隨著新能源、智能電網(wǎng)和電動汽車的迅速發(fā)展，大規(guī)模儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)都有較強的應(yīng)用需求，各種特點的電池儲能技術(shù)相互競爭，大規(guī)模儲能技術(shù)面臨著巨大的發(fā)展機遇。山東泰汽控股集團(簡稱泰汽集團)所屬的山東威能環(huán)保電源公司(簡稱威能環(huán)保)生產(chǎn)的威能磷酸鐵鋰電池在電力儲能技術(shù)領(lǐng)域趟出一條新路徑。
　　“壽光市率先使用新能源大巴公交車在整個濰坊市都是第一次，是實實在在地為老百姓做了件實事。”7月30日，山東省濰坊市市委書記杜昌文帶領(lǐng)調(diào)研組來到泰汽集團所屬的威能環(huán)保調(diào)研時表示。據(jù)悉，壽光市新能源大巴公交車使用的是威能環(huán)保研發(fā)的電池和電控系統(tǒng)。目前，威能環(huán)保與中科院青島能源所等開展產(chǎn)學(xué)研工作，組建青島儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，計劃利用3年時間將儲能產(chǎn)業(yè)打造成為500億量級的產(chǎn)業(yè)鏈。
　　搶占電力儲能技術(shù)制高點
　　“鋰電池今年能達到100萬組的產(chǎn)能，成為國內(nèi)最大的鋰電池供應(yīng)商之一。”泰汽集團董事長張風(fēng)太告訴記者。搶占電力儲能技術(shù)的制高點成為張風(fēng)太正在追逐的目標。
　　據(jù)專家介紹，應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)，理論上只有鈉硫電池、鋰離子電池、鎳鎘電池等少數(shù)幾種較為合適。總的來看，鋰離子電池相對更被看好。
　　記者了解到，國家電網(wǎng)張北風(fēng)光儲輸項目就是以鋰離子電池的試應(yīng)用為主，南方電網(wǎng)也在深圳建設(shè)了采用鋰離子電池的儲能電站，開展相關(guān)示范運行。此外，五大發(fā)電集團及其他發(fā)電領(lǐng)域的企業(yè)巨頭也在越來越多地開展電力儲能示范運行項目。
　　數(shù)年前在北京參加的一次會議讓張風(fēng)太判定，鋰電池行業(yè)在醞釀一個空前的商機。為了抓住機遇，張風(fēng)太聘請了多家知名高校的一批專家對鋰電池進行科技攻關(guān)，每年在電池研發(fā)上的投入超過了1000萬。他還在青島建立研發(fā)中心，加大與中科院、北京有色金屬研究總院等科研機構(gòu)合作，聘請了多家知名高校的一批專家對電動車蓄電池進行科技攻關(guān)，并積極參與國家“863計劃”，很快在汽車動力電池領(lǐng)域掌握了關(guān)鍵技術(shù)，“威能”新能源環(huán)保動力電池應(yīng)運而生，并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，而且順勢攻克了電機驅(qū)動系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，掌握了電動汽車產(chǎn)品3大零部件的關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)。
　　2014年以來，威能鋰電池獲得眾泰、北汽新能源電動轎車配套電池1萬組訂單，給申沃、中通、歐輝等純電動大巴配套1000組左右，同時，出口至美國、德國、法國、意大利、韓國、俄羅斯等20多個國家。其中，給德國、美國等著名企　 業(yè)配套鋰電池5000組左右。
　　“威能鋰電池使用了大量新材料、新技術(shù)和新工藝，使得電池的容量、壽命、安全等綜合性能得到了極大提高。”張風(fēng)太表示。
　　破解鋰電池的國際性難題
　　記者了解到，在各種儲能技術(shù)中，國家電網(wǎng)公司在鋰離子電池方面選擇的是磷酸鐵鋰路線。從上海電力設(shè)計研究院的一份資料來看，國際電網(wǎng)認為就實際工程而言，磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)綜合性能最好。中國科學(xué)院電工研究所王麗芳博士告訴記者，磷酸鐵鋰電池有高比能量、高比功率、高能量轉(zhuǎn)換效率、長循環(huán)壽命等優(yōu)點，但目前存在低溫時難以放電和充電的問題，低溫性能差是國際性難題。根據(jù)專家鑒定，山東威能低溫磷酸鐵鋰動力電池，在55攝氏度高溫環(huán)境下，放電容量不小于額定容量的95%，在零下40攝氏度低溫環(huán)境下，放電容量不小于額定容量的80%。其安全性能符合行業(yè)標準規(guī)定。
　　“威能環(huán)保解決了磷酸鐵鋰動力電池在零下40攝氏度的低溫下，電池的充電和放電性能可以保持常溫時的性能，解決了電池低溫充放電這個國際性難題，達到世界先進水平。”中國工程院化學(xué)電源專家楊裕生院士在鑒定會上表示。他認為，制造低溫磷酸鐵鋰動力電池的原材料磷酸鐵鋰具有來源廣泛、價格低廉、循環(huán)性能優(yōu)良、材料熱穩(wěn)定性好的特點。這種電池可廣泛用于對電池安全性要求極高的礦燈、電動車以及軍用和航天等領(lǐng)域。該項目成功解決了電池低溫充放電難題。
　　為了有效提高磷酸鐵鋰動力電池的低溫性能，威能環(huán)保和青島大學(xué)主要從4方面著手進行改進：一是磷酸鐵鋰正極材料納米化；二是負極采用復(fù)合石墨，如鱗狀石墨、塊狀石墨、碳纖維和MCMB等一些碳材料進行復(fù)合使用；三是電解液選用低熔點的溶劑和增加提高低溫電導(dǎo)率的添加劑；四是電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化。他們采用創(chuàng)新的設(shè)計和工藝，優(yōu)化了鋰離子動力電池的正極材料，同時以安全、穩(wěn)定、低成本的負極材料及經(jīng)過配方調(diào)整的電解液等材料與之匹配，對電池結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，使磷酸鐵鋰材料充分發(fā)揮其材料性能。