探秘超級鎳碳電容電池研發(fā)基地


鋰電世界 4月25日的華北,霧霾籠罩。而位于河北廊坊清華園區(qū)里的能源研究實(shí)驗(yàn)室,迎來新機(jī)遇——來自北京國宏金橋創(chuàng)新投資基金的一筆巨額投資,有望將上述實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變成為中科泰能新能源產(chǎn)業(yè)廊坊研發(fā)基地。
“實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變?yōu)榛兀缁⑻硪??!敝袊こ淘涸菏恐車┰诨亟遗苾x式上深有感觸地說。他領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)室,為超級鎳碳電容電池的產(chǎn)業(yè)化沉積了多年,因沒有市場資金注入,成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品過程中步伐緩慢。這筆雪中送炭的資金,使周國泰可以加速干一場。
如今,基地正在24小時(shí)不間斷地對一種新型清潔能源電池——超級鎳碳電容電池進(jìn)行新一輪測試。一旦測試指標(biāo)達(dá)到預(yù)期,將擴(kuò)大規(guī)模并投產(chǎn)。
密碼在“水系”
根據(jù)《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,超級電容電池關(guān)鍵技術(shù)已被列入前沿發(fā)展技術(shù)。目前,國家發(fā)展改革委也把這個(gè)項(xiàng)目列為了鼓勵(lì)項(xiàng)目。
周國泰一邊引導(dǎo)大家參觀,一邊掰著手指道:“一個(gè)正極、一個(gè)負(fù)極,中間夾個(gè)絕緣子,放在導(dǎo)電的液體,就是電池。”現(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)室和廠商都在對此開展研究制造。評價(jià)一種電池的優(yōu)劣有幾個(gè)重要指標(biāo):安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。身為軍人的周國泰提醒,目前民用最多的鋰電池性能優(yōu)異,因此發(fā)展很快。但鋰離子電池的安全性有待提高,短路后容易爆炸。因?yàn)殇囯姵乩锏碾娊庖侯愃朴诿河汀⒕凭?,是一種易燃的有機(jī)溶液,一旦著火就會產(chǎn)生可怕后果。
實(shí)驗(yàn)室車間進(jìn)門一角案臺上,整齊地?cái)[放著大小不一、顏色不同的各種超級鎳碳電容電池。這就是周國泰與團(tuán)隊(duì)的成果。他介紹,經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)后,這種電池的能量密度、使用壽命和大電流放電效用,多項(xiàng)指標(biāo)均超過了其他電池。而他們的殺手锏是電池的導(dǎo)電液體,非同尋常,屬于水系電解液。
參觀中,記者試圖拍攝實(shí)驗(yàn)設(shè)備,但被實(shí)驗(yàn)室工作人員制止,或許“水系電解液”密碼就在其中。
非常規(guī)試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)室研究人員告訴記者,如果潛艇使用鋰電池,無異于裝上炸藥。一旦相撞或刮漏,很容易發(fā)生爆炸。而他們研制的超級鎳碳電容電池,曾用凝固汽油包裹后點(diǎn)燃,凝固汽油燃燒光了,電池仍無異樣反應(yīng),安全性上十分可靠。
另一項(xiàng)試驗(yàn)中,他們把超級鎳碳電容電池充滿電后,用槍射擊,制造人為短路,繞在電池外的電線燒沒了,電池也安然無恙。
研究人員還曾展開了一次最大成本的實(shí)驗(yàn)——燒車。即將電池安裝在車上,讓整輛車燃燒。結(jié)果,車上的坐墊等都燒壞了,電池仍保持完好。
此外,超級鎳碳電容電池還在我國東北經(jīng)受了低溫考驗(yàn),證明在-40度到-70度都可以使用。
有研究員插話,美國軍用電池的要求是-30度,充放電效力不低于70%。目前,中國沒有電池能達(dá)到這個(gè)指標(biāo),而他們的超級鎳碳電容電池在-40度充放電的效率可達(dá)到60%以上。
此外,超級鎳碳電容電池還非常環(huán)保。電池生產(chǎn)過程無任何污染,回收的電池基本上可以做到全部利用,這也是其他電池未能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
近年來,周國泰和他的團(tuán)隊(duì)陸續(xù)將鎳碳電容電池裝上了山東淄博的公交車,幾年來運(yùn)行結(jié)果良好。截至2013年12月31日,淄博市采用超級鎳碳電容電池運(yùn)營的兩路公交車,已安全運(yùn)行了800天,行駛了171.3萬公里,運(yùn)送乘客566.4萬余人。不論高溫還是嚴(yán)寒,運(yùn)行正常。
據(jù)計(jì)算,淄博公交車使用的費(fèi)用,如果與汽油車比較,50萬公里可節(jié)省90萬元。
儲能也是應(yīng)用方向
除生產(chǎn)電池可獲得經(jīng)濟(jì)效益外,超級鎳碳電容電池還能在儲能方面為投資者盈利。據(jù)保守估算,2015年到2020年,中國電力的儲能市場規(guī)模將分別達(dá)到220億元和521億元。因?yàn)闆]有高性能電池,許多電廠無法充分發(fā)揮作用,只有擁有性能強(qiáng)、壽命長、性價(jià)比高的電池,風(fēng)能、光能等新能源才能被有效利用。如果無法儲存電能,那么在用電低谷時(shí)段電廠發(fā)出的電會被白白消耗。
北京國宏金橋創(chuàng)業(yè)投資基金投資部相關(guān)人士向記者介紹,國宏金橋之所以投資該項(xiàng)目,主要是看中這個(gè)項(xiàng)目在未來新能源領(lǐng)域所占據(jù)的重要地位。
他們調(diào)研得知,美國《探索》雜志于2007年1月,將超級電容電池列為2006年世界七大技術(shù)發(fā)明之一,認(rèn)為“超級電容電池是能量儲存領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性發(fā)展,并將在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池”。
投資方深知,在高新技術(shù)企業(yè)與創(chuàng)業(yè)投資基金的互動(dòng)中形成的資本流動(dòng)機(jī)制、社會契約關(guān)系和創(chuàng)新制度安排,有利于發(fā)掘科技成果的投資價(jià)值和增長潛力。他們相信,產(chǎn)業(yè)化后的超級電容電池將引發(fā)新能源行業(yè)的一場革新,而創(chuàng)業(yè)投資基金與新能源的結(jié)合,會成就雙贏的未來。