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杨玉锋：长时储能的理想选择“风光储氢氨醇”协同发展
发布时间：
2024-07-29 00:00
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“决定能源转型的关键是8小时以上的长时储能。长时储能的理想选择是把储能和氢能相结合。其中，长时储能的最佳载体是液体，比如绿色甲醇、绿色液氨。长时储能的绿色来源是风能和太阳能”。在近日召开的，2024中国国际新型储能发展峰会（INES2024）主论坛上，河南创力新能源科 首页头条要闻
“决定能源转型的关键是8小时以上的长时储能。长时储能的理想选择是把储能和氢能相结合。其中，长时储能的最佳载体是液体，比如绿色甲醇、绿色液氨。长时储能的绿色来源是风能和太阳能”。在近日召开的，2024中国国际新型储能发展峰会（INES2024）主论坛上，河南创力新能源科技股份有限公司董事长杨玉锋表示。以下为速记稿全文：
很多人认为水系电池是液流电池，所以我的演讲题目加了“非液流”的。同时，希望通过我们的电池实现风、光、氢、储的长时储能。什么叫长时储能？现在没有明确的定义，我们的理解是长时储能一定是10小时以上的充放，而且一定是在额定功率的情况下才能够满足工况，这才能叫长时储能，实际上也就是单体大容量，能够经得起一天一充一放，甚至于两充两放。
电化学储能，特别是长时储能事关能源安全。这是国策，马斯克的上海超级储能工厂建成之后，应该对现在内卷严重的市场带来新的变化，特斯拉的超级储能工厂在国外的价格合人民币3.8元左右，即便在国内做，价格低于2块钱的可能性不是特别大。未来需求的增量没有问题，市场最后一定会走向健康发展。希望电化学储能能够打破“能源不可能三角”魔咒，同时实现长时储能应用。中国工程院原副院长杜祥琬提出来“能源不可能三角”，一是安全可靠，二是经济可行，三是绿色低碳。创力在前面加了几个定语，全生命周期内的安全、可靠，在三分之一的生命周期之内，可收回全成本的经济可行。
要想真正实现储能的规范化发展，首先必须得守住安全的底线，健康可持续是第一位的。在“能源不可能三角”的安全可靠、经济可行、绿色低碳三个方面要多一些思考，整个行业的发展才会更加健康。
创力所有的数据都经得起大家的“灵魂三问”，创力做了25年电池，真正开始踏足储能行业是基于2022年7月12日，工信部《全国工业领域电力需求侧管理第四批参考产品（技术）目录》公示，其中，宽温镍氢电池、全钒液流电池储能电站、兆瓦级削峰填谷等储能技术首次进入目录。我们才觉得属于水系电池在储能领域里百花齐放的时代开启，但研发是从2008年开始的，我们已经在这个行业里面积淀了16年。
未来长时储能应该是风光氢储与绿色甲醇的高度融合，通过这个破解“能源不可能三角”，解决长时储能的世纪性难题。氨类跟甲醇相比可能有一点点差距，所以我更多强调的是用绿氢制备甲醇而不是液氨。
如果未来走长时储能的技术路线，储能和氢能结合起来是非常好的方向。水系电池在充电过程当中会产生电解水，电解水会产生氢气和氧气，氢氧分离技术现在基本上解决了。储能+制氢一体化的结构直接就把它分离了，理想的长时储能技术方案是用储能和氢能联通起来，通过绿色甲醇、绿色液氨去解决。
8小时以上的长时储能才是决定未来能源转型的关键，长时储能的理想选择，是储能和氢能的结合，它的最佳载体一定是液体，因为液体很安全、运输方便。它的来源是风力发电和太阳能发电，这是基本逻辑，包括吉利现在也在大力推广甲醇汽车或者甲醇动力方面的普及工作。
创力的方案最主要的是利用铁镍电池，它是在1902年左右爱迪生发明的，仅仅比1859年发明的铅酸电池晚了几十年，这120多年来，由于它存在的缺陷，所以导致现在技术没有得到有效的利用。创力通过近16年的时间，从材料端到工艺，到核心零部件，到制造设备，多方面重构了新型铁镍电池的工艺体系，目前在国内外是硕果仅存的了。设备已经基本上完工了，下个月就可以批量生产供货。在2019年小批量化产品已经进入到欧洲市场。
水系电池安全测试我们做了很多实验，网上有很多做电池的安全性视频，一看视频就基本上能够分出来真伪，能不能把电流表、电压表、温度计连上同步测试，你的数据我就相信，要不然你的数据我不采信。我们的测试实验原视频大概3个多小时，如果大家需要的话，下来之后可以找到我们提供，简短的在网上可以找得到的宣传片。
除了本征安全以外，新型铁镍电池在其他方面的优势相对明显：
性能可靠，水系电池的铁、镍化学性能稳定，为不燃物质；无需留消防通道，可货架堆高陈放，节约用地。 可长时储能；不怕高低温，-10°C以上可免用空调，可在-25℃～70°C环境下充放电使用。
经济可行，电池系统现售价1.3～1.7元/wh，未来有望降至1.10元/wh以下；大容量、长时储能电池成本更低；运维成本低，因此，全寿命周期成本非常低。
超长寿命，无枝晶，皮实耐用，无需热管理和PACK管理系统；不怕过充过放，全充放循环寿命15000+次，年运行时间不低于350+天，日均一充一放，日历寿命可用30年。
