近日，全鐵液流電池新創(chuàng)企業(yè)巨安儲能自曝目前簽訂的訂單已經(jīng)超過25億元。

而這距離95后孟錦濤創(chuàng)立巨安儲能僅過去短短一年。與此同時，該公司還連續(xù)完成了三輪累計逾5000萬元融資。

在多種技術(shù)路線競爭的儲能戰(zhàn)場，巨安儲能研發(fā)和推廣的新型儲能技術(shù)全鐵液流電池是一匹黑馬嗎？

【資料圖】

1技術(shù)溯源

以全釩液流電池為代表的的液流儲能技術(shù)，采用水系電解液，反應(yīng)溫和，具有原理層面的本征安全性，適用于大規(guī)模電化學(xué)儲能，但由于釩原料產(chǎn)量少、價格高，成本問題導(dǎo)致其短期內(nèi)經(jīng)濟性不足，更拖累了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。

于是，人們開始探索其他同類型液流電池的可能性，包括全鉻、全鉛、全銅、全鐵等。顯然，只有全鐵是這些選項里最先脫穎而出的。全鐵液流電池以中性氯化亞鐵作為活性物質(zhì)，成本低廉、環(huán)境友好、能量密度高、資源優(yōu)勢明顯，能夠滿足未來電網(wǎng)級大規(guī)模長時儲能的需求。

全鐵液流電池早在1981年就被提出，分為酸性和堿性兩種體系，當(dāng)前階段酸性全鐵液流電池在商業(yè)開發(fā)上較為成熟，主要反應(yīng)是通過鐵的價態(tài)變化來儲存和釋放電能。

全鐵液流電池的技術(shù)問題主要在于同鐵鉻液流電池類似的負(fù)極析氫反應(yīng)以及需要抑制氫氧化鐵沉淀的生成。這些問題會大大降低電池的運行效率，減小電池容量，同時有堵塞離子傳導(dǎo)膜的風(fēng)險。

國內(nèi)對全鐵液流電池技術(shù)的研究起步較晚，但對該技術(shù)的突破性研究卻沒落下。

2022年12月，中國科學(xué)院金屬研究所材料腐蝕與防護中心腐蝕電化學(xué)課題組宣布在新一代低成本全鐵液流電池儲能技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列重要進展。

據(jù)悉，此次中國科學(xué)院的研究人員以負(fù)極Fe/Fe2+相變作為切入點，提出了配位化學(xué)設(shè)計策略，先后通過引入絡(luò)合劑與極性溶劑，協(xié)同提升了Fe/Fe2+沉積溶解反應(yīng)可逆性和析氫抑制性，實現(xiàn)了低成本全鐵液流電池高效穩(wěn)定長循環(huán)運行。

據(jù)介紹，中國科學(xué)院組裝的全鐵液流電池實現(xiàn)了99.3%電流效率、70%能量效率和300全循環(huán)100%的高容量保持率，循環(huán)壽命提升了11倍。

目前，北美的ESS公司最早實現(xiàn)了全鐵液流電池的商業(yè)化應(yīng)用，規(guī)模已達百MW級，儲能時長超10小時，正在向著GWh級別發(fā)展。2021年，ESS與軟銀旗下的SDenergy簽署協(xié)議，承諾2026年前向其供應(yīng)2GWh的電池系統(tǒng)。2022年，ESS又宣布與美國第六大社區(qū)所有的非營利電力服務(wù)供應(yīng)商SMUD達成合作，供應(yīng)200MW/2GWh長時儲能方案。

而國內(nèi)首家全鐵液流儲能系統(tǒng)解決方案提供商——巨安儲能，也已經(jīng)邁出商業(yè)化進程的第一步，并在快速發(fā)展中。

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95后孟錦濤

巨安儲能的創(chuàng)始人及CEO孟錦濤為武漢光電國家研究中心能源光電子博士、美國圣路易斯華盛頓大學(xué)化工能源碩士、華中科技大學(xué)材料物理與化學(xué)碩士，其創(chuàng)新研發(fā)的堿性全鐵液流電池儲能技術(shù)就誕生于華中科技大學(xué)的實驗室中。

