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二次水系離子電池開辟電池技術(shù)發(fā)展新路徑
時間:2020-11-30 10:17來源:光明網(wǎng) 作者:丁之
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瑞海泊（青島）能源科技有限公司生產(chǎn)車間
瑞海泊（青島）能源科技有限公司生產(chǎn)車間
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展以及可再生能源市場份額的不斷刷新，對大型二次能量存儲技術(shù)提出更多的要求。據(jù)麥肯錫預(yù)測，到2025年全球電力儲能市場總額會大于1萬億美元。
無論是分布式儲能還是集中式儲能，都需要數(shù)千瓦時到幾百兆千瓦時的能量儲存裝置，目前較為通用的儲能方式有抽水蓄能和電池儲能，抽水蓄能受地理條件限制較大，一般地區(qū)都不具備安裝條件，電池儲能靈活多變，是未來儲能的首選。
雖然目前市場上各種電池種類繁多，但沒有一種能夠完全滿足儲能市場的需要，絕大多數(shù)種類的電池都存在價格高、壽命短、安全性不足等問題。可以說，全世界范圍內(nèi)，電池領(lǐng)域的科研工作者都在尋找一種廉價且長壽命的電化學(xué)儲能解決方案。而由陳璞院士團(tuán)隊研發(fā)的二次水系電池?zé)o重金屬污染、無有毒材料，安全可靠，成本低廉，可實(shí)現(xiàn)從原材料、制造、使用到報廢全過程的環(huán)境友好，有望給出一條新路徑。
瑞海泊(青島)能源科技有限公司總經(jīng)理吳衛(wèi)榮介紹，二次水系離子電池是以“水”為基本電解液溶劑、由兩種不同工作機(jī)理的半電池構(gòu)成的全新的電化學(xué)體系，與國內(nèi)目前使用的鉛酸、鋰電等主流蓄電產(chǎn)品相比，具有明顯優(yōu)勢。
首先是安全。產(chǎn)品采用近中性的無腐蝕無毒害水溶液介質(zhì)，不含易燃易爆物資，不含危險成分，在火中燃燒不爆，受外部強(qiáng)力打擊不炸。
其次是綠色環(huán)保、無污染。不采用鉛鎘等重金屬污染的活性材料作為體系的能量物資，不采用強(qiáng)酸堿、有機(jī)溶劑等有腐蝕性、毒性物資，生產(chǎn)、使用、回收全過程無污染，使用過的材料還可回收二次使用，因此，源頭避免了當(dāng)前市場主要產(chǎn)品鉛酸電池和鋰電池在原材料使用、制造、回收環(huán)節(jié)中可能存在的環(huán)境污染問題。
再次就是性價比高。使用循環(huán)壽命接近鋰電池，成本接近鉛酸電池，因?yàn)轶w系的創(chuàng)新，正極和負(fù)極相對獨(dú)立，又能協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)電能的存儲和釋放。得益于循環(huán)壽命、放電深度、能量轉(zhuǎn)換效率、采購成本等各方面優(yōu)勢，最終用戶使用周期內(nèi)的度電成本比鋰電池低10%，比鉛酸低25%，具有競爭力。其采用模塊化產(chǎn)品設(shè)計，從單元到組合應(yīng)用，規(guī)模不限，既能并網(wǎng)、也能離網(wǎng)靈活配置，為國家推動建立分布式微電網(wǎng)從源頭上提供了技術(shù)支撐。
“對于青島國際院士港，我不僅一見鐘情，更是日久生情。這里的創(chuàng)業(yè)環(huán)境很好，只要愿意干就有機(jī)會成功！”陳璞是納米材料、納米醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、界面熱力學(xué)和新能源等交叉學(xué)科研究領(lǐng)域的國際知名專家。2017年，陳璞院士入住青島國際院士港，成為首批入住青島國際院士港的外籍院士。
筆者了解到，陳璞院士領(lǐng)銜的瑞海泊(青島)能源科技有限公司是一家創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型高科技中外合資企業(yè)，公司著眼于新能源領(lǐng)域，致力于優(yōu)性能、高安全、無污染的二次電池材料、電池技術(shù)、系統(tǒng)集成的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，以滿足未來綠色能源市場的巨大需求。
在陳璞院士的帶領(lǐng)下及加拿大滑鐵盧大學(xué)的支持下，公司擁有著來自全球的多名優(yōu)秀博士后、博士，基礎(chǔ)研發(fā)力量雄厚；在國內(nèi)也聚集了眾多在水系電池領(lǐng)域鉆研多年的專業(yè)技術(shù)人才，建立了設(shè)備齊全的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和中試生產(chǎn)線，成功突破了電池材料、電池技術(shù)、電池生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備等多項重大難題，為企業(yè)快速成長提供強(qiáng)大支撐。
回想2016年首次到李滄的時候，被譽(yù)為院士創(chuàng)業(yè)“桃花源”的青島國際院士港還剛剛起勢。“那時，財政并不寬裕的李滄區(qū)，為吸引我這樣的院士開出了最高1億元的項目資助等諸多優(yōu)厚待遇。”陳璞說，當(dāng)?shù)卣o他的印象是，“鉚著一股勁兒，想干事”。
“要論新能源產(chǎn)業(yè)和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，李滄區(qū)不是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)最好的地方，但我感受到了李滄區(qū)對發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)的渴望。我們一拍即合，要為共同的事業(yè)奮斗。”2017年，陳璞回國選擇在院士港、在李滄開啟創(chuàng)業(yè)之路，“把我多年致力研究的新能源成果和醫(yī)藥成果轉(zhuǎn)化出來，對社區(qū)、城市產(chǎn)生最大的貢獻(xiàn)。”
創(chuàng)業(yè)之路，風(fēng)險不可避免，如果得不到持續(xù)穩(wěn)定的資金支持，產(chǎn)業(yè)化之路將困難重重。然而，青島國際院士港利用集中力量辦大事理念下渠道多元、形式多樣、靈活機(jī)動的體制優(yōu)勢，幫助陳璞院士解決了掣肘科技成果轉(zhuǎn)化的“死亡谷”問題，“只有在這里，我才能取得事業(yè)上的成功。”
“我和其他院士都很看好院士港創(chuàng)業(yè)的集聚效應(yīng)，這么多院士，這么多高精尖研發(fā)團(tuán)隊，每天都有學(xué)科上的交叉和成果上的交流碰撞，通過這種集聚，產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)能放得更大。”青島國際院士港創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境讓陳璞非常滿意：2016年以來的這場發(fā)生在李滄大地的“無中生有”，已然轉(zhuǎn)化為邁向高質(zhì)量發(fā)展基因重塑新路的堅毅行動！
數(shù)據(jù)顯示，4年間，累計有504名院士實(shí)地到訪青島國際院士港，286名院士簽訂合作備忘錄，基于項目成熟度、院士合作意愿等因素重點(diǎn)跟進(jìn)其中108名院士并動態(tài)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，外籍占85%以上。依托“百花齊放”的院士港，李滄區(qū)正在加快培育提升產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈、技術(shù)鏈“四鏈合一”加優(yōu)質(zhì)高效政務(wù)服務(wù)環(huán)境的“4+1”發(fā)展生態(tài)，一個充滿活力和富有創(chuàng)造力的院士成果轉(zhuǎn)化生態(tài)圈正在加速形成。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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