开拓新质生产力百家企业系列报道(69)|星辰新能:一体化布局托举更优全钒液流储能解决方案-中国储能网
2024 07/19 11:39:05
来源:中国储能网  

开拓新质生产力百家企业系列报道(69)|星辰新能:一体化布局托举更优全钒液流储能解决方案

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作者:董轶丹

  中国储能网讯:随着可再生能源发电比例的不断增长,储能安全重视度的提升及储能规划趋向于长时,液流电池在新型储能市场中的影响力快速攀升。其中,全钒液流电池作为目前产业化应用最成熟的技术路线,更是受到广泛关注。

  据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,2023年共进行13次液流储能系统招标,其中就以全钒液流项目为主,总规模达733.5MW/3234MWh。另有公开数据预计,2025年我国钒电池新增规模将达到2.3GW,2030年新增规模将达到4.5GW。巨大的市场潜力正在被开发。

  2022年,中核汇能开启了我国首个GWh级别的全钒液流电池储能项目集采。

  今年4月初,新华水力发电有限公司发布了2024 年度1200MWh全钒液流电化学储能系统集中采购入围候选人公示公告。

  就在该项目的入围名单中,星辰新能赫然在列。仿若一匹“黑马”横空出世,这家成立至今仅两年余的“新秀”,秉持“全球碳中和的赋能者与践行者”使命,以中南大学深厚的技术积淀和优秀的工程技术能力为支撑,聚焦长时大规模液流储能领域,已推出安全、高效、智慧、可靠的全场景储能解决方案——星辰STAR储能系统,同时打造了全球最先进的液流电池全自动化生产线,建立了柔性生产智造体系和产品全生命周期数字体系。

  入围新华水电等央企集采项目,无疑为星辰新能的企业历程划上了浓墨重彩的一笔。建新功的征程上,星辰新能已经开了一个好头。

技术底色,筑高城池

  “技术”是弄潮儿迈不过的门槛,更是企业争锋的终极筹码。这一点,星辰新能了然于胸,从其雄厚的技术研发力量即可窥探一二。

  上世纪90年代末起,以中南大学、大连化学物理研究所、清华大学、中科院沈阳金属所等为代表的机构陆续投身全钒液流电池的研发工作,而星辰新能科研团队的领头人即为当时最早从事相关研究的专家之一——中南大学化学化工学院教授刘素琴,由其带领的包括副教授、博士、研究员等在内的数十人技术团队,均长期从事液流电池储能领域的基础研究与产业化工作;同时,研发队伍中还不乏燃料电池、锂电池等多个相关领域的专业人员,从更全面、更广泛,也更专业的角度出发,支撑星辰新能的业务板块。

  相对于锂电储能不断下探的价格,全钒液流储能系统初装成本较高及投资回报周期长的短板十分突出。对此,星辰新能解决方案负责人吴星明在接受中国储能网采访时表示,星辰新能着重于材料、结构等方面的创新,以降低电堆成本,提升电解液的利用率。

  比如在电解液方面,其采用零衰减安全稳定的高活性电解液工艺配方;针对目前电解液制备链条过长,探索短流程电解液技术路线;同时与上游原材料企业开展战略合作,实现电解液制备工艺优化和升级,进一步降低电解液成本。

  比如在电极材料方面,其在提升其电化学反应活性和稳定性的同时,抑制其析氢等副反应。

  以强有力的研发技术实力为背书,星辰新能在产品端交出了亮眼的成绩单。

  其自主研发的高能效电解液,浓度大于2.2mol/L,能量密度大于30Wh/L,适用温度扩展至0-50摄氏度,可减少30%储能系统占地面积,电解液利用率可提升10%至20%。

  其推出的全球首款大功率高效率全钒液流电堆——星辰1号,甫一亮相即引发行业侧目。这款已应用于星辰STAR储能系统的电堆产品,在结构方面采用多级变径均衡流道设计,有效降低阻力,同时采用自研的流体低阻力一体化双极板,能效超过85%,实现25000次循环后无衰减。

  2023年10月,其62.5kW大功率全钒液流电池电堆通过电科院检测,在电流密度190mA/cm²情况下,能量效率达80.56%,并支持110%长时过载运行。

  仅一个月后,星辰新能针对我国西北部地区气候特点,以及其电网构网型储能需求,定制开发的新一代超高效率42kW电堆产品即成功下线并通过检测,在电流密度160mA/cm²的情况下,电堆能量效率可达83.42%,并支持300%超功率运行。目前该产品已批量投入使用。

  此外,星辰新能针对储能系统全生命周期管理能力的提升,还研发推出了健康度管理系统和STAR OS能碳物联网平台,以此对储能系统、电站运行进行实时监控和检测,并给予分析和预警。

  如日之升,如月之恒。作为一种新兴且正在探索中的路线,在全钒液流电池这一方技术高地之上,星辰新能持续架高的技术壁垒,无疑正助推其成为中国乃至全球全钒液流储能领域重要的生力军和领先者。

全盘打通,智造赋能

  出色的产品,源于精益的生产与制造。在此,星辰新能堪称业内的典范。

  出自国内顶尖电子产品制造企业富士康一脉的星辰新能生产团队,在制造端的“品控”可谓严苛。“标准化”、“一致性”在其看来都是标配。

  据了解,星辰新能将生产流程进行了精细拆解,从模切、封装,到堆叠、压装、锁附,再到检测等,全流程实现自动化生产,再结合智能视觉、智能检测等,完成产线生产制造的全过程数据采集,提高品质和效率。

  同时,星辰新能还建立了远程指挥平台,实现实际生产、虚拟生产及虚拟数字模型之间的关联映射,对生产调度组织相关的物质设备、质量等实时数据分析及决策,提高突发问题的处理速度,实现生产线决策优化与持续改进。

  严格的质量管控,星辰新能也传导至下游供应端,对材料、零部件产品的检测完全“富士康”化,“现在供应商都知道,只要通过了星辰新能的品控流程,这些标准化产品在行业中基本可以获得认可。”吴星明笑称。

  技术、产品之外,星辰新能还在寻求更大的价值空间,以全局视野,立足全产业链,通过一体化的布局,打造更优、更具竞争力的解决方案体系。“对于星辰新能而言,这是企业发展进程中极为重要的一步。”吴星明表示。

  全钒液流电池的研发,“钒”是关键,为打通上游原材料端,星辰新能早已下场持有了湖南湘西的优质钒矿资源,此外还在积极与中国通用技术集团、中国五矿恩菲工程技术有限公司等企业交流,共同推进钒电池材料、高纯钒材料及电解液制备技术的迭代升级。

  同时,星辰新能还在多地筹建研发和制造基地。其洛阳5000m³电解液中试基地已经建成投用,“我们正在计划在西北大地上再落一个10万m³的电解液工厂。”星辰新能解决方案负责人介绍道。

  在常州,星辰新能打造了全球首个全自动化全钒液流工厂——“星G智造基地”。据悉,从2023年5月开工建设,仅历时3个月,其第一条300MW产线即已拉通,至当年底就实现了吉瓦级产能。截至目前,星辰新能的布局已贯穿石煤钒矿、电解液、电堆核心组部件、BMS、储能系统等全产业链;产业版图快速在北京、常州、绍兴、洛阳、长沙、湘西、新疆等多地延伸。

  “未来,星辰新能还将在各地开展全钒液流储能项目,并将持续落地全自动化全钒液流产线,全面支撑全钒液流电池的大规模落地。”吴星明表示。

  扬帆起航,奋楫争先。星辰新能加速前行的方向——打造全球长时储能领军企业,正渐渐清晰。

【责任编辑:高倩】
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