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曼胡默尔与CMBlu合作研发有机液流电池 促进能量转换

近日,曼胡默尔与CMBlu Energy AG签署了关于有机氧化还原液流电池能量转换技术的联合开发和产业化协议。双方合作的目的是通过发展基础充电设施支持电动出行的发展,为能源行业提供高效可持续的存储技术,促进能量的成功转换。

从理念到实验室,再到量产

2011年,源于木质素(“有机流”)的有机电解质氧化还原液流电池的商业理念就已成型。从2014年至今,CMBlu对此进行了深入的研究和开发。此类电池主要由两个液体电解质罐和一个能量转换器组成,后者是由大量相邻的电池排列组成,也称为电池组。电解质溶液经泵输送通过电池组,并根据需要进行充电或放电。

CMBlu的技术开发现已进入样件阶段,其与曼胡默尔的长期合作协议里规定了电池组的下一步发展方向和产业化进程。为此,曼胡默尔组建了i2M GmbH公司,致力于创新技术的开发和商业化,“i2M(innovation-to-market)”寓意“将创新引入市场”。下一步,曼胡默尔将在一家欧洲工厂建立一条完整的生产线。CMBlu将在未来两年内与相关客户开展专项试点项目,并计划从2021年开始推出首批商用系统。

有机液流电池的诸多益处

CMBlu的有机液流电池原理同传统氧化还原液流电池一样,将电能存储在木质素提取的有机化合物水溶液中,有机化合物由泵输送通过能量转换器,即电池堆。液流电池的特点是容量和电输出可独立设定。堆栈的数量决定电池的输出,堆栈越多,输出越是成倍增加。电池容量仅受罐体尺寸的限制,这就使相关应用领域的灵活定制成为可能。例如,太阳能可以存储几个小时,到夜间再储入电网。

为了尽可能节约成本达到大规模生产,电池组中最重要的零部件变为有机电解质。在这个过程中,本地资源可支持几乎整个电池组的价值链,不必依赖于其他国家的进口。此外,电池组不需要稀土金属或重金属。系统中的含水电解质不可燃、不易爆,可安全使用。

电网中的多种应用

有机液流电池可应用于电网中的众多领域,例如可再生能源发电的中期存储或协助平衡工业企业用电的需求高峰。另一个应用领域则是电动出行所需的基础充电设施。电池可以通过缓冲存储来缓解电网压力,电网就无需升级以获取额外负载。这样一来,电池可以同时对多辆电动汽车进行快速充电。由此,要构建电动汽车的分散式充电网络,高性能和可扩展的能量存储系统必不可少。

自然作为储能模型

CMBlu首席执行官Peter Geigle先生解释道:“我们的概念来源于人体的能量模式。在柠檬酸循环中,身体使用的也是有机分子的氧化还原反应。现在这一原理已经成功地应用于大规模电能存储中。为此,我们使用鲜有问津的木质素。这一原料在纸浆和造纸工业中的年产量可达到数百万吨,可以无限量地供应。我们的技术足以建造一个大规模高效益的储能系统。电池组作为系统的核心,生产过程中需要更高的质量和更可靠的工艺水平。曼胡默尔是这一工业化进程的完美合作伙伴。”

曼胡默尔首席技术官Charles Vaillant先生表示:“我们一开始就对CMBlu的技术非常感兴趣,它与我们一贯推行的清洁空气和清洁动力的战略举措是一致的。我们相信,曼胡默尔的专业性知识、多样的产品和丰富的生产经验将为电池的生产带来巨大的助益,不仅能促使电池组迅速达到所需的性能水平,还可提升技术的成本效益等等。曼胡默尔研发的新型特殊薄膜将用来处理电解液制造过程中的诸多过滤步骤。这项技术进一步增加了我们的产品种类,同时也有助于搭建电动汽车所需的充电设备。我们也因此为全球可持续能量转换做出了重大贡献。”

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