【正文】 圖 51 釩電池電堆生產(chǎn)工藝流程圖 (第一期 ) 26 表 51 化工原材料用量 (單位：噸 )(第一期 ) 項(xiàng)目 每年 每天 (300 計(jì) ) 復(fù)合導(dǎo)電板 炭黑 67 樹(shù)脂 675 碳?xì)? 一體化極板 樹(shù)脂 264 電堆 碳?xì)? 64 密封件 20 萬(wàn)套 680 套 隔膜 20 萬(wàn)件 680 件 合計(jì) 樹(shù)脂 939 碳?xì)? 廢料 導(dǎo)電板 (樹(shù)脂 +碳 ) 510 極板 (樹(shù)脂 ) 27 苯乙烯 9 生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)平面圖 (第一期 ) 見(jiàn)附件 項(xiàng)目設(shè)備。電堆的組裝以及系統(tǒng)的組裝采用機(jī)加組裝工藝。 25 建立 5~20 千瓦級(jí)電池性能測(cè)試站 采購(gòu)充放電儀器設(shè)備（ 400A/110V），對(duì)大功率釩電池模塊電堆的充放電測(cè)試，建立單元電堆的性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；采購(gòu)電池性能測(cè)試設(shè)備（ 400A/380V），建成 100 千瓦級(jí)單元電堆電池性能測(cè)試站。 一體化極板生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè) 采用嵌入復(fù)合導(dǎo)電板注塑生產(chǎn)一體化極板方式生產(chǎn)一體化極板，建成年產(chǎn) 20 萬(wàn)件一體化極板的生產(chǎn)線(xiàn)。 復(fù)合導(dǎo)電板生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè) 采用以樹(shù)脂原材料為基體，添加石墨纖維、炭黑等導(dǎo)電填料模壓生產(chǎn)復(fù)合導(dǎo)電板。 以正極電解液為 原材料，通過(guò)電化學(xué)方法對(duì)正極液進(jìn)行還原，生產(chǎn)三價(jià)釩負(fù)極液，建成電化學(xué)生產(chǎn)裝置。 建設(shè)的主要內(nèi)容（第一期） 電解液生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè) 以五氧化二釩為原材料，使用蒸汽加熱耐酸反應(yīng)釜生產(chǎn)正極釩電解液，該項(xiàng)生產(chǎn)工藝目前已經(jīng)很成熟，具備所有的生產(chǎn)原理以及工藝過(guò)程控制。 釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以部分替代使用在各種固定場(chǎng)合、不限體積的鉛酸電池等儲(chǔ)能 系統(tǒng)。 城市用大型電動(dòng)公交系統(tǒng) 由于釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有反應(yīng)電堆同儲(chǔ)能電解液分離的特點(diǎn)，因此可以廣泛應(yīng)用于各種大型電動(dòng)公交。 分布式儲(chǔ)能系統(tǒng) 分布式儲(chǔ)能一方面能緩解高峰用電需求，另一方面在出現(xiàn)緊急情況時(shí)能保證關(guān)鍵部位如通訊等的用電需求。 不間斷電源或應(yīng)急電源系統(tǒng) 該應(yīng)用的主要場(chǎng)合是辦公大樓應(yīng)急燈、計(jì)算機(jī)備用電源以及郵電通訊系統(tǒng)電源等。太陽(yáng)能或者風(fēng)能本身無(wú)法儲(chǔ)存，若有了高效、低成本的儲(chǔ)能電池，太陽(yáng)能、風(fēng)能的利用將更加充分。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)在 1997 年度已正式把新型儲(chǔ)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)列為重大科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，我國(guó)在此領(lǐng)域年需求上百兆儲(chǔ)能系統(tǒng)，市場(chǎng)潛力巨大。相信通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施能極大的提高我國(guó)在大型儲(chǔ)能產(chǎn)品領(lǐng)域的水平，填補(bǔ)我國(guó)目前在大型儲(chǔ)能領(lǐng)域的空白。 該項(xiàng)目的重要意義和作用 液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品項(xiàng)目非常符合國(guó)家發(fā)展新能源政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，符合現(xiàn)實(shí)以及未來(lái)能源領(lǐng)域的發(fā)展需求。每個(gè)單體由一件雙極板、一張隔膜、兩張?zhí)細(xì)纸M成，將所有組件按順序疊加，通過(guò)螺栓拉緊裝配在一起。 在復(fù)合導(dǎo)電板以及一體化極板生產(chǎn)過(guò)程中，采用以樹(shù)脂為基材常溫固化，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)用到大量以苯乙烯為溶劑的樹(shù)脂，會(huì)產(chǎn)生一定的苯乙烯。 