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飛輪儲能技術(shù)為能源儲備續(xù)航

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:4811次  |  2018年05月25日  

  近幾年,我國儲能產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢較好,儲能產(chǎn)業(yè)已基本上具備了實(shí)施商業(yè)化的條件——一方面,各種儲能技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用日漸成熟,儲能成本顯著下降;另一方面,以儲能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用為核心的企業(yè)也開始嶄露頭角,而首屈一指的就是北京泓慧國際能源技術(shù)發(fā)展有限公司(以下簡稱泓慧能源)。

  泓慧能源成立于2015年4月14日,是一家軍民融合、航天技術(shù)轉(zhuǎn)民用的高科技企業(yè),可提供先進(jìn)的飛輪儲能技術(shù)和節(jié)能服務(wù),技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎,公司已獲得國家發(fā)明專利2項(xiàng),有10項(xiàng)國家發(fā)明專利被受理,獲得12項(xiàng)軟件著作權(quán),并于2016年底被評為“國家高新技術(shù)企業(yè)”。

  泓慧能源產(chǎn)品在軌道交通、電網(wǎng)和工廠緊急保電系統(tǒng)、UPS不間斷電源、新能源、石油開采、航天特種等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。目前,其已逐步在部分?jǐn)?shù)據(jù)中心、地鐵線、新能源儲能等領(lǐng)域開始進(jìn)行試點(diǎn)。未來儲能行業(yè)將為我國經(jīng)濟(jì)增長、綠色能源發(fā)展創(chuàng)造巨大價值。

  厚積薄發(fā)順勢而為

  泓慧能源由國家技術(shù)發(fā)明一等獎獲得者領(lǐng)銜,匯聚來自著名高校和科技研究所的航天、電力電子、自動控制和能源領(lǐng)域的頂尖專家學(xué)者,開發(fā)出了國際領(lǐng)先的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化飛輪儲能技術(shù)和產(chǎn)品。

  “為了響應(yīng)習(xí)總書記提出來的軍民融合、航天技術(shù)轉(zhuǎn)民用的號召,我們于2015年成立了泓慧能源。而實(shí)際上,中國科學(xué)家對于飛輪儲能技術(shù)的研究已經(jīng)有20多年了。”泓慧能源董事長王佳良在接受本刊記者采訪時表示。

  飛輪儲能是指利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn),將電能轉(zhuǎn)化成動能儲存起來,在需要的時候再用飛輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,將動能轉(zhuǎn)化為電能的儲能方式。“以前這項(xiàng)技術(shù)最早是用在衛(wèi)星上面的,能夠有效提高衛(wèi)星的分辨率,將衛(wèi)星的精度由幾百米、幾十米細(xì)化到幾米甚至幾厘米。而隨著技術(shù)的發(fā)展與成熟,其在民用領(lǐng)域和特種特種當(dāng)中也有著廣泛應(yīng)用。”王佳良說。

  而國外對于這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用肯定是對中國進(jìn)行保密封鎖的。“在國外,飛輪儲能技術(shù)做得最好的是波音公司、雷神公司,但其保密級別也很高。所以,我們國家在上世紀(jì)90年代就下達(dá)了研發(fā)任務(wù)給軍隊(duì)、高校等團(tuán)隊(duì),而高校團(tuán)隊(duì)也是后來做得最出色的——也就是北京特種航天大學(xué)團(tuán)隊(duì)。”王佳良介紹道,“團(tuán)隊(duì)人員從上世紀(jì)90年代就開始研究,到2007年時,他們就在衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵤┏晒α恕M瑫r,該團(tuán)隊(duì)中的核心技術(shù)人員還榮獲了國家技術(shù)發(fā)明一等獎,這個獎項(xiàng)在之前的許多年都是空白,其含金量很高。”因而,從技術(shù)層面來看,該團(tuán)隊(duì)代表著當(dāng)時飛輪儲能技術(shù)的最高水平,包括后來“一箭20星”上的數(shù)顆衛(wèi)星使用的就是該技術(shù)。

