中國儲能網(wǎng)訊：隨著新能源裝機(jī)占比快速提升，電網(wǎng)慣量不足將導(dǎo)致大面積頻率失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)增加；高端制造與智算中心受困于毫秒級電壓波動(dòng)與功率尖峰，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全與數(shù)據(jù)資產(chǎn)；傳統(tǒng)儲能技術(shù)因壽命短、響應(yīng)慢、溫域窄，難以支撐電網(wǎng)高頻調(diào)頻與極端環(huán)境可靠供電。解決這一難題，亟需引入具備“瞬時(shí)剛性支撐”能力的功率型儲能技術(shù)。
“百萬次循環(huán)、毫秒級響應(yīng)、寬溫域工作的鋰離子電容器，可以破解上述系統(tǒng)性難題。之前這類設(shè)備主要依賴進(jìn)口，目前我們已具備國產(chǎn)替代能力?！?2月10日，在調(diào)研中國綠發(fā)鋰電容車間時(shí)，中國綠發(fā)鋰電容公司董事長厲明表示。
中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司（以下簡稱中國綠發(fā)），是一家股權(quán)多元化的中央企業(yè)，接受國務(wù)院國資委直接管理。公司以綠色發(fā)展為主題，打造綠色低碳為主業(yè)的綜合型領(lǐng)軍企業(yè)，建設(shè)世界一流綠色產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)。中國綠發(fā)鋰電容公司是由中國綠發(fā)與中國科學(xué)院電工研究所于2023年合資成立的科技企業(yè)，主要產(chǎn)品為超級電容器。
在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中，儲能技術(shù)是關(guān)鍵一環(huán)。隨著風(fēng)電、光伏等新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)火電，新型電力系統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)慣量”急劇缺失，瞬態(tài)儲能能力不足，導(dǎo)致電網(wǎng)頻率在負(fù)荷突變或新能源出力波動(dòng)時(shí)異常脆弱，極易引發(fā)連鎖性失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。
為應(yīng)對這一戰(zhàn)略性問題，2025年2月，工信部等八部門發(fā)布的《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》明確提出，推動(dòng)超級電容器、鉛碳電池、鈉電池、液流電池等工程化與應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，發(fā)展高比能、高安全、長壽命超級電容器。
“我們的鋰電容選用微孔銅箔材料，能在倍率性能、循環(huán)壽命、能量密度等方面顯著提升產(chǎn)品性能。在電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域，目前市面上主流超級電容器在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)可提供約30秒的調(diào)節(jié)支撐，而我們的產(chǎn)品已能做到持續(xù)90秒。”厲明表示。
鋰電容器融合了超高功率、超長壽命、寬溫域與高安全性等綜合優(yōu)勢。其功率密度可達(dá)15kW/kg，能量密度達(dá)16Wh/kg，是傳統(tǒng)超級電容器的3倍以上；循環(huán)壽命高達(dá)100萬次，日歷壽命達(dá)15—25年；工作溫度范圍寬達(dá)-40℃至65℃，且安全性高，不易起火爆炸。這些特性使其在儲能技術(shù)譜系中精準(zhǔn)定位于“短時(shí)高頻儲能”領(lǐng)域。
厲明比喻說，鋰電容就像短跑運(yùn)動(dòng)員，具備卓越的瞬時(shí)爆發(fā)力；而鋰電池則更像馬拉松選手，耐力強(qiáng)但爆發(fā)力相對較弱。兩者在新型電力系統(tǒng)中互補(bǔ)協(xié)同，缺一不可。這種“短跑”特性，使其能在秒至分鐘級時(shí)間尺度上提供瞬時(shí)功率支撐，有效彌補(bǔ)鋰電池等“耐力型”儲能在快速響應(yīng)方面的不足。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)，短時(shí)高頻儲能需求快速增長，預(yù)計(jì)規(guī)模占比將從當(dāng)前的10%—18%提升至20%—25%。市場研究顯示，2025年全球相關(guān)市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)450億美元，中國市場規(guī)模有望突破1400億元人民幣；至2030年，全球市場將突破680億美元，前景廣闊。
目前，中國綠發(fā)鋰電容公司已成功研制出20尺-5MW標(biāo)準(zhǔn)鋰電容儲能艙產(chǎn)品，正加速推動(dòng)該技術(shù)在示范項(xiàng)目與商業(yè)化場景中的規(guī)模化應(yīng)用。