技術(shù)工藝特點(diǎn) 一體化極板 以碳黑和碳纖維（短纖）作為導(dǎo)電填料，采用一次注塑成型的工藝 加工復(fù)合導(dǎo)電板。銷(xiāo)售除按傳統(tǒng)模式進(jìn)行外，主要采取網(wǎng)絡(luò)銷(xiāo)售，其基本策略是在現(xiàn)已形成的客戶(hù)群的基礎(chǔ)上，先軍隊(duì)再民用，先國(guó)內(nèi)后國(guó)外的銷(xiāo)售策略。四川中物電新能源科技（集團(tuán)）有限公司正在進(jìn)行隔膜研發(fā)試驗(yàn)，一旦成功，將大大減少釩電池的生產(chǎn)成本。且礦源集中，純度高。而中國(guó)資源占有量為 38%左右。其主要原材料是五氧化二釩和隔膜。據(jù)不完全資料和市場(chǎng)預(yù)測(cè)，高質(zhì)量的液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)一旦問(wèn)世，將是井噴式的，其成本費(fèi)用與市場(chǎng)價(jià)格的比例是 1： 。 價(jià)格現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) 液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)屬新能源環(huán)保高科技項(xiàng)目，是國(guó)家政策大力扶持的項(xiàng)目。從兆瓦級(jí)開(kāi)始，逐步推至 50 兆瓦、 200 兆瓦、 500 兆瓦。因此，誰(shuí)掌握了電堆技術(shù)，誰(shuí)就成為釩電池行業(yè)的主角。而我國(guó)，以中國(guó)工程物理研究院為代表的一些科研院所，大專(zhuān)院校都在不間斷的從事釩電池及其材料的研究和試驗(yàn)。 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 目前，美國(guó)、日本、澳大利亞、中國(guó)等國(guó)家都在進(jìn)行釩電池的研究和試驗(yàn)。 、鐵路信號(hào)系統(tǒng)。 。 不間斷電源、應(yīng)急電源系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪機(jī)的穩(wěn)壓系統(tǒng)等。 陽(yáng)能、風(fēng)能等再生能源發(fā)電系統(tǒng)。 海外市場(chǎng) 公司已與印尼、緬甸、老撾、越南等國(guó)家相關(guān)部門(mén)聯(lián)系，待產(chǎn)品下線(xiàn)后，印尼這些國(guó)家相關(guān)部門(mén)擬與公司簽訂產(chǎn)品使用協(xié)議。 甘肅省武威市、金昌市風(fēng)力發(fā)電 1000 兆瓦調(diào)峰。 邊防電站建設(shè)。 新疆建設(shè)兵團(tuán)團(tuán)場(chǎng)離網(wǎng)工程 根據(jù)國(guó)家能源局有關(guān)文件，新疆建設(shè)兵團(tuán)將建設(shè)新能源微網(wǎng)，其中光伏 146Mw，風(fēng)電 ，儲(chǔ)能 ，但實(shí)際操作中，儲(chǔ)能將遠(yuǎn)大于該規(guī)模，根據(jù)公司掌握的渠道，儲(chǔ)能將全部由公司供應(yīng)釩電池。 2021年 ~2021年度實(shí)施工程約 3500 個(gè)。五期間，新疆建設(shè)兵團(tuán)擬投資約 119億元，建設(shè)光伏發(fā)電提灌工程 17531個(gè)，總裝機(jī)容量 ，其中離網(wǎng)裝機(jī)容量約 200Mw， 5 年實(shí)施完畢。我公司同時(shí)承擔(dān)新疆陽(yáng)光電通公司西部?jī)?chǔ)能事業(yè)部的部分業(yè)務(wù)功能。 電網(wǎng)儲(chǔ)能調(diào)峰市場(chǎng) 我國(guó)電網(wǎng)峰谷差越來(lái)越大，對(duì)電能質(zhì)量負(fù)面影響也越來(lái)越大，通過(guò)蓄電儲(chǔ)能來(lái)降低峰谷差是解決電能質(zhì)量和浪費(fèi)峰谷電矛盾的重要途徑。 分布式電站儲(chǔ)能市場(chǎng) 分布式電站由于其供電的間歇性和隨機(jī)性，在并網(wǎng)和供電 過(guò)程中容易產(chǎn)生問(wèn)題，因此分布式電源系統(tǒng)需要引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，以提高分布式電源運(yùn)行穩(wěn)定性，維持系統(tǒng)頻率和電壓穩(wěn)定，補(bǔ)償負(fù)荷隨機(jī)波動(dòng)。 18 第四章 液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)分析 總體目標(biāo)市場(chǎng) 項(xiàng)目產(chǎn)品主要定位于中、大型儲(chǔ)能市場(chǎng)，主要定位在以下幾類(lèi)細(xì)分市場(chǎng)。 蔣峰：男， 47 歲，大專(zhuān)，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事工程管理，有豐富的項(xiàng)目運(yùn)作能力。