  王佳良回憶道:“大約是在2014年時,國家開始倡導(dǎo)‘軍民融合’,我們就在積極尋找合作伙伴。”經(jīng)過相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的推介,泓慧能源管理團(tuán)隊(duì)與技術(shù)團(tuán)隊(duì)走到了一起。“據(jù)我們的多方了解,飛輪儲能技術(shù)將來在民用方面的普及也會有廣闊前景。于是經(jīng)過反復(fù)的溝通與交流,我們在2015年初成立了泓慧能源。”

  正所謂“君子謀時而動,順勢而為”,管理團(tuán)隊(duì)與技術(shù)團(tuán)隊(duì)的“一拍即合”也為泓慧能源的順勢發(fā)展打下了基礎(chǔ)。2017年10月11日,國家發(fā)展改革委、國家能源局等五部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱意見)。意見指出,我國儲能技術(shù)呈現(xiàn)出了多元發(fā)展的良好態(tài)勢——抽水蓄能發(fā)展迅速;壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能和超級電容,鉛蓄電池鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用加速;儲熱、儲冷、儲氫技術(shù)也取得了一定進(jìn)展,這標(biāo)志著我國儲能技術(shù)發(fā)展進(jìn)入到了一個嶄新時期。

  意見高度認(rèn)可了既往以來的技術(shù)發(fā)展路線,同時還大膽預(yù)測我國儲能技術(shù)總體上已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。意見的發(fā)布是對儲能技術(shù)與裝備發(fā)展現(xiàn)狀的一個“定調(diào)”,證明我國儲能技術(shù)總體上已處于從示范應(yīng)用向商業(yè)化初期過渡的重要階段,必將引來一輪新的能源產(chǎn)業(yè)化浪潮,產(chǎn)生一批具有創(chuàng)新創(chuàng)造力的制造型企業(yè)。而在這一浪潮中,有著深厚技術(shù)底蘊(yùn)與先發(fā)優(yōu)勢的泓慧能源或成為儲能行業(yè)的“弄潮兒”,引領(lǐng)飛輪儲能技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

  “飛輪儲能技術(shù)實(shí)際上是一種物理電池技術(shù)。”王佳良分析道,“傳統(tǒng)化學(xué)電池,如舊鉛酸電池、鋅錳電池以及當(dāng)下最火的鋰電池等,它們大都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,而這類化學(xué)電池則存在著很多問題,比如受充電記憶效應(yīng)影響,容量降低、壽命短;生產(chǎn)過程與處理環(huán)節(jié)需要巨大的環(huán)境成本等。而飛輪儲能電池則可以承受上千萬次的充放電,使用壽命可達(dá)20年,電池材質(zhì)為合金鋼,其達(dá)到使用年限后,回收與處理也十分容易。”這可以說是真正意義上的節(jié)能環(huán)保電池了,“此外,在使用過程中主要依托于機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化。從技術(shù)上來講,其還是一種大功率電池,能夠在瞬間釋放出巨大的功率來,在很多領(lǐng)域可以應(yīng)用。”

  技術(shù)立業(yè)步步為營

  在飛輪儲能領(lǐng)域,目前泓慧能源于國內(nèi)市場上的競爭對手較少,技術(shù)實(shí)力位于最前列。飛輪儲能領(lǐng)域的研發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要不同細(xì)分方向的研發(fā)人才分工合作,泓慧能源就聚集了北京特種航天大學(xué)飛輪儲能相關(guān)技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的人才團(tuán)隊(duì),擁有超過10年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備,競爭優(yōu)勢明顯。

  泓慧能源的主要產(chǎn)品為飛輪儲能裝置,屬于物理電池,在充電狀態(tài)下,可將電能轉(zhuǎn)換成磁懸浮真空環(huán)境下高速旋轉(zhuǎn)的飛輪的動能;在放電狀態(tài)下,可將飛輪的動能轉(zhuǎn)換成電能。與傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池相比,飛輪儲能產(chǎn)品具有工作環(huán)境溫度適應(yīng)范圍廣、充放電次數(shù)多(達(dá)2000多萬次)、環(huán)保無污染、體積小、可經(jīng)受大功率沖擊、壽命長(20年)、充放電速度快等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)悉,公司的產(chǎn)品目前可達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速已超過30000轉(zhuǎn)/分鐘。

