大连化物所推动液流电池储能技术落地生根，全球市场占有率超60%——
在我国能源结构绿色转型进程中，构建以新能源为主体的新型电力系统，是保证能源安全、实现可持续发展的重要一环，但像风能、太阳能这类可再生新能源本身存在不连续、不稳定的特点，如何把其产生的电能有效储存起来，供人们在生产、生活中随取随用？经过20余年的潜心钻研，中国科学院大连化学物理研究所（下称大连化物所）储能技术团队研发的新一代全钒液流电池储能技术在我国落地生根。该技术的产业化运用，为我国能源结构调整和转型、实现“双碳”目标提供了关键技术支撑，并入选专利产业化十大典型案例。
大连化物所坚持“产、学、研、用”的思路，从产业实际需求出发，围绕液流电池储能技术，强化高价值专利培育，实施“专利群”战略，运用专利导航等工具做优新增专利、优化专利布局，在国内外实施了包括全球最大100MW/400MWh国家级液流电池储能调峰电站在内的20余项商业化示范项目，国际市场占有率超60%。
“科研工作和产业需求脱节，是技术成果产业化前景不好的主要原因之一。我们所有的基础研究都是围绕着解决产业化应用中存在的关键科学与技术问题开展的。”大连化物所副所长、储能技术团队负责人李先锋介绍，膜材料是液流电池的部件之一，是液流电池产业化的关键。针对全钒液流电池技术领域用隔膜长期依赖于进口的“卡脖子”难题，储能技术团队以产业实际需求为导向，展开核心技术攻关，首次提出了“不含离子交换基团”的“离子筛分传导”机理，将多孔离子传导膜引入液流电池，并进一步突破了多孔离子传导膜的规模放大技术，建成膜材料批量化生产线，每年产能超过20万平方米，实现了膜材料国产化和产业化应用。
利用开发的膜材料，研发团队开发出30千瓦级高功率全钒液流电池电堆。该电堆不仅保持了传统电堆的高功率，同时大幅提高了电堆的可靠性和批量化生产程度，电堆总成本降低40%。
“我们在研发的同时，十分注重围绕核心技术进行高价值专利培育，为高效率的转移转化提供支撑。”李先锋介绍，在研发过程中，大连化物所始终践行知识产权全过程管理，制定年度知识产权保护方案，及时对研究成果进行统计、收集和评估，持续提升专利质量。通过前期对专利申请方向进行布局，大连化物所建立并形成了以多孔膜核心专利为中心的“专利群”，使不同类型、不同保护程度的专利相互交叠，提高核心技术的保护力度。
“当前，我们团队就全钒液流电池相关技术在国内外共申请专利300余件，目前拥有有效发明专利100余件，技术覆盖从电池隔膜、电极、双极板等关键材料到核心部件和系统，形成了相对完善的知识产权保护体系。”李先锋说。
高价值专利的培育，有助于持续提升技术的含“金”量。基于高价值专利组合，大连化物所经历了作价入股、专利转让、专利许可等不同形式的探索，与大连融科储能技术发展有限公司、开封时代新能源科技有限公司等多家企业建立了长期合作，相关技术支撑了全球规模最大200MW/800MWh全钒液流电池储能调峰电站国家示范项目落地建设，目前该项目一期工程已实现并网运行。2022年，大连化物所与比利时一家公司签订了用户侧液流电池技术许可，在欧洲市场推广应用。这是我国液流电池技术向发达国家输出的有益实践，体现了该项目新一代液流电池技术在国际上的领先地位。此外，储能技术团队还牵头制定并发布了首项液流电池国际标准，主导和参与制定了9项国家标准，13项行业标准，引领和推动全球液流电池技术与产业发展。
“我们将持续积极面向产业需求，通过关键技术创新推动技术持续进步，加强与中央企业对接交流，不断推动‘产、学、研、用’良性循环，强化专利技术转化能力，切实推动专利技术向现实生产力转化落地。”李先锋表示。（记者 黄佾）
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