參加完成中物院基金《釩電池復(fù)合導(dǎo)電雙極板研制》，負(fù)責(zé)完成電子工程研究所基金《液流釩電 池儲(chǔ)能系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)》，先后負(fù)責(zé)完成液流釩電池電堆設(shè)計(jì)、電解液生產(chǎn)處理、 4 千瓦釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)示范工程等工作，發(fā)表釩電池相關(guān)文章多篇，負(fù)責(zé)研制的《釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)》產(chǎn)品參加深圳市第九屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)獲優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獎(jiǎng)，在釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。 李曉兵：男， 39 歲， 2021 年碩士畢業(yè)于四川大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)。在所從事的化學(xué)電源領(lǐng)域取得了很好的成績(jī)，曾獲得國(guó)家軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，三等獎(jiǎng)四項(xiàng)，合著專(zhuān)著一部。長(zhǎng)期從事電化學(xué)以及化學(xué)電源的研究開(kāi)發(fā)工作，現(xiàn)任中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所化學(xué)電源研究室主任。長(zhǎng)期從事釩電池研究，中國(guó)釩電池首席科學(xué)家，被稱(chēng)為“中國(guó)釩電池第一人”?，F(xiàn)在中物院軍轉(zhuǎn)民工作已進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和資本運(yùn)營(yíng)為重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。 在進(jìn)行國(guó)防科研的同時(shí)，中國(guó)工程物理研究院也在大力推進(jìn)軍轉(zhuǎn)民事業(yè)發(fā)展，不斷從所屬研究所中孵化和轉(zhuǎn)移 新的技術(shù)、項(xiàng)目，努力為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出新的貢獻(xiàn)。全院擁有 30余個(gè)科研生產(chǎn)實(shí)體，涉及 200 多個(gè)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)和技術(shù)工種，已建有四個(gè)國(guó)家級(jí)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，形成了專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)齊全、設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)保障能力配套的科研生產(chǎn)基地。四川鴻恒 旗實(shí)業(yè)有限公司是新注冊(cè)的投資公司，股東由從事高速公路建設(shè)工程、隧道工程、土石方工程人員組成，轉(zhuǎn)型進(jìn)行液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。 16 第三章 液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目承辦單位概況 基本情況 四川中物電新能源科技（集團(tuán)）有限公司是于 2021 年06 月 03 日經(jīng)四川省工商行政管理局登記注冊(cè)成立的全民所有制企業(yè)（注冊(cè)號(hào) 510000000387850），注冊(cè)資金 4億元人民幣，法定代表人蔣峰，在授權(quán)范圍內(nèi)經(jīng)營(yíng)中物院國(guó)有及法人資產(chǎn)。 項(xiàng)目符合國(guó)家、省、市關(guān)于大力發(fā)展新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)、提高能源利用效率技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)于全國(guó)的能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。 項(xiàng)目也是《中物院“十一五”軍轉(zhuǎn)民發(fā)展規(guī)劃》優(yōu)先發(fā)展的高 新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目之一。 項(xiàng)目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)屬于《綿陽(yáng)市 2021 年科技計(jì)劃》中重點(diǎn)項(xiàng)目“能源與高效節(jié)能”，項(xiàng)目產(chǎn)品符合高性能電池、動(dòng)力 15 電池等新型高效能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存技術(shù)和產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)。 