铁铬液流电池技术助力华电莱城电厂储能调峰

浩博电池网讯：2023年11月11日，央视新闻频道对液流储能公司参与建设的华电莱城储能调峰项目进行了特别报道。

  华电莱城电厂储能调峰项目主要参与全省电力辅助、电网调峰、储能容量租赁等服务，其中液流储能部分，采用了液流储能科技有限公司提供的铁铬液流电池技术。

  在该项目中，液流储能公司EPC总包的铁铬液流电池储能部分，具有安全无爆燃、超长寿命、易扩容、响应速度快、选址灵活、资源丰富、环境友好等技术优势，可在更长时间维度上调节新能源发电波动，避免电网拥堵，增加清洁能源消纳能力。

  “储能技术是解决可再生能源和电力需求在时空分布不匹配的关键，有人形象地把它比作‘超级充电宝’。”作为一家新创企业，液流储能为何会引发广泛关注？今天，带着疑问，我们走近企业的核心人物王瑾，一位专攻“超级充电宝”的博士。

  她1999年进入清华大学主攻材料学，赴美读博后就职硅谷，2017年回国创业深耕储能，2022年在潍坊高新区合伙成立液流储能科技有限公司，并担任首席科学家。20余年磨一剑，王瑾博士一出手便完成了国内首个兆瓦级的盐酸基全钒液流电池储能电站，并实现产业化。

不忘来时路 方知向何行

  记者：王博士，前不久您回到母校清华大学为毕业生作分享，我们都很好奇受邀要达到什么条件？

  王瑾：这个问题问得特别好，我也想知道（笑着说）。

  在我看来，清华优秀的毕业生太多了，收到邀请时，说实话我是受宠若惊、诚惶诚恐。后来了解到，学校主要是想在新时代背景下，从留学海归的创业人员中找一位比较有代表性的校友。很幸运的是，我现在所处的这个产业属于咱们国家重点推广、重点发展的，这才有了我在本科生毕业典礼上给学弟学妹的分享。

  记者：当时您接到邀请是一种什么心情？

  王瑾：很幸运。还有一点非常巧合——今年毕业的学弟学妹们是2019年入学，我是1999年入学，尾数都是9，所以同属于9字班。各种巧合之下，在我个人看来是非常幸运的一件事。

  记者：您分享的题目叫《不忘来时路 方知向何行》，“来时路”怎么理解？未来又“向何行”呢？

  王瑾：在清华读完本硕后去美国读博，又顺利在硅谷找到了工作，当时我先生也在硅谷工作，在别人看来算是比较安稳的一个工作和生活状态。

  但我心里边一直有一个念头，也是学校一直跟我们强调的：国家把你们培养出来，毕业以后要更多地去考虑怎样回报国家、回报社会，而不仅仅是过好眼下的小日子。

  不忘来时路，我想是不能忘记自己求学时内心的想法，出国是要更多地丰富自己的学识，这个学识用在哪儿很重要。当时我们家庭内部经过了比较长时间的讨论，最终我们达成统一，还是觉得未来应该回国发展。

  至于“向何行”，就我个人而言，回国怎么发展？做什么？落在哪儿？都是摆在我面前的问题，我希望用我的实际行动来作答。

一出手就是“第一”

  记者：回国后您主持建立了国内首座盐酸基全钒液流电池储能电站，能成为国内首座，因为其技术难度还是规模？

  王瑾：据我了解，这是全世界范围内首个兆瓦级盐酸基全钒液流电池储能项目，在投放之前业内有同行对这个技术存有质疑和顾虑，但是大规模投用验证了我们这个技术是可用的、安全的，客户给予非常好的评价。

  记者：这个项目对您个人而言有没有什么特别的意义？

  王瑾：在我来看是一个里程碑式的意义。我们回国后做的都是一些比较小的产品，真正到液流储能是2022年2月份，在潍坊高新区注册成立公司以后，做的第一个示范性项目，也是国内首个兆瓦级的盐酸基全钒液流电池储能电站，山东海化1MW/4MWh盐酸基全钒液流储电站一期已经建设完成，目前已经顺利产业化。

  事实上，它经受住了海化夏季高温的考验，在这个项目上，我们积累了更多兆瓦级的盐酸基液流储能电站，包括电堆内部的设计制造方面的经验。今年4月份在山东郯城成功投放了1MW/4MWh盐酸基全钒液流电池项目，反馈非常好。

  记者：从您的专业来看，在液流储能领域，中国目前处于一个什么水平？

  王瑾：在我看来，在大规模工程应用上咱们国家应该是走在前列的，这对整个上下游产业链的带动都很明显。比如在我们电堆内的一些核心材料——膜，国内基本上可以替代国外进口。还有电极、双极板，国内的上游产业链相对国外来说是比较先进的。我们从一些国际性的会议上了解到，目前我国液流电池的成本，在整个世界范围内可以说都处于较低水平。