绿色低碳，铁、镍和液体碱性物质，均为无毒无污染物质，可回收和分解处理，在已知可量产电池里，对环境友好程度最高。
自主技术，从材料制备到电池结构，全产业链自主知识产权，技术成熟可靠、产品系列齐全；单体电池最大容量35000＋Ah。
资源可控，铁资源无虞；镍资源中国总储量大，进口镍如俄罗斯、印尼、等地不受欧美控制；100%可回收，按照600GWh/年产能（镍金属消耗量120万吨），平均15年后，回收镍即可支撑行业健康发展
在说优点的同时也不必讳短板，比如说能量密度低。这可能也是外界对铁镍电池认知的误区，我想跟大家简单解释一下，这也是我第一次公开回应关于铁镍电池的能量密度的问题。大家如果做过碱性电池就知道，氢氧化镍的理论克容量是289，我们的额定电压是1.2V，289×1.2V，这是正极的理论瓦时能量密度，那么我不可能只用正极，还要用负极，按照1比1.2的负极的量，除以2.2公斤，然后再乘以0.9的系数，我的理论可以做到140。但集流体、隔膜、壳等所有的连接部件，我再打一半的折也可以做到70，也远远高于现在的很多产品。
同时新型水系铁镍电池的系统不需要增加很多的东西，所以电池的能量密度比较高。创力除了做铁镍电池以外，在镍氢电池等方面一直在做，环保的三种水系电池比较成熟可靠的都在做，我们水系的锌镍电池是负液态的锌镍，目前国内外涉及量比较少，因为他们基本上做的平液态的。
由于它会电解水所以需要补加水，我们补加水的装置能够实现自动补加水。纯粹用于储能的电池会产生氢气和氧气，这是所有水系电池的特点，由于有管道的连通，相当于是对外排空的，所以也不存在安全方面的问题。把电解水的氢气利用起来，风光氢储一体化协同发展涉及的长时储能的技术路线就诞生了，这个技术现在已经做得非常成熟，而且完全可以产业化。
由于这个电池相对来讲槽压比较低，针对单独的电解槽制氢装置，效率反而会高，因为我们的充电电压相对比较低，在1.7V左右，电解槽制氢基本是在2V左右，所以我们的电耗比较低。
现在新型铁镍电池完全能够把氢能和储能结合起来，特别是低成本绿氢的规模化生产可以解决目前重大工业产二氧化碳消纳的问题，通过消纳废旧的二氧化碳，制备安全不易失效、长期贮存、易于运输、比能量高、无需投入巨大基础设施，且可利用现有的站点进行产业化，未来可期。
这个思路也得到了荷兰和英国科学家给我们的启示，在2021年BBC报道了，通过这个做出了比他们效果更好的储能+制氢一体化电池的方案。如果按照5度电电解槽制氢的逻辑来讲，我们基本上可以做到接近100%。
传统铁镍电池市场比较小，到现在为止一年大概在2亿的全球份额，新型水系铁镍电池应用范围广，有望拓展至万亿级市场：
一个是储能＋附带制氢双功能一体化电池；
二是车辆起动电池；电动大巴（校车）等纯电动力电池；商用车辆起动＋驻车空调电源双功能电池；
三是工业、工程车辆；冷藏冷链物流等专用车动力电池等；我们现在已经在造叉车了，今年10月份大概就会进入市场，我们的叉车终生不需要换电池。
四是轨道交通用起动、纯电动、通讯及备用电源电池，电动自行车电池等特殊应用场景电池；轨道交通方面，我们跟某上市公司已经签了全面的战略合作协议；
电动船舶未来肯定也是一个方向，包括未来大型船舶，甲醇+混合动力系统也会有很好的应用。
另外，针对目前电动自行车不能入户的问题，在今年天地、明年初推出电动自行车电池，目的是解决电动自行车可以入户充电的问题。如果快的话今年年底，慢的话明年上半年。
创力的首席科学家是南开大学副校长陈军院士，现在在筹备常焜院士的院士工作站，而且氢氧分离常院士团队已经做了一年多的工作了，单独的氢氧分离、混合气体的氢氧分离，这两个路径同时在走。
公司电化学方向学术带头人、特聘专常照荣是国内碱性氢氧化镍，特别是球镍的奠基人。从事碱性电池、锂离子电池，还做钠离子，我们对各个体系相对比较了解。目前实验室的投入在整个水系电池里面是最大的，16年下来投了8000万，在这方面做了很多工作，把核心问题从理论到最后的工程化问题逐一全部得到了解决。
我们拿到的专利基本上涵盖了整个行业所有的核心专利。同时，牵头起草的储能的铁镍电池规范。4GWh的工厂正在建，明年能够投产。计划在“十四五”末能做到30GWh左右的储能电池的规模，1万台叉车，加上特种电池。
看好工商业侧储能的发展，一个核心的原因工商业侧没有削峰填谷产的底层逻辑，很大程度上受政策影响比较大，这样一来企业可能会承担更多的风险。真正的削峰填谷应该是在城市端，这个事我们有我们的逻辑，如果有朋友需要咨询，我们可以共同探讨。
我们可以采用很多种的营销方式，包括分时租赁、分时回购。一个是对寿命的认知，心里有底。第二是经济性是体现在长时储能和长寿命，包括日历长寿命，没有这些东西再便宜的一次性购买成本都不一定能够收回成本。我们的单体电池可以做到很大，一支电池做十度、二十度电不是多大的问题，日历寿命可以做到30年安全储能。
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