非同“钒”响是如何炼成的

　　——来自开封时代新能源科技有限公司的调研报告

　　河南日报客户端记者 龚砚庆 河南日报社全媒体记者 金艾琳 王娜

　　这是一家年轻的企业，成立仅两年多，其全钒液流电池项目是全省第一期“三个一批”重点项目；这也是一家紧追风潮的企业，在“双碳”大背景之下，瞄准储能风口，并通过技术的产业化转换，在行业内站稳脚跟。

　　作为河南唯一掌握全套全钒液流电池生产技术的企业，开封时代新能源科技有限公司（以下简称“开封时代”）到底有哪些不同“钒”响？

　　“开封速度”的支撑

　　在开封市顺河回族区的开封储能新材料产业园，一排排“集装箱”式的建筑林立。向西大约10公里，就是清明上河园，古城与产业园的两两相望，颇有种“新老交融”的意味。

　　开封时代公司外景。卢诗琪摄

　　走进开封时代，厂房屋顶安装了光伏发电设备，一期2.7万平方米的“黑灯工厂”，由一家公司遗留老旧厂房改造而成。据悉，开封时代将在2025年年底前完成二期建设，达到3吉瓦生产能力。

　　所谓“黑灯工厂”，是对智慧化无人工厂的形象比喻。在开封时代的车间里，智能化的设备自动运转，工人们只需在控制室进行监控和操作。这样的流程，极大提高了生产效率。

　　很难想象，这是一家成立于2021年的年轻公司。在开封时代“加速跑”的背后，有着“开封速度”的支持。

　　据了解，开封时代以平煤神马集团开封炭素研究院为班底成立，而作为全省第一期“三个一批”重点项目，全钒液流电池项目从签约到落地，不到8个月。

　　中国平煤神马集团科技创新管理部总监、开封时代董事长范新川介绍，2021年4月26日，平煤神马集团和开封市委、市政府领导赴中科院大连化学物理研究所，签订了技术许可协议；2021年5月13日，开封时代注册成立。同年7月10日厂房正式动工，12月7日首台电堆下线。

　　在不到8个月时间里，实现了签约、开工、投产，自然少不了“资本活水”的支持。

　　2022年，针对开封时代初创期资金紧张难题，开封市顺河回族区引导国有投资平台为项目建设和科创发展提供资金保障。此外，开封国有资产投资经营集团有限公司投入资金约3亿元，帮助解决开封时代项目建设用地、厂房搭建等相关基础配套设施建设，确保了项目建设的速度和质量。

　　可以看到，在这场新能源的角逐战中，开封这座历史名城，不甘于落后。

　　从实验室到工厂

　　全钒液流电池应用于大规模长时储能，循环寿命可以达到1.5万次以上而基本不衰减，日历寿命可以达25年以上，其度电成本低至5分钱。因性能安全、价格便宜等特点，全钒液流电池在光伏发电、电网调峰、电动汽车电源等领域有着良好的应用前景，成为风口产业。

　　然而，科学技术如何从实验室走向产业化，也是开封时代要面对的难题。

　　“我们现在所有的自动化生产线的设备都是自主设计的。”范新川说。

　　拿开封时代团队自行设计、外委生产的某自动化设备举例，这台设备可以达到112.5兆瓦的年生产能力，经过连续生产检验后，就可以迅速扩产。

　　拥有基础生产技术，市场上却没有现成的生产材料，怎样实现自动化、智能化、低成本、规模化的生产，都要靠开封时代团队自行开发。

　　除此之外，实验室的参数有时也并不符合实际生产的情况，也需要团队成员去查阅资料并和研发人员进行沟通。

　　“实验室产品和工业化生产产品是不一样的，做工业化的产品，需要转变实验室的思维。”范新川说。

　　在他看来，一个公司拥有一项技术之后，判断这项技术是否能够实现产业化，主要有几项标准：第一，这项技术在市场上是否有需求；第二，从实验室到产业化，这项技术是否有足够的技术积累；第三，团队的思维是否从实验室的管理上升为产业技术管理。

　　“还有一点很重要，新技术是需要培育场景的。想让一项新技术转化成果立马赚钱，是不现实的。”范新川认为，新技术的产业化应用，需要提供培育场景等众多资源的支持。

　　打铁还要“技术流”

