中科院团队石墨烯电极突破：导电性翻倍，成本不变，济南投产即盈利

技术突破打破价格困局

液流电池电极材料市场始终面临着三项难题, 其一, 碳毡比表面积小；其二, 碳毡具有催化惰性；其三, 碳毡成本高昂。有着中科院北京纳米能源所孙其君团队所研发的石墨烯复合电极技术, 借助化学气相沉积在传统碳毡表面构造三维石墨烯网络, 达成了显著突破, 具体表现为电导率得以提升二百%, 电池能量效率提高了十二%, 功率密度提升了二十%。更为关键的是, 这项技术的产品成本与传统碳毡基本处于持平状态, 使得“石墨电极多少钱一公斤”这一行业痛点拥有了全新答案。

孙其君团队在济南起步区创立的石墨电极厂家, 于技术验证时期达成了“落地便盈利”的少见开端 , 他们借由优化生产工艺, 把石墨烯复合电极的制造成本管控在每公斤几十元的程度, 直接填补了市场上不存在液流电池专用电极材料的空白 , 这种成本优势使下游储能企业察觉到大规模应用的可能性。

性能提升不增加用户负担

液流电池里, 用到传统碳毡电极当下, 常常得特地额外添催化剂, 或者去处理表面, 才得以使性能契合理想, 这般做毫无悬念地增添了使用成本予用户。孙其君所率领团队有关联性拥有的石墨烯复合电极技艺, 是直接于碳毡的表面去萌生有三维石墨烯网络的, 这既能够把导电性予以提升, 又能够将催化活性予以提升, 并且还把后续存在的改性程序给省去了。所产出产品在出厂的价格方面跟传统碳毡是差不多的, 然而用户拿到手之后就能够直接去使用, 既节省时间还有省力的效果, 而且还能够省钱。

依据实际应用所呈现的数据而言, 选用这种新型电极构造的液流电池, 其可明确观测到能量效率已然提升了12%, 这就表明等同于相同容量规格的电池, 能够额外多储存以及释放达12%的那部分电能。功率密度提升至20%的情况之下, 会使得电池在充放电这个进程当中的速度更为可观, 对于大型工业储能以及通信基站备用电源等诸多场景而言, 这种特性体现得特别的适配。用户在花费相同金额来获取电极的时候, 收获到的却是具备更为优良性能表现的电池整套系统。

科研团队扎根济南起步区

并非意外, 身为中科院研究员的孙其君选定了在济南起步区开启创业之旅。起步区向元璟能源供给办公场地、实验室搭建以及全流程对接服务, 并且定期开展技术沙龙和产业链推进会, 让科研团队能够迅速自实验室迈向生产线, 这种“扶上马、送一程”的培育产业模式得以实现, 当前, 该团队已构建多条石墨烯复合电极生产线, 年产能能够满足多个大型储能项目的需求。

在济南市推进的“工业强市”战略之下, 为这类具备硬科技属性的企业给予了有着实际价值的资金方面的支持 , 制造业企业研发费用的贷款存在着最高达七十五万元的贴息情况 , 创新平台固定资产贷款有着百分之五十的利息补贴之类的政策 , 这些政策直接起到了减轻企业资金压力的作用 , 孙其君所率领的团队, 借助这些相关政策带来的红利 , 把更多的宝贵资源投入到技术的不断迭代以及产能扩展之中。

赛道玩家各显神通

在液流电池电极材料这个赛道之上, 中科院大连化学物理研究所, 以及华东理工大学等科研机构, 它们聚焦于膜材料, 还有电极表面改性等底层技术的攻关行为之中。华东理工大学甚至运用无机分子筛制造出了规整孔道膜, 其目的在于试图打破离子交换膜的“传导率-选择性”之这种平衡关系。这些科研力量给行业提供了持续的技术储备情况。

产业化的先行者山东元璟着重指出, “成本可控”以及“性能达标”要一同推进。他们所采用的技术路线, 也就是对于碳毡/石墨毡进行改性, 增添双尺度多孔结构并且开展表面工程化处理, 这恰恰是当下行业一致认可的最优解当中的一个情况。如此务实的路线使得企业在市场竞争里得以站稳脚跟。

从产品商到平台共建者

孙其君团队正与起步区联合打造“海右·黄河创立方”新能源储能电池平台, 该平台面向园区创业企业以及高校学生, 供应从电池加工、测试直至设计集成的全链条服务, 平台开放“材料 - 器件 - 系统”的完整研发实践链路, 使得初创团队能够以低成本验证自身的技术方案。

元璟能源的角色, 正从单纯的单一产品研发商, 转变成为储能材料的公共服务平台。此类转变意谓着, 企业既能够依靠售卖产品来获取盈利, 又能够借由平台服务去吸引更多数量的合作伙伴, 进而打造出技术生态。对于那些想要进入该领域的新生玩家而言, 直接利用平台所拥有的资源, 相较于从最开始组建实验室, 要更加适宜, 节约资金得多些。

规模化量产决定终局胜负

液流电池电极材料赛道之走向, 或许并非“谁家技术最为强大”, 而是“谁可通过最低成本达成规模化量产”。孙其君团队已然达成从技术验证直至收支平衡, 进而迈向持续盈利的商业闭环。其产品现于大型工业储能、通信基站备用电源诸领域落地。家庭备用电源市场之拓展亦已规划妥当。

对于那些想要进入这个领域的新参与者而言, 门槛并非仅仅局限于技术研发上那一项需达成的“200%电导率提升”, 更在于从实验室迈向生产车间的过程中, 以及从面对单一客户转变为构建生态平台时所需要具备的资源整合能力。进而, 济南起步区这种产业培育模式, 正于黄河北岸逐渐演变成有可能改写赛道版图的关键变量。

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