  2016年底,泓慧能源被評為“國家高新技術(shù)企業(yè)”。同年,泓慧能源飛輪儲能產(chǎn)品被成功列入到“第二屆軍民融合發(fā)展高科技成果展覽”產(chǎn)品名錄。公司擁有較好的渠道資源,目前主要在數(shù)據(jù)中心不間斷電源市場獲得訂單,正在大力開拓工業(yè)不間斷電源市場、軌道交通能量回收領(lǐng)域、風(fēng)電與太陽能發(fā)電并網(wǎng)領(lǐng)域等市場。

  “我們現(xiàn)在于民用方面的探索已經(jīng)初見成效,尤其是在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的運(yùn)用已較為成功。”王佳良自信地說,“我們與中科院旗下的上市公司中科曙光就數(shù)據(jù)中心行業(yè)的運(yùn)用達(dá)成共識。”日前,應(yīng)工信部邀請,公司高管赴烏鎮(zhèn)參加了第四屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會并在大會上作了“飛輪儲能技術(shù)服務(wù)”的專題報(bào)告,該演講受到了參會的全球各界人士的一致好評。王佳良說:“原來傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心行業(yè)要修很多電池房,還要建空調(diào),占據(jù)了很多土地面積,而我們將來真正要改變的就是數(shù)據(jù)中心行業(yè)的模式,下一步將進(jìn)入到模塊化快速布置的階段。”

  “另一方面,這項(xiàng)技術(shù)還可以用于環(huán)保節(jié)能、能量回收方面,這方面的主要表現(xiàn)為地鐵運(yùn)用。”王佳良介紹道,“我們都知道,地鐵是個‘耗電大戶’,其最大的耗電就是進(jìn)站時的剎車。在剎車過程中,熱能、電能的轉(zhuǎn)化會有多少不等的流失,而如果在站臺上運(yùn)用我們的飛輪儲能技術(shù),地鐵進(jìn)站剎車時就能夠把能量都收集起來,在出站起步時我們再把能量‘還’給它。如此一來,能夠讓地鐵節(jié)省20%~30%的能耗。目前,我們已邁出了重要一步,很快就會在地鐵運(yùn)用方面展開。”飛輪儲能技術(shù)還可運(yùn)用于石油鉆井方面。“一般鉆井的深度是數(shù)千米,傳統(tǒng)鉆井要使用多架大型柴油機(jī),而現(xiàn)在打井通過飛輪儲能技術(shù)就可大大節(jié)約能耗,”王佳良邊比劃邊說,“在石油鉆機(jī)下降時,飛輪系統(tǒng)可吸收制動能量;在石油鉆機(jī)提升時,飛輪系統(tǒng)可釋放存儲能量。”

  “近日,我們在成都中了一個標(biāo),是全球第二大晶圓代工廠芯片制造商格羅方德將斥資百億美元在成都建立12英寸晶圓廠,項(xiàng)目投資近百億美元。”王佳良說,“芯片廠對電能質(zhì)量的要求是所有工業(yè)項(xiàng)目當(dāng)中最高的——不能斷電,而且電能不能有任何波動。該項(xiàng)目原來是被幾家外國公司給壟斷的,而通過努力,我們拿下了這個訂單。”據(jù)介紹,未來在集成電路行業(yè),在OLED(OrganicLight-EmittingDiode,有機(jī)發(fā)光二極管)、藍(lán)寶石晶體、生物制造等高端制造行業(yè)都需要用到飛輪儲能技術(shù)來提供保障、節(jié)約電能。