項(xiàng)目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)屬于《四川省“十一五”科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域“能源新技術(shù)”。 項(xiàng)目屬于國(guó)家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2021 年本）》中明確鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目“分散供電技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”。 與國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)總體思路、原則、目標(biāo)等關(guān)聯(lián)情況 項(xiàng)目屬于《國(guó)家“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)發(fā)展的“能源、資源與環(huán) 境保護(hù)技術(shù)”領(lǐng)域。目前我國(guó)分布式儲(chǔ)能技術(shù)才剛剛起步，主要原因是現(xiàn)階段還沒(méi)有能達(dá)到分布式儲(chǔ)能容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以利用。釩電池作為這種電源，其主要優(yōu)勢(shì)在于：應(yīng)急電源應(yīng)急時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況任意設(shè)計(jì)，使用壽命長(zhǎng)，自放電低。 邊緣地區(qū)及別墅儲(chǔ)能系統(tǒng) 該項(xiàng)用途主要有以下幾個(gè)方面： ? 小型無(wú)人監(jiān)控系統(tǒng)（如導(dǎo)航、通訊等）； ? 家用以及別墅供電系統(tǒng)儲(chǔ)能設(shè)施； 14 ? 邊緣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、邊防哨所以及孤島儲(chǔ)能設(shè)施。 截止到 2021年，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量全世界第一，光伏產(chǎn)能世界第一，而由于配套調(diào)峰儲(chǔ)能技術(shù)的相對(duì)滯后，可再生能源發(fā)電的非連續(xù)性和不穩(wěn)定性問(wèn)題得不到解決，嚴(yán)重制約了我國(guó)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用效率，新能源產(chǎn)業(yè)正面臨著巨大挑戰(zhàn)，目前據(jù) 初步統(tǒng)計(jì)至少三分之一風(fēng)機(jī)在空轉(zhuǎn)，光伏產(chǎn)業(yè)也面臨大面積破產(chǎn)。 大規(guī)模光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng) 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)或風(fēng)能發(fā)電機(jī)系統(tǒng)均要求配備良好的儲(chǔ)能手段。 液流釩電池作為一種高效、環(huán)保、大容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)，能廣泛應(yīng)用于各種大型以及中型儲(chǔ)能領(lǐng)域，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括： 電站調(diào)峰電源系統(tǒng) 電場(chǎng)或電站及其用電單位，在用電低俗期將富余電能以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰期彌補(bǔ)其不足是慣用的做法。 在我國(guó)，釩資源儲(chǔ)量居世界第三位，許多大型釩礦企業(yè)，如攀鋼集團(tuán)、承德釩礦等單位都在積極尋求資源的轉(zhuǎn)化，釩電池已經(jīng)成為他們新的發(fā)展方向。液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有的大型、長(zhǎng)壽命、高效、環(huán)保等特點(diǎn)，使液流釩電池更適合用做電站調(diào)峰等大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)電池?？稍偕茉吹牟环€(wěn)定性和非連續(xù)性均要求有相應(yīng)的儲(chǔ)能配套設(shè)施，研究開(kāi)發(fā)高效、大功率的儲(chǔ)能系統(tǒng)是合理優(yōu)化使用可再生能源的基本條件。為了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，我國(guó)在制定的 21 世紀(jì)發(fā)展規(guī)劃中再次強(qiáng)調(diào)了新能源和可再生能源對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)方面的重要作用，國(guó)家科委、經(jīng)貿(mào)委、計(jì)委共同制定了我國(guó)1996 年至 2021 年新能源和可再生能源的發(fā)展綱要。 