全鐵液流電池的研發(fā)難點主要集中在負(fù)極鐵的枝晶問題和容量不可逆損耗，這些會影響電池的壽命及充放電性能。巨安儲能瞄準(zhǔn)儲能技術(shù)安全和成本的兩大痛點，為此研發(fā)了新型的鐵基負(fù)極材料，形成正負(fù)極對稱的全液態(tài)鐵基活性材料，避免了電池運行過程中固態(tài)鐵的生成。

此外，其自主設(shè)計的全鐵液流電池系統(tǒng)采用全球首創(chuàng)的自分層電池架構(gòu)，其正負(fù)極為雙水相電解液，可自動分層，大大降低了液流電池對隔膜的要求，突破了國外對離子膜的壟斷和技術(shù)限制，進一步降低了電池成本。

據(jù)公開信息，巨安儲能研發(fā)的全球首創(chuàng)的新型全鐵液流電池，解決了影響儲能技術(shù)發(fā)展的安全及成本等核心問題，具有大容量、高安全、高效能、低成本、長壽命，可回收等優(yōu)點，被鋰電池發(fā)明人、諾貝爾獎獲得者John B.Goodenough教授評價為"電化學(xué)儲能領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新"。

孟錦濤表示，“無論是堿性全鐵液流電池，還是全球首創(chuàng)自分層技術(shù)，我們都是在‘無人區(qū)’行走?！?/p>

目前，巨安儲能已經(jīng)量產(chǎn)第一代鐵基液流電池電解液，第二代電解液也已經(jīng)進入中試階段。電堆方面，5kW-30kW等多種型號的單電堆已正式投產(chǎn)，更大功率的電堆（42kW、64kW）正在研發(fā)中，以30kW電堆為基礎(chǔ)研制了JT-FLOW-S250、JT-FLOW-S500兩種型號的標(biāo)準(zhǔn)化電池艙（集裝箱）產(chǎn)品，系統(tǒng)運行效率均在80%以上，響應(yīng)時間均小于50ms。電解液、電堆均已通過第三方機構(gòu)的檢測測試，各項指標(biāo)均達到了目前液流電池的領(lǐng)先水平。

產(chǎn)能方面，巨安儲能以“雙萬工程”（萬噸電解液、萬臺電堆）在湖北布局萬噸電解液和萬臺電堆中試產(chǎn)線，2023年將達到年產(chǎn)1-2GWh電解液、1GW電堆以及三千套標(biāo)準(zhǔn)化電池艙產(chǎn)品能力，同時新的量產(chǎn)產(chǎn)線也在布局建設(shè)過程中，或?qū)⑤椛淦渌∈小?/p>

巨安儲能宣稱其是國內(nèi)目前唯一一家將全鐵液流儲能電池商業(yè)化的企業(yè)。

2022年7月12日，巨安儲能與中電建新能源集團有限公司華中分公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推進湖北英山風(fēng)光儲一體化新能源項目64MW/128MWh新型鐵基液流儲能示范項目建設(shè)。這是該公司首個大規(guī)模商用項目。

2023年1月8日，巨安儲能首個液流電池電解液制造項目正式簽約。根據(jù)該項目合同，巨安儲能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展鐵基液流電池電解液項目建設(shè)，其中一期工程投資2億元，建設(shè)40000t/a電解液制造產(chǎn)線，以滿足巨安儲能同中廣核、中電建等單位確立的公安、英山等儲能示范項目建設(shè)需求。待項目制造工藝穩(wěn)定，巨安儲能將在黃岡高新區(qū)化工園區(qū)開展600000t/a電解液量產(chǎn)基地建設(shè)。

快速增長的儲能市場對這家初創(chuàng)公司來說，既是機遇又是挑戰(zhàn)。

全鐵液流電池技術(shù)目前在國內(nèi)的商業(yè)化進程才剛剛起步，目前據(jù)了解也僅有巨安儲能這一家公司在做。巨安儲能這樣一家年輕的公司，看起來有足夠的沖勁去開辟一個新市場。但全鐵液流電池儲能技術(shù)究竟能否改變新型儲能的市場格局？路還很長。

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