023年7月,一家名为一米八海洋科技的公司成立,杭州大井头贰拾贰号文化艺术有限公司持股10%,而大井头贰拾贰号由马云持股99.9%。
经营范围新能源,包括海上风电、太阳能发电、储能和装备制造等。
2023年11月,乐创能源获得新一轮融资,由蚂蚁数科独家投资,本轮融资将用于进一步提升企业全站研发技术积累,服务用户,推进工商业企业零碳化、智慧化,并完善重点城市虚拟电厂网络布局。
今年4月,宝通储能设备有限公司与蚂蚁集团数字科技签订合作框架协议,双方将在保险、融资及智能BMS及中控业务开展合作。
此次被金融“巨头”看中的中海储能实力也不简单,该公司曾于2022年9月、12月完成Pre-A轮融资、Pre-A+轮两轮融资,累计融资数亿元人民币。
资料显示,中海储能科技(北京)有限公司(下称“中海储能”)成立于2020年11月,主要从事容量型规模化储能技术开发、储能设备生产和销售,核心产品为铁铬液流电池。
该公司技术来源于中国石油大学(北京),首席科学家是中国科学院院士徐春明,首席技术官徐泉、研发人员牛迎春等均来自中国石油大学(北京)。
目前,中海储能是国内布局力度较大、进展较快的铁铬液流电池企业之一,目前具备装备制造年产能达500MW,规划建设中产能达2GW。
另外,中海储能还承接了北京市综合能源系统示范区兆瓦级铁铬液流电池储能项目,正在推进广东、河南、内蒙、山西等地的百兆瓦级项目,在国外还顺利签署沙特首个铁铬液流电池长时储能项目。
2024年4月,中海储能进一步扩大产能,与河南兰考县签署战略合作协议,投资建设5GWh铁铬液流储能设备生产项目。
中海储能首席技术官徐泉今年4月曾透露,中海储能正在启动“1+4+N”全产业链布局,2024年开始交付40MWh级以上储能项目,2025年将继续完善电解液与电堆建设产业链,完成全产业链自研自产自销,同步建设100MWh级储能项目,开拓海外订单。
铁铬液流电池储能发展势头强劲
随着风电和光伏等新能源发电占比的提升,长时储能越来越成为可再生能源发展过程中电网的刚性需求。
与锂离子电池相比,液流电池具有安全性高、循环寿命长、较小容量衰减、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好等诸多优势,被认为是大规模储能技术的首选技术之一。
随着液流储能各技术路线在技术上不断取得突破,电池性能得到显著提升。同时,生产工艺优化和自动化水平的提高,使得液流电池的制造成本逐渐降低,多重因素推动下,当前,液流电池储能进入快速发展期。
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会今年发布的《2024中国液流电池产业发展白皮书》显示,2023年,中国液流电池储能累计装机约为290MW/1175MWh。
2024年上半年,中国液流电池储能新增装机约为88MW/360MWh。
据估算,2025年中国液流电池储能累计装机量将达0.7GW/2.8GWh;2030 年中国液流电池储能累计装机量将达2.6GW/10.5GWh;2035年中国液流电池储能累计装机量将达5.4GW/21.6GWh。
作为液流电池储能的主要技术路线之一,铁铬液流电池储能技术是一项兼具低成本、大规模,长时储能的电化学储能技术。具有高功率密度、长循环寿命、不可燃性、容量功率解耦、原材料成本低廉等优势,符合我国大规模、长时间、复杂苛刻运行环境的新型电力系统的储能需求。
今年以来,从政策支持,资本市场、项目应用等层面来看,铁铬液流电池储能发展势头强劲。
政策层面,5月,北京市经济和信息化局发布《新基建领域新技术新产品(含数字经济标杆技术)清单(第二批)》,清单中拟重点的新一代高安全性储能设施领域包含4项涉及的新技术新产品。
分别为:储能全固态电池、储能半固态电池、全钒液流电池电堆和铁铬液流电池电堆。鼓励在新基建项目建设中推广应用符合清单性能参数的新技术新产品,通过高精尖资金对符合要求的项目予以支持。
6月20日,工业和信息化部公示《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024年版)》,其中包括全钒液流电池储能系统、铁铬液流电池储能系统、钠离子电池储能系统、超级电容储能系统、压缩空气储能系统、飞轮储能装置等新型储能系统和装备,还包括传统抽水蓄能机组和装备技术指标。
资本市场方面,今年前8个月,我国液流电池领域的融资事件共发生7起,其中两起涉及铁铬液流电池公司。
4月,江苏朗雄能源科技有限公司完成Pre-A轮融资,融资额未披露,参与投资的机构包括东方国资,中卫颐和。融资主要用于强化其铁铬液流电池领域的研发、生产与服务能力。
液流储能科技有限公司分别于7月和8月完成2起股权融资,投资参与方为国新证券、山东高新投等。
应用方面,截至2024年8月,我国已有57个液流电池储能项目建成投运,铁铬液流电池储能项目4个,占比7%,仅次于全钒液流电池储能的49个项目,排名第二。
其中有3个在2023年投运,包括国家电投在内蒙古霍林河建设的全球首套兆瓦级铁-铬液流电池储能示范项目,标志着铁-铬液流电池储能技术迈入兆瓦级应用时代。
此外,铁铬液流在混合储能应用中也开始展露头角。
2023年6月,中城大有100MW/400MWh独立储能电站项目签约落户广东省三水区白坭镇,该项目拟采用磷酸铁锂(50MW/100MWh)和铁铬液流(50MW/300MWh)混合储能电池系统技术方案。
2023年8月,我国首个由铁铬液流+飞轮+锂电混合储能项目在内蒙古霍林郭勒正式投运,三种不同形式的储能同时运行在国内开创了先例。
尽管铁铬液流发展势头良好,但商业化应用仍面临不少挑战。
首先,能量密度低且能量效率转换低是制约其商业推广的最大问题。
目前,铁铬液流电池的能量密度仅为10-20Wh/L,显著低于锂电池的 300-400Wh/L,也低于全钒液流电池的15-30Wh/L。
因此,其本体会受到电池体积大、密度大、重量大及电解液溶解度等的限制,需要较大的安装场地,只适合大规模的储能电站。
其次,铁铬电池负极活性弱,容易受制于 Cr 离子金属特性而产生析氢问题,反应过程中电池正负极电解液一定程度上会形成交叉感染,所以需要配备循环泵、电控设备等辅助设备,增加了系统的复杂性。
另外,材料所需的离子交换膜价格昂贵,对表面催化剂的要求较高,也对铁铬电池推广起到了一定的限制作用。