對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用與影響，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析，市場(chǎng)分析 化石能源的日益枯竭，以及由于使用化石能源而引起的嚴(yán)重的環(huán)境污染，促使人們?cè)絹?lái)越廣泛地開(kāi)發(fā)和利用可再生能源，如風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能以及潮汐等。中國(guó)工程物理研究院通過(guò)近 20 年的研究，較好的解決了液流釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，從中試到 20Kw 儲(chǔ)能的應(yīng)用，收到了較好的效果。其四階釩粉末生產(chǎn)技術(shù)成熟，可批量生產(chǎn)，直接用于釩電池四階釩離子溶液的配制；大連化學(xué)物理研究所目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出 5千瓦的釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，但對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及運(yùn)行情況沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。 2021 年釩礦的龍頭企業(yè)攀枝花鋼鐵集團(tuán)，準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)固定型儲(chǔ)能釩電池。 在國(guó)內(nèi)從事全釩電池研究始于 20 世紀(jì) 90 年代末期，至21 世紀(jì)初達(dá)到研究高潮，眾多科研院所、大專(zhuān)院校紛紛投入人力物力進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。 1993年，釩電池在太陽(yáng)能儲(chǔ)能上應(yīng)用， 300 套 4千瓦釩電池在泰國(guó)安裝。 1989年 ，住友電工的電站調(diào)峰用 60 千瓦級(jí)釩電池建成。自 1985 年以來(lái)， UNSW在釩電池隔膜、溶液制備、電極材料制備及表面處理等方面開(kāi)展了研究工作并取得一系列專(zhuān)利。在日本，用于電站調(diào)峰和風(fēng)力儲(chǔ)能的固定型（相對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言）釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已投入實(shí)用，并全力推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程。因此，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)能釩電池產(chǎn)品市場(chǎng)需求旺盛、前景廣闊。如釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到市場(chǎng)占有率的 30%，也將有 2400 兆瓦以上的市場(chǎng)，銷(xiāo)售額高達(dá)數(shù)千億。 ? 2021年，國(guó)家能源局制定國(guó)家能源材料發(fā)展綱要，我院是組稿單位之一，我院組稿儲(chǔ)能技術(shù)材料編寫(xiě)，其中全釩液流儲(chǔ)能電池多種關(guān)鍵材料被列入。 ? 2021年，全釩液流儲(chǔ)能電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)成立，制定相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，我單位孟凡明、劉效疆是標(biāo)委會(huì)委員。 11 ? 2021年，國(guó)家 973 項(xiàng)目重點(diǎn)支持了全釩液流儲(chǔ)能電池技術(shù)。 一般 液流釩 電池 大于 75% 不受限制 對(duì)電池一致性要求低，常溫運(yùn)行，可靠性高。 表 21 幾種化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)比較 儲(chǔ)能技術(shù) 效率 容量 可靠性 儲(chǔ)能評(píng)價(jià) 鋰離子 電池 大于 90% 受功率限制 對(duì)電池一致性要求高、一個(gè)電池出問(wèn)題整個(gè)模塊都要更換，可靠性較低。 現(xiàn)階段大規(guī)?；瘜W(xué)儲(chǔ)能技術(shù)主要有鋰離子電池、鈉硫電池以及液流電池， 2021 年國(guó)網(wǎng)公司在張北投資 200 多億建立了國(guó)內(nèi)第一套大規(guī)?；瘜W(xué)儲(chǔ)能示范工程，計(jì)劃儲(chǔ)能產(chǎn)品包括鋰離子電池、鈉硫電池以及液流釩電池，目前鋰離子電池、液流釩電池已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行，鈉