  记者：所以这也是下一步要攻坚的？

  王瑾：对。我本身是学材料出身的，学材料的人都知道，材料本身的性能决定了产品最终的好坏，很多研究往下一步一步挖，挖到最后都是材料。所以在这方面我们一直没有停下研发的脚步，都是我们的攻坚重点。

从“天坑专业”到风口产业

  记者：从本科到博士，您一直在材料学这个领域，为什么这么钟情于这个专业？

  王瑾：说实话，我1999年报考志愿的时候并不是特别了解，后来才知道，生化环材叫“天坑”专业（开玩笑说）。逐渐接触到一些专业课之后，才大概知道材料学是搞什么的，分为各个方向，不同方向其实差别也是挺大的。

  一直学这个专业，学着学着觉得有一些科研课题比较有意思，包括到美国读博以后，接触到一些锂离子电池内部材料的研发类课题，“误打误撞”进入这个领域之后发现新能源电池是一条很大的赛道，还属于挺幸运的吧！

  记者：后来为什么选择了液流储能这个行业？

  王瑾：总的来说，在电化学领域，尤其是在大规模应用方面，不管是在国内还是国外，液流储能都算是一个相对比较新的技术，安全性是它区别于其他电化学电池的一个很大的优势。我们团队2007年介入这个领域的时候，世界上还很少有公司从事这方面的研发和制造。

  接触到这个行业，主要是因为当时硅谷那边很多风投对这个技术很感兴趣，在未来可能有很大应用市场，但技术还属于早期发展阶段。当这个技术摆在投资人面前的时候，安全性、长时容量等各方面优势都具备，只需要招高水平的研发人员从实验室做到工业级就行。

  现在回过头来看，一个公司想要发展起来，光有技术没有市场是不行的。当时的主要问题是，大规模的市场没有起来，做出来的产品只是在一些小型的，不是非常具有代表性的领域可以投放。当时我们就想，有没有拥有强大产业链的地方，我们把这个项目落地，把产品的成本给降下来。有了这个念头之后，我们团队看到，国内的制造业产业链不断壮大，于是干脆脱离出来，重新把自己的技术路线落实到新公司的产品里面去。这算是2017年回国创业的起因。

  从2020年提出“双碳”目标，从国家层面到省、市层面都出台了很多针对储能的政策，进一步推动了这个产业往前发展。从2017年回国，到2021年这个市场真的明确出来，感觉产业有腾飞之势，在我们创业的人看来，短短四年之内能明显感觉到国家层面的大力推动。

前期的努力都是为了这一天

  记者：储能领域现在应用更多的是锂电，锂电会逐步被取代吗？

  王瑾：不能这么说，两者的特点决定了其应用场景不同。“双碳”目标（2030年努力实现碳达峰，到2060年争取努力实现碳中和)对于整个储能行业都是一个机遇。

  记者：在您看来，如何抓住这个机遇？

  王瑾：机遇永远与挑战并存。国家能源系统、电力系统要转型，从传统的火力发电转向新能源，我们现在了解最多的新能源发电就是光伏和风能，但这种发电方式同样面临最大的一个短板就是间歇性、不持续。

  太阳能只能在有太阳的时候才可以发电，风能也只能在有风的时候才可以发电。所以如何把间歇式发电和用户需求匹配？就要用到大型储能。

  记者：也就是我们现在在做的吧？

  王瑾：对，大型储能。我们国家以前用的最多的是抽水蓄能，但抽水蓄能的前提条件是有水和高度差，这样的自然条件一般远离城市，且需要输电网络。与风、光、水等物理储能方式相比，化学储能的优势非常明显。

  化学储能对场地要求很灵活、建设周期短，更重要的是，我国随着新能源电车的高速发展，已经逐步形成完备的锂离子电池产业链，也就是说发展液流电池有现成的成熟产业链可用。在这样的背景下，大大加速了液流电池的产业化进程。

  记者：它技术上有什么优势？

  王瑾：首先，它的安全性非常好。液流储能可以把电能以化学能的形式存储在含水量高达70%的电解液里，因为含水量比较高，没有燃烧爆炸的风险。从工作原理上来看，液流电池工作时要把电解液通过一个泵在电堆内部循环，相当于自带水冷效果，大大提高了整个系统的安全性。