　　“如果这个电极做得不好，膨胀产生裂缝，导电效率就会出现问题……”在接受采访时，涉及超高功率石墨电极的相关内容，范新川就深入浅出地讲解原理，并解释用途。这“功力”源于他多年做技术项目管理的积累，只有了解项目的每一环，才能做好发展规划。

　　2023年6月，省工信厅公布了2023年度省级绿色制造体系名单，开封时代入选绿色工厂名单。

　　此次入选，也让开封时代打造的“零碳工厂”进入大众视野。“零碳工厂”是指在生产制造过程中通过技术性节能减排和碳消除等措施，使工厂向外部环境的综合碳排放为零。

　　实验员通过一体化平台研究全钒液流电池。卢诗琪摄

　　开封时代利用光伏、储能等技术路径，来形成这个“零碳工厂”的内在循环。

　　首先，开封时代利用生产厂房屋顶及立面等资源，自建4000千瓦光伏发电设备。在节能提效上，开封时代配置4小时全钒液流电池储能系统，保证绿电供应的稳定性。其次，开封时代以光伏发电和储能产品为依托，建设测试储能一体站。可再生能源和储能的双管齐下，让开封时代实现“零碳”闭环循环。

　　“技术流”是开封时代给外界的印象。产品硬科技的背后，是开封时代过硬的技术团队。

　　开封时代技术团队，从最初的3人研发小组，发展成为现在100多人的团队，其中有50多位博士、硕士。如今的开封时代，已经拥有一支集研发、生产和销售于一体的综合性团队。

　　目前，开封时代已具备300兆瓦/年全钒液流电池储能系统产能，规划2025年之前完成3吉瓦/年全钒液流电池产线建设和全产业链配套，带动周边配套形成千亿级储能产业集群。

　　不仅如此，全钒液流电池储能系统需要近50种配套零部件，其中三大核心部件的生产技术开封时代已经掌握。“预计到今年年底，开封时代将实现所有核心部件的开封制造。”开封时代的相关工作人员说。

　　未来，开封时代将继续围绕提升产品的技术和性能发力。范新川提到，优化电池的性能、提高电流的密度、不断降低成本，这是全钒液流电池一直做下去的方案路径。此外，优化电站的各个系统、突出产品的差异化也是开封时代下一步的发展目标。

　　企业名片

　　开封时代新能源科技有限公司在国家“双碳”目标背景下，于2021年5月成立，集合了中国科学院、中国平煤神马集团和开封国有资产投资有限公司在科技创新、产业经验和金融资本方面的优势。目前拥有100多人的研发团队，其中50多位博士、硕士研究生，总值7000多万元的研发设备，数千平方米实验室，300多亩中试基地，数万平方米生产车间，是集研发、生产和销售于一体的综合性团队。公司通过了质量、环境、职业健康安全管理体系认证和能源管理体系认证，具有电力施工总承包二级资质，获得“河南省绿色工厂”“河南省创新型中小企业”等荣誉称号。

　　企业家名片

　　范新川，中国平煤神马集团科技创新管理部总监、中国尼龙城建设办公室主任、开封时代新能源科技有限公司董事长，高级工程师、高级经济师。

　　曾获得平顶山市“二等功臣”荣誉；多项科研成果获得中国平煤神马集团、中国煤炭工业协会科技进步奖，获河南省“创新达人”荣誉；锐意进行科技创新机制改革，有效激发了科技工作者的创新热情，企业涌现出了一大批重大成果和优秀创新团队；2022年被评为中国平煤神马集团劳动模范、平顶山市最美科技工作者。

　　创新造就不平“钒”

　　——访开封时代新能源科技有限公司董事长范新川

　　记者：钒电池有哪些不平凡的特点？

　　范新川：全钒液流电池是一种以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池，其工作原理决定了液流电池是目前电化学储能技术路线中具有本质安全属性的技术路线，与锂电池不同，全钒液流电池不会发生热失控、过热、燃烧和爆炸。同时，钒电池支持频繁充放电，理论上可以无限次充放电循环；并具有扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低的特点，非常适合大容量工业储能。

　　记者：开封时代在发展历程中，怎样插上了腾飞的翅膀？

　　范新川：创新是开封时代发展的“命脉”。我们公司“人人都是课题长”“工资靠课题，奖金靠成果”。

　　以技术创新为落脚点，公司以全钒液流电池储能技术迭代升级和产业化为目标，坚持实施重大科研项目，着力推动产品创新、工艺创新、装备创新；围绕材料性能提升、新型结构构造、智能控制系统集成等方面，促进产品提质更新；围绕密封、集成、装配等工艺，促进工艺提质升级；围绕产业化实际需求，促进生产装备提质增效。

