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标题: (转)我国研制出大容量钠硫储能电池 [打印本页]

作者: 云清扬 时间: 2009-10-20 14:04
标题: (转)我国研制出大容量钠硫储能电池
我国研制出大容量钠硫储能电池成为世界上第二个掌握该项核心技术的国家

科学网 [ 时间：2009-10-16 ]

　　近日，中国科学院上海硅酸盐研究所通过和上海市电力公司多年来持续不断的合作及共同努力，在大容量钠硫储能电池研制方面获得重要突破，成功研制具有自主知识产权的容量为650Ah的钠硫储能单体电池，使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。据悉，现已建成2兆瓦大容量钠硫单体电池中试生产示范线，合作双方计划在2009年底前成功研制百千瓦级的钠硫电池储能系统，并将进入2010年上海世博会展示。

　　智能电网是目前国家电网的重点建设方向，储能技术是智能电网的核心技术之一。而钠硫储能电池因其容量大、体积小、能量储存和转换效率高、寿命长、不受地域限制等优点，非常适合电力储能使用。"钠硫储能电池是目前最经济实用的储能方法之一。"上海硅酸盐所所长罗宏杰说。

　　随着社会经济的发展，电力需求与日俱增，且电力需求峰谷差日益增大，大规模储能可经济、有效地调节电力峰谷差。同时，随着能源紧缺不断加剧，能源的供应也逐步多元化，风能、太阳能等可再生能源的发展突飞猛进，但这些能源的输出具有不稳定性，需要经过储能系统稳定后再入网。此外，电力的安全已成为各级政府重点关注的课题之一。一次大停电，即使是数秒钟，也不亚于一场大地震带来的破坏，而大容量储能可提供应急电源。

　　采用大规模储能装置，可以减少和延缓用于发、输、变、配电设备的投资，提高现有电力设备的利用率和供电可靠性，降低发电煤耗。以上海为例，到2010年峰谷差达到1000MW，光伏电池产业达到1500MW，按20%的容量配置储能，即有500MW的储能市场需求。

　　"具有极大的经济和社会效益，也能降低碳的排放。"国家电网公司副总经理栾军认为，"目前钠硫储能电池技术已走在储能技术的前沿，它的应用前景广阔，希望从应急电源、大规模工业储能应用短期和长远两大目标考虑，真正将产学研与需求联系起来。"

　　在单电池成功合作基础上，上海硅酸盐所和上海市电力公司于2007年8月共建了"上海钠硫电池研制基地"，从事大容量城网储能电池模块、电网接入系统和储能系统的研制。科研人员勇于创新，突破了钠硫电池制备的关键核心制造技术，研制了170 余台套具有自主知识产权的生产与性能评价装备，贯通了年产2MW钠硫储能电池中试线，实现了10kW储能系统成功演示；并且根据实战要求，形成了完整的质量控制文件；建立了多重安全体系，识别并评价研究、生产过程的危险源，提出应急控制措施；申请了核心专利。

　　该技术得到了科技部、上海市、中科院以及国家电网公司等领导的关注和肯定。目前，双方正在加紧筹划钠硫电池的产业化发展。

　　国庆前夕，中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声，上海市长韩正，市委常委、常务副市长杨雄，副市长艾宝俊等，在中国科学院副院长江绵恒、施尔畏的陪同下，视察了上海硅酸盐所嘉定钠硫电池中试示范线。俞正声、韩正一行听取了罗宏杰所作的钠硫电池最新进展和产业化发展规划报告。

　　俞正声指出，钠硫储能电池在电网峰谷差调节、太阳能及风能的调节方面均有需求，可节省电厂的投资费用，和抽水储能相比具有优势，"希望加快钠硫储能电池产业化步伐，并和上海的先进制造业基地结合起来"。

　　全国政协副主席、科技部部长万钢专门视察了上海硅酸盐所钠硫电池中试生产线，仔细了解了该所研制的钠硫电池的性能和应用领域，充分肯定了上海硅酸盐所在钠硫电池研发工作方面的进展，并希望加快储能技术产业的发展。