  记者：供电能力如何？

  王瑾：我们整个产业强调的是大规模长时储能，什么叫长时储能？液流电池在功率和容量的独立设计上有天然的优势，充电快还是慢，由里边的电堆决定。我们希望充电快一点，就多放电堆；我们希望电量存多一点，就把存电解液的罐子做大一点，放多一点。而锂离子电池储能充电的快慢和存储电量的多少只能按1：1来匹配，不够灵活。

  比如说在我国“三北”地区新能源发电的大基地，不满足于一个小时、两个小时的储能时间。光伏和风能这些大基地，有时候白天光照时间非常长，希望储能做6个小时、8个小时、10个小时，用锂离子电池做到这么大规模成本上就不划算了。所以这种大的新能源基地，配大规模长时间储能，液流电池有它独特的优势。这也是我们目前了解到，整个电池电化学领域内唯一一个具备功率和容量可以单独设计的技术路线。

  记者：近几年资本开始青睐储能行业，有一种说法是明年能迎来产业的爆发期，据您推测是怎样的？

  王瑾：我比较看好。根据我国“三北”地区新能源大基地建设配套政策，对具备安全性的大规模长时储能需求非常高，这对储能是一个很好的发展空间。我们还了解到，从去年下半年开始，国内成立了很多做液流电池的厂家，大家知道未来这个产业要往哪儿走，都积极涌入这条赛道，搭建技术团队，要在这方面占领市场。

  记者：现在的研发重点是什么？

  王瑾：在降成本的同时，争取性能得到提升，这是未来发展的一个方向。电堆的功率密度为什么要进一步做大？因为功率密度提升以后，每千瓦功率的造价会进一步下降，但是在提升功率密度的同时，如何保证整个电堆的能量转换效率不降反升？这跟电堆内部核心材料、电解液等的研发都是密不可分的。

  记者：厚积薄发。

  王瑾：前期的努力都是为了这一天——产业爆发而做的准备，所以我一直觉得我们很幸运。我们前期确实积累了比较厚的技术优势，等产业的风口真正到来了以后，才可以把前期所有的研发成果都投入进去，然后真正做成一个用户可以用的产品。大家平时都辛辛苦苦做研发、做实验，都在为产业春天到来的那一天做准备，但是这个幸运降临到谁的头上，不是做研发的人能定的，所以我们所处的这个产业生逢其时，其实是很幸运。

家国情

  记者：平时工作忙，对于孩子生活学习的陪伴可能会相应减少。您今年被评为“全国三八红旗手”，也是潍坊市唯一一个，作为女性、作为母亲，您觉得父母尤其是妈妈在事业上的成功，对孩子来说影响大吗？

  王瑾：在我看来这是很好的一个正面效应，让孩子从小就知道，父母相对来说在事业上能做到比较好的高度，得到社会和学校方面的一些认可，他们也认为自己在学业和事业上都应该有所追求。

  记者：在工作中，您作为企业的首席科学家，和普通的管理者有什么不一样？

  王瑾：首席科学家是公司负责技术发展的一个职位。作为首席科学家，我会比较关心产业内同行的发展趋势，把控公司的技术路线。公司在研发和投放用户侧的过程中，从1MW级到10MW级，再到百MW级，每上一个台阶都会有更多的技术问题涌现出来，我需要带领整个技术团队一个一个去解决。

  记者：市、区两级对储能产业发展都很支持，对人才的需求越来越多，像您一样的高层次人才，包括技术团队，比较看重什么？

  王瑾：从大的方向来说，营商环境特别是对人才的支持鼓励政策，肯定是最看重的。潍坊有自己的优势，比如整个制造业相对来很发达，产业比较聚集，高素质的产业技术人员也非常充足，这些都是我们看中潍坊，把产线整个落在这里的原因。

  潍坊市和高新区对储能非常重视，多次到我们公司进行调研，目前正在推进一个省内鲁北大型风光基地的项目，还有地产地销方面的政策支持。

  记者：你认为未来最大的竞争是什么？

  王瑾：不同领域的人对这个问题有不同的见解，作为技术出身，我觉得技术是最重要的，我要保持产品技术上的领先，保证投放出来的产品没有任何问题，而技术创新的根本源泉在于人才。当然企业的竞争优势还体现在对市场方面的占领，这二者在我看来缺一不可。

  记者：对话中，我强烈地感受到您对所从事专业的执着，还有强国之志，你对自己满意吗？

  王瑾：能把我们这个产品的性能进一步提升，把整个系统的造价成本降得越低，更好地来配合我国大规模太阳能、风能这方面新能源的消纳，在我看来就算是把我的工作做到位了。

  我愿意去努力，如果在高安全性、大规模长时储能这个领域，我能为国家未来产业的发展贡献出一份力量，那是我非常高兴能看到的，也是当时回国最重要的初衷。

【责任编辑：孟瑾】