原标题:全球首创云南突破储能电池新技术

仅电脑主机大小的储能电池可满足一个家庭一天的生产生活用电需求。
一块仅电脑主机大小的储能电池,便可满足一个家庭一天的生产生活用电。这一突破性成果,源自昆明理工恒达科技股份有限公司(以下简称“昆工科技”)联合昆明理工大学冶金电极材料团队研发的铝基铅炭长时储能电池。该电池采用独创的铝基铅合金复合材料,结合新型板栅结构设计,在减轻重量的同时,大幅提升导电率,整体技术路径与传统电池截然不同。作为全球首创,昆工科技的铝基铅炭长时储能电池制备技术打破了行业长期存在的瓶颈,为长时储能电池的发展提供了可落地、可复制的“云南方案”。
原创技术优势明显
项目负责人介绍,湿法冶金行业传统铅合金电极存在能耗高、寿命短、成本居高不下等痛点,严重制约了工艺迭代升级。2008年,科研团队瞄准这一行业难题,结合铝材质轻、强度与导电性高并利用铅合金耐腐蚀的各自优势,开启核心技术的自主研发。
“铅铝复合并非易事,两种金属性质迥异,界面结合是最大难点,只有实现界面冶金结合才能有效保证材料性能。”项目负责人表示,针对这一难点,团队反复试验,先后攻克多项核心技术,开发出栅栏型铝基铅合金复合材料电极制备技术,并在湿法冶炼行业实现成功应用。系列成果获中国有色金属工业科学技术奖一等奖,使企业在湿法冶金电极领域树立了良好的行业口碑。然而,技术的持续迭代也让公司认识到传统主业成长的局限性及面临的挑战。
2016年,新能源产业快速崛起。昆工科技捕捉到产业转型机遇,正式布局新能源领域,开启多元化发展之路。初期调研发现,锂电池赛道已呈白热化竞争态势,且前期研发、生产线建设、技术迭代均需大量资金投入。结合自身优势,昆工科技转而聚焦储能电池领域,依托既有材料研发与工艺优化经验,开启新能源电池的全新探索。
企业瞄准“双碳”目标,聚焦铅炭电池细分赛道,开展全流程研发,直面铅炭电池工艺精度高、装备要求严的挑战。“传统冶金用电极复合棒有手指粗,而电池板栅要做到铅笔粗甚至更细,稍有不当,挤压拉伸就会断裂,高精度材料成型加工与合金成分设计成为必须攻克的壁垒。”项目负责人表示,团队经过反复工艺调试,先后突破高精度挤压复合、铝芯连续合金化处理、异种金属冶金结合、储能材料基因工程设计及电池板栅结构物理场仿真等核心技术,凭借铅铝复合材料的优异特性和独特的电池结构创新,电池板栅尺寸从A4纸大小拓展至近1平方米,单体电池容量和电池循环寿命大幅提高。
该原创技术优势明显。铝基铅炭储能电池以铅、铝等有色金属及阻燃材料为主材,可满足高安全场景需求。同时,团队构建了“电池—电池包—模块”三级状态感知体系,通过后台系统实时掌握电池运行状态,故障预警响应时间缩短。
完善全产业链布局
2023年,铝基铅炭长时储能电池制备技术在曲靖启动产业化基地建设;2024年12月,铝基铅炭电池产线完成全面调试并正式投运,成功建成“全球首条年产5GWh铝基铅炭电池”全自动化生产线。
目前,产品已覆盖多规格铝基铅炭储能电池,具备规模化供应能力。经过验证,该技术先后完成0.5MW/2MWh“光储充”一体化应用、工商侧“削峰填谷”储能、智算中心10MW/55MWh“储备一体”示范项目等验证。储能系统安全平稳运行,系统综合效率超86%,电池充放电效率超98%,综合测算度电成本降至0.35元/kWh。
在应用端,项目技术已应用于云南昭通发电侧储能电站、郑州人工智能计算中心等项目,覆盖算力中心、轨道交通、石化、钢铁等多个高安全需求领域。同时,在甘肃、新疆、宁夏等新能源富集地区布局电站,满足电网侧调峰需求。
项目负责人表示,团队将持续深耕储能领域,以技术迭代驱动产业升级,进一步拓展产品在动力领域的应用场景。同时,将同步搭建电池回收业务体系,全力完善研发、生产、应用、回收全产业链布局,推动产业可持续发展。(记者 张怡)