　　有关专家建议，应关注智能电网发展趋势，尽快实现钠硫储能技术产业化，力争在国家电网中发挥技术引领作用，为我国新能源产业化结构调整提供有力技术支撑。

相关资料
　　钠硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明公布的，至今才40年左右的历史。电池通常是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等几部分组成。一般常规二次电池如铅酸电池、镉镍电池等都是由固体电极和液体电解质构成，而钠硫电池则与之相反，它是由熔融液态电极和固体电解质组成的，构成其负极的活性物质是熔融金属钠，正极的活性物质是硫和多硫化钠熔盐，由于硫是绝缘体，所以硫一般是填充在导电的多孔的炭或石墨毡里，固体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子被称为Al2O3的陶瓷材料，外壳则一般用不锈钢等金属材料。
　　钠硫电池具有许多特色之处：一个是比能量(即电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量)高。其理论比能量为760Wh/Kg，实际已大于100Wh/Kg，是铅酸电池的3-4倍；另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200-300mA/cm2，并瞬时间可放出其3倍的固有能量；再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质，所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应，充放电电流效率几乎100％。当然，事物总是一分为二的，钠硫电池也有不足之处，其工作温度在300-350℃，所以，电池工作时需要一定的加热保温。但采用高性能的真空绝热保温技术，可有效地解决这一问题。
　　钠硫电池作为新型化学电源家族中的一个新成员出现后，已在世界上许多国家受到极大的重视和发展。由于钠硫电池具有高能电池的一系列诱人特点，所以一开始不少国家就首先纷纷致力于发展其作为电动汽车用的动力电池，也曾取得了不少令人鼓舞的成果，但随着时间的推移表明，钠硫电池在移动场合下(如电动汽车)使用条件比较苛刻，无论从使用可提供的空间、电池本身的安全等方面均有一定的局限性。所以在80年代末和90年代初开始，国外重点发展钠硫电池作为固定场合下(如电站储能)应用，并越来越显示其优越性。如日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池，其应用目标瞄准电站负荷调平(即起削峰平谷作用，将夜晚多余的电存储在电池里，到白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源及瞬间补偿电源等，并于2002年开始进入商品化实施阶段，已建成世界上最大规模(8MW)的储能钠硫电池装置，截止2005年10月统计，年产钠硫电池电池量已超过100MW，同时开始向海外输出。
钠硫蓄电池
钠硫蓄电池也是近期普遍看好的电动汽车菩电池，美国福特汽车公司的Mnivan电动汽车就是使用钠硫蓄电池的。它已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池，德国ABB公司生产的B240K型钠硫蓄电池，其质量为17.5kg，蓄电量19.2Kwh；比能量达109Wh／kg，循环使用寿命1200次，装车试验时最好的一辆车无故障地行驶了2300km。

作者: 济南电池修复 时间: 2009-10-20 17:03
(转) 中国科学院上海硅酸盐研究所与市电力公司合作，在科技部、上海市、国家电网、中科院等项目资金支持下，3年多来投入7000多万元，建成国内最大的储能电池研发基地，累积30多项专利技术，自主研发出世界最大的钠硫电池。这些以高性能陶瓷为电解质的单体电池，单位效能是传统铅酸电池的三四倍，寿命长达十几年，可回收循环使用。它们以数百节组成一个模块，再由数十个“能量块”构成更大的储能站，具有良好拓展性。据悉，钠硫电池研发基地目前已建成2兆瓦容量的电池中试线。仅这些容量的电池大约就可存储1.6万度电，满足一个居民社区或商务楼群的8小时用电量。

　　随着电池批量生产和实现产业化，大规模部署的“电力银行”可为城市平衡昼与夜、工作日与休息日、冬夏与春秋的峰谷差，削峰填谷，调剂余缺，保障合理稳定供电。此外，上海未来几年将有大量风电、太阳能电并入电网，这些“自然能”受天气因素影响，发电会时大时小或时断时续，与用电需求并不同步。有了“电力银行”后，便可先存后取，适时适量再输出。专家认为，小型储能电池模块还有家用市场，因为公众可以利用半价夜电来充电，存到白天再使用。

作者: konglingqing 时间: 2009-10-20 18:13
很受鼓舞

作者: BJ大风 时间: 2009-10-20 18:26
电池网看到了，现风电积压，电应降价了

看来电力的不可存有望解决了

作者: 区队长 时间: 2009-10-20 19:35
电老虎们的命运危在旦夕啦

作者: diandongchemi 时间: 2009-10-21 11:42
能够应用于电动车也同样让人高兴呀

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