  在數(shù)據(jù)中心行業(yè)、環(huán)保節(jié)能等方面初步布局后,泓慧能源緊跟著國家步伐又將開啟新能源儲備的征程。“風(fēng)能、太陽能依靠自然界風(fēng)力、太陽能來發(fā)電具有不穩(wěn)定性,而公司的產(chǎn)品可以為風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電并網(wǎng)時提供保護(hù)。從長遠(yuǎn)來看,我們會努力把飛輪電池做得更輕、更加高效,將來會運(yùn)用在新能源汽車、核磁共振等方面。”王佳良表示,新能源是必然趨勢,國家也在大力支持,但我們不能總是依靠國家的補(bǔ)貼。新能源發(fā)展的關(guān)鍵就是看誰能夠?qū)⒓夹g(shù)發(fā)展到更高水平,同時還能把價格降下來。所以,我們也在加緊研發(fā)的,我們希望可以通過技術(shù)改造將成本降下來,為用戶提供更好的服務(wù)。

  務(wù)實(shí)致遠(yuǎn)成就未來

  泓慧能源的辦公地點(diǎn)是一座十分別致的四合院,“泓慧堂”三個字在這青磚紅墻之間顯得異常靈動。泓慧能源首席財(cái)務(wù)官孟鐵柱博士告訴記者,公司的總部和銷售均在這座院子里,而研發(fā)中心及生產(chǎn)部門則在北京順義。王佳良介紹道,“我們公司里幾位北航教授都舍棄了在北航的發(fā)展機(jī)會而加入我們的行列,還有解放軍裝備學(xué)院的教授也直接辭職轉(zhuǎn)業(yè)到了我們公司來”,雖然公司分為了兩部分,但泓慧能源確卻是全體一心,共同為飛輪儲能事業(yè)奮斗著。

  “實(shí)際上,企業(yè)最重要的資產(chǎn)就是人才,我認(rèn)為要留住人才,就不應(yīng)讓企業(yè)變成一個人的企業(yè),而是發(fā)展為大家的企業(yè)。所以,我們從一開始在股權(quán)設(shè)計(jì)方面就確定了高層人員和技術(shù)核心成員都要有股份的方針。”王佳良若有所思地說,“此外,更為重要的是,要讓大家都有一種使命感,充分認(rèn)識到我們做的事業(yè)是一項(xiàng)能夠?yàn)閲摇⑸鐣嬲齽?chuàng)造綠色環(huán)保的大業(yè),使大家看到我們將來不僅僅是要做一家公司,而且是形成一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。同時,我們也愿意接納更多的合作伙伴通過資本的形式加入進(jìn)來,因?yàn)檫@項(xiàng)事業(yè)就是要讓更多的人參與,共同做大、做強(qiáng)。”

  所以,掛牌新四板只是泓慧能源接觸資本的第一步。其未來長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略目標(biāo)是要立足于飛輪UPS市場,瞄準(zhǔn)全球技術(shù)前沿,持續(xù)研發(fā),大力拓展能量回收、新能源儲能市場,以求在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級。

  “新四板市場讓我們公司從剛開始起步就被塑造成為一家規(guī)范的企業(yè),就是把‘路子’走對,也為登陸主板做一個很好的背書。”孟鐵柱由衷地說道,“企業(yè)的各個方面,比如人才建設(shè)、財(cái)務(wù)制度、銷售管理、內(nèi)控制度等等都做得非常規(guī)范,知識產(chǎn)權(quán)建設(shè)也完善了很多。

  “實(shí)際上,對于我們來講,掛牌新四板以及將來登陸主板上市等都只是一些形式,這些東西都是外在的,其可以讓企業(yè)做得更規(guī)范,讓更多的人對泓慧能源更為了解、更有信心,”王佳良表示,“但企業(yè)不會把過多的精力或者重心放在這個上面,掛牌只是‘一聲鑼’的事情,而我們要走的路還很長——我們要通過團(tuán)隊(duì)的努力把技術(shù)發(fā)展好,把我們的核心技術(shù)、企業(yè)價值觀打磨好,并且通過一代一代人傳承下去。也就是說,我們要做一項(xiàng)比我們的生命更長久的事業(yè),這個事情對我們來講是更為重要的。”(文/本刊記者李姍姍)

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