近日，曼胡默爾與CMBluEnergyAG簽署了關(guān)于有機(jī)氧化還原液流電池能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化協(xié)議。雙方合作的目的是通過發(fā)展基礎(chǔ)充電設(shè)施支持電動(dòng)出行的發(fā)展，為能源行業(yè)提供高效可持續(xù)的儲(chǔ)能技術(shù)，促進(jìn)能量的成功轉(zhuǎn)換。

從理念到實(shí)驗(yàn)室，再到量產(chǎn)

2011年，源于木質(zhì)素（“有機(jī)流”）的有機(jī)電解質(zhì)氧化還原液流電池的商業(yè)理念就已成型。從2014年至今，CMBlu對(duì)此進(jìn)行了深入的研究和開發(fā)。此類電池主要由兩個(gè)液體電解質(zhì)罐和一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器組成，后者是由大量相鄰的電池排列組成，也稱為電池組。電解質(zhì)溶液經(jīng)泵輸送通過電池組，并根據(jù)需要進(jìn)行充電或放電。

CMBlu的技術(shù)開發(fā)現(xiàn)已進(jìn)入樣件階段，其與曼胡默爾的長(zhǎng)期合作協(xié)議里規(guī)定了電池組的下一步發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。為此，曼胡默爾組建了i2MGmbH公司，致力于創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)和商業(yè)化，“i2M（innovation-to-market）”寓意“將創(chuàng)新引入市場(chǎng)”。下一步，曼胡默爾將在一家歐洲工廠建立一條完整的生產(chǎn)線。CMBlu將在未來兩年內(nèi)與相關(guān)客戶開展專項(xiàng)試點(diǎn)項(xiàng)目，并計(jì)劃從2021年開始推出首批商用系統(tǒng)。

有機(jī)液流電池的諸多益處

CMBlu的有機(jī)液流電池原理同傳統(tǒng)氧化還原液流電池一樣，將電能存儲(chǔ)在木質(zhì)素提取的有機(jī)化合物水溶液中，有機(jī)化合物由泵輸送通過能量轉(zhuǎn)換器，即電池堆。液流電池的特點(diǎn)是容量和電輸出可獨(dú)立設(shè)定。堆棧的數(shù)量決定電池的輸出，堆棧越多，輸出越是成倍增加。電池容量?jī)H受罐體尺寸的限制，這就使相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的靈活定制成為可能。例如，太陽能可以存儲(chǔ)幾個(gè)小時(shí)，到夜間再儲(chǔ)入電網(wǎng)。

為了盡可能節(jié)約成本達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)，電池組中最重要的零部件變?yōu)橛袡C(jī)電解質(zhì)。在這個(gè)過程中，本地資源可支持幾乎整個(gè)電池組的價(jià)值鏈，不必依賴于其他國家的進(jìn)口。此外，電池組不需要稀土金屬或重金屬。系統(tǒng)中的含水電解質(zhì)不可燃、不易爆，可安全使用。

電網(wǎng)中的多種應(yīng)用

有機(jī)液流電池可應(yīng)用于電網(wǎng)中的眾多領(lǐng)域，例如可再生能源發(fā)電的中期存儲(chǔ)或協(xié)助平衡工業(yè)企業(yè)用電的需求高峰。另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域則是電動(dòng)出行所需的基礎(chǔ)充電設(shè)施。可以通過電池儲(chǔ)能來緩解電網(wǎng)壓力，電網(wǎng)就無需升級(jí)以獲取額外負(fù)載。這樣一來，電池可以同時(shí)對(duì)多輛電動(dòng)汽車進(jìn)行快速充電。由此，要構(gòu)建電動(dòng)汽車的分散式充電網(wǎng)絡(luò)，高性能和可擴(kuò)展的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)必不可少。

自然作為儲(chǔ)能模型

CMBlu首席執(zhí)行官PeterGeigle先生解釋道：“我們的概念來源于人體的能量模式。在檸檬酸循環(huán)中，身體使用的也是有機(jī)分子的氧化還原反應(yīng)。現(xiàn)在這一原理已經(jīng)成功地應(yīng)用于大規(guī)模電能存儲(chǔ)中。為此，我們使用鮮有問津的木質(zhì)素。這一原料在紙漿和造紙工業(yè)中的年產(chǎn)量可達(dá)到數(shù)百萬噸，可以無限量地供應(yīng)。我們的技術(shù)足以建造一個(gè)大規(guī)模高效益的儲(chǔ)能系統(tǒng)。電池組作為系統(tǒng)的核心，生產(chǎn)過程中需要更高的質(zhì)量和更可靠的工藝水平。曼胡默爾是這一工業(yè)化進(jìn)程的完美合作伙伴。”

曼胡默爾首席技術(shù)官CharlesVaillant先生表示：“我們一開始就對(duì)CMBlu的技術(shù)非常感興趣，它與我們一貫推行的清潔空氣和清潔動(dòng)力的戰(zhàn)略舉措是一致的。我們相信，曼胡默爾的專業(yè)性知識(shí)、多樣的產(chǎn)品和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)將為電池的生產(chǎn)帶來巨大的助益，不僅能促使電池組迅速達(dá)到所需的性能水平，還可提升技術(shù)的成本效益等等。曼胡默爾研發(fā)的新型特殊薄膜將用來處理電解液制造過程中的諸多過濾步驟。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步增加了我們的產(chǎn)品種類，同時(shí)也有助于搭建電動(dòng)汽車所需的充電設(shè)備。我們也因此為全球可持續(xù)能量轉(zhuǎn)換做出了重大貢獻(xiàn)。”