　　公司从创建之初就建立起以“问题导向、目标导向、市场导向”为核心的项目立项机制，实施科研项目负责制、科研资金按需投入、保障科研人才供给、科研设备采购绿色通道、课题长负责制5项特别规定，构建产销研协同配套的体系机制，把“活”的创新体制机制，贯穿到人才“引、育、用、留”的全过程，赋予科研人员充分自主权，实现人尽其才、才尽其用、用有所成，创新成果不断涌现，推动公司持续高质量发展。

　　记者：全钒液流电池前景广阔，肯定有很多企业和团队都在关注，可以说是一个“群雄逐鹿”的态势。这种情况下，开封时代是如何杀出一条“血路”的？

　　范新川：我们是在“政研企”创新模式中应运而生的，充分发挥了开封市人民政府、中科院大连化物所、中国平煤神马集团在科技创新、产业经验和金融资本方面的优势，在关键核心部件、高效控制系统及自动化生产线等方面持续发力，实现公司产品“生产一代、储备一代、研发一代”，增强公司在储能领域的创新力和影响力，打造安全储能的“开封时代”品牌。

　　同时，以“开展内功修炼，拓展外部市场”为核心，强化内部管理提升，建立现代化质量体系标准，打造了国内第一条全钒液流电池自动化生产线；紧跟市场动态，优化市场布局，在省内推动源—网—荷—储各端储能能力全面释放，在国内西北地区联合地方政府及央企实现风光大基地配储协同发展，在江浙沪等发达地区布局用户侧及储配电网共享储能。

　　记者：开封时代在研发、创新方面，接下来有怎样的布局？

　　范新川：我们目前已实现了全钒液流电池的核心部件双极板的本地自主研发生产，年底前核心物料将全部实现自主自供自产。公司已成功开发出全钒液流电池成套专用生产设备，应用了3D打印等先进技术。

　　接下来，公司将以全钒液流电池储能技术迭代升级为目标，促进工艺提质升级，促进产品提质更新；在产品、工艺、装备等方面和在能源结构优化、转型升级等领域持续发力，为河南省制造业高质量发展贡献力量，助力国家“碳达峰、碳中和”目标的实现。（河南日报社全媒体记者金艾琳王娜整理）

　　专家点评

　　用好创新“第一动力” 助力实现“双碳”目标

　　□中国科学院大连化学物理研究所首席研究员、科技部973项目首席科学家张华民

　　2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上作出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺，而构建以“新能源+储能”为主体的新型电力系统，是实现“双碳”目标的主要途径。风能、太阳能等可再生能源是间歇性能源，因此，长时储能是构建“新能源+储能”新型电力系统的关键技术。

　　全钒液流电池具有本质安全、循环寿命长、储能容量大、度电成本低、环境友好等特点，广泛适用于发电端、输配电及用户端等储能需求，在构建新型电力系统过程中发挥着越来越重要的作用。

　　开封时代作为一家创新型高科技企业，发展过程中始终坚持“创新是驱动发展的第一动力”的理念。

　　一是以产业链创新前瞻布局，确定全钒液流电池储能技术为发展方向，深化炭材料—碳基复合材料—全钒液流电池电堆及储能系统产业链、创新链双链融合，打造核心材料生产—电池电堆制造—储能系统集成—电站建设运维发展模式。

　　二是以创业模式创新凝聚力量，推动科研成果商业化落地进程。与中国科学院大连化学物理研究所深度合作，同时与清华大学等多所高校开展技术交流、联合培养及产学研合作，加快推动科技成果的产业化进程。公司成立两年以来，快速实现了实验室技术的工程化和产业化，累计申请专利44项，现已获授权专利共计17项，登记软件著作权7项，获得商标4个，具备了液流电池材料批量生产、模块设计制造、系统集成控制的完整自主知识产权体系，承担多项河南省重点建设项目和省市重大科研项目，建设投运了30兆瓦/120兆瓦时的全钒液流储能电站。

　　未来，开封时代要持续发挥创新的基石作用，通过创新赋能、科技强企，推动全钒液流电池及储能行业市场化进程，为构建“新能源+储能”新型电力系统，实现国家“双碳”目标提供技术和装备支撑。

　　（河南日报客户端记者 龚砚庆 河南日报社全媒体记者 王娜 整理）