大連化物所推動(dòng)液流電池儲(chǔ)能技術(shù)落地生根，全球市場占有率超60%——

在我國能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是保證能源安全、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，但像風(fēng)能、太陽能這類可再生新能源本身存在不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點(diǎn)，如何把其產(chǎn)生的電能有效儲(chǔ)存起來，供人們?cè)谏a(chǎn)、生活中隨取隨用？經(jīng)過20余年的潛心鉆研，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（下稱大連化物所）儲(chǔ)能技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新一代全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)在我國落地生根。該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用，為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，并入選專利產(chǎn)業(yè)化十大典型案例。

大連化物所堅(jiān)持“產(chǎn)、學(xué)、研、用”的思路，從產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，圍繞液流電池儲(chǔ)能技術(shù)，強(qiáng)化高價(jià)值專利培育，實(shí)施“專利群”戰(zhàn)略，運(yùn)用專利導(dǎo)航等工具做優(yōu)新增專利、優(yōu)化專利布局，在國內(nèi)外實(shí)施了包括全球最大100MW/400MWh國家級(jí)液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站在內(nèi)的20余項(xiàng)商業(yè)化示范項(xiàng)目，國際市場占有率超60%。

“科研工作和產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)，是技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化前景不好的主要原因之一。我們所有的基礎(chǔ)研究都是圍繞著解決產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中存在的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題開展的。”大連化物所副所長、儲(chǔ)能技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李先鋒介紹，膜材料是液流電池的部件之一，是液流電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。針對(duì)全釩液流電池技術(shù)領(lǐng)域用隔膜長期依賴于進(jìn)口的“卡脖子”難題，儲(chǔ)能技術(shù)團(tuán)隊(duì)以產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向，展開核心技術(shù)攻關(guān)，首次提出了“不含離子交換基團(tuán)”的“離子篩分傳導(dǎo)”機(jī)理，將多孔離子傳導(dǎo)膜引入液流電池，并進(jìn)一步突破了多孔離子傳導(dǎo)膜的規(guī)模放大技術(shù)，建成膜材料批量化生產(chǎn)線，每年產(chǎn)能超過20萬平方米，實(shí)現(xiàn)了膜材料國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

利用開發(fā)的膜材料，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出30千瓦級(jí)高功率全釩液流電池電堆。該電堆不僅保持了傳統(tǒng)電堆的高功率，同時(shí)大幅提高了電堆的可靠性和批量化生產(chǎn)程度，電堆總成本降低40%。

“我們?cè)谘邪l(fā)的同時(shí)，十分注重圍繞核心技術(shù)進(jìn)行高價(jià)值專利培育，為高效率的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化提供支撐?！崩钕蠕h介紹，在研發(fā)過程中，大連化物所始終踐行知識(shí)產(chǎn)權(quán)全過程管理，制定年度知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方案，及時(shí)對(duì)研究成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、收集和評(píng)估，持續(xù)提升專利質(zhì)量。通過前期對(duì)專利申請(qǐng)方向進(jìn)行布局，大連化物所建立并形成了以多孔膜核心專利為中心的“專利群”，使不同類型、不同保護(hù)程度的專利相互交疊，提高核心技術(shù)的保護(hù)力度。

“當(dāng)前，我們團(tuán)隊(duì)就全釩液流電池相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)外共申請(qǐng)專利300余件，目前擁有有效發(fā)明專利100余件，技術(shù)覆蓋從電池隔膜、電極、雙極板等關(guān)鍵材料到核心部件和系統(tǒng)，形成了相對(duì)完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系?！崩钕蠕h說。

高價(jià)值專利的培育，有助于持續(xù)提升技術(shù)的含“金”量?；诟邇r(jià)值專利組合，大連化物所經(jīng)歷了作價(jià)入股、專利轉(zhuǎn)讓、專利許可等不同形式的探索，與大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司、開封時(shí)代新能源科技有限公司等多家企業(yè)建立了長期合作，相關(guān)技術(shù)支撐了全球規(guī)模最大200MW/800MWh全釩液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站國家示范項(xiàng)目落地建設(shè)，目前該項(xiàng)目一期工程已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。2022年，大連化物所與比利時(shí)一家公司簽訂了用戶側(cè)液流電池技術(shù)許可，在歐洲市場推廣應(yīng)用。這是我國液流電池技術(shù)向發(fā)達(dá)國家輸出的有益實(shí)踐，體現(xiàn)了該項(xiàng)目新一代液流電池技術(shù)在國際上的領(lǐng)先地位。此外，儲(chǔ)能技術(shù)團(tuán)隊(duì)還牽頭制定并發(fā)布了首項(xiàng)液流電池國際標(biāo)準(zhǔn)，主導(dǎo)和參與制定了9項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，13項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)和推動(dòng)全球液流電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“我們將持續(xù)積極面向產(chǎn)業(yè)需求，通過關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，加強(qiáng)與中央企業(yè)對(duì)接交流，不斷推動(dòng)‘產(chǎn)、學(xué)、研、用’良性循環(huán)，強(qiáng)化專利技術(shù)轉(zhuǎn)化能力，切實(shí)推動(dòng)專利技術(shù)向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化落地。”李先鋒表示。（記者　黃佾）