大連化物所推動液流電池儲能技術落地生根，全球市場占有率超60%——

在我國能源結構綠色轉型進程中，構建以新能源為主體的新型電力系統，是保證能源安全、實現可持續發展的重要一環，但像風能、太陽能這類可再生新能源本身存在不連續、不穩定的特點，如何把其產生的電能有效儲存起來，供人們在生產、生活中隨取隨用？經過20余年的潛心鉆研，中國科學院大連化學物理研究所（下稱大連化物所）儲能技術團隊研發的新一代全釩液流電池儲能技術在我國落地生根。該技術的產業化運用，為我國能源結構調整和轉型、實現“雙碳”目標提供了關鍵技術支撐，并入選專利產業化十大典型案例。

大連化物所堅持“產、學、研、用”的思路，從產業實際需求出發，圍繞液流電池儲能技術，強化高價值專利培育，實施“專利群”戰略，運用專利導航等工具做優新增專利、優化專利布局，在國內外實施了包括全球最大100MW/400MWh國家級液流電池儲能調峰電站在內的20余項商業化示范項目，國際市場占有率超60%。

“科研工作和產業需求脫節，是技術成果產業化前景不好的主要原因之一。我們所有的基礎研究都是圍繞著解決產業化應用中存在的關鍵科學與技術問題開展的。”大連化物所副所長、儲能技術團隊負責人李先鋒介紹，膜材料是液流電池的部件之一，是液流電池產業化的關鍵。針對全釩液流電池技術領域用隔膜長期依賴于進口的“卡脖子”難題，儲能技術團隊以產業實際需求為導向，展開核心技術攻關，首次提出了“不含離子交換基團”的“離子篩分傳導”機理，將多孔離子傳導膜引入液流電池，并進一步突破了多孔離子傳導膜的規模放大技術，建成膜材料批量化生產線，每年產能超過20萬平方米，實現了膜材料國產化和產業化應用。

利用開發的膜材料，研發團隊開發出30千瓦級高功率全釩液流電池電堆。該電堆不僅保持了傳統電堆的高功率，同時大幅提高了電堆的可靠性和批量化生產程度，電堆總成本降低40%。

“我們在研發的同時，十分注重圍繞核心技術進行高價值專利培育，為高效率的轉移轉化提供支撐。”李先鋒介紹，在研發過程中，大連化物所始終踐行知識產權全過程管理，制定年度知識產權保護方案，及時對研究成果進行統計、收集和評估，持續提升專利質量。通過前期對專利申請方向進行布局，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、不同保護程度的專利相互交疊，提高核心技術的保護力度。

“當前，我們團隊就全釩液流電池相關技術在國內外共申請專利300余件，目前擁有有效發明專利100余件，技術覆蓋從電池隔膜、電極、雙極板等關鍵材料到核心部件和系統，形成了相對完善的知識產權保護體系。”李先鋒說。

高價值專利的培育，有助于持續提升技術的含“金”量。基于高價值專利組合，大連化物所經歷了作價入股、專利轉讓、專利許可等不同形式的探索，與大連融科儲能技術發展有限公司、開封時代新能源科技有限公司等多家企業建立了長期合作，相關技術支撐了全球規模最大200MW/800MWh全釩液流電池儲能調峰電站國家示范項目落地建設，目前該項目一期工程已實現并網運行。2022年，大連化物所與比利時一家公司簽訂了用戶側液流電池技術許可，在歐洲市場推廣應用。這是我國液流電池技術向發達國家輸出的有益實踐，體現了該項目新一代液流電池技術在國際上的領先地位。此外，儲能技術團隊還牽頭制定并發布了首項液流電池國際標準，主導和參與制定了9項國家標準，13項行業標準，引領和推動全球液流電池技術與產業發展。

“我們將持續積極面向產業需求，通過關鍵技術創新推動技術持續進步，加強與中央企業對接交流，不斷推動‘產、學、研、用’良性循環，強化專利技術轉化能力，切實推動專利技術向現實生產力轉化落地。”李先鋒表示。（記者　黃佾）