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开拓新质生产力百家企业系列报道|| 华驰动能 五年铸一剑的飞轮储能技术领跑者

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2024-05-16 18:05:46   点击量:50

  浩博电池网讯:创业五年来,华驰动能在混合磁悬浮轴承及控制系统、大型特大型电力级磁悬浮储能飞轮、高速磁悬浮电动机、卫星姿控飞轮等产品上实现了“跟着跑”、“并着跑”、“领着跑”的“三级跳”,让中国飞轮储能技术达到世界领先水平。

  五年前的2019年,当华驰动能创始人、董事长王志强,华驰动能联合创始人、执行总裁孟德超来到北京中关村城市科技前沿技术创新中心第一次打开新办公室的大门时,他们也没有想到,从这里将走出一家飞轮储能技术的世界级领军企业。

战略定位决定成败

  古人云:“智者谋于未发,明者达于先机”。看清未来发展趋势,制定正确战略是华驰动能这五年来快速成长的关键因素。

  从2016年开始,中国新能源产业进入“黄金期”,中国储能行业也随后迎来了巨大的市场机遇。可在当时,孟德超还在选择的道路上徘徊,他考察了锂电池,考察了液流电池,考察了压缩空气储能,最终,他却选择了飞轮储能这一比较特殊的技术路线进行创业。

华驰动能联合创始人、执行总裁孟德超

  “飞轮最早并不是储能技术,它起源于航天领域,主要负责卫星的姿态控制,所以飞轮技术生来就镌刻着航天科技的基因。”在接受中国储能网记者采访时,孟德超表示,在2015年之前,做飞轮技术的基本都是外资企业,在中国电力行业基本没有飞轮的身影。“当时,电化学储能产业依托电动汽车的高速增长正风生水起,发展形势喜人,而选择做飞轮储能的国内企业却寥寥无几,要追赶和赶超国外同行谈何容易。”但在最关键的战略抉择面前,公司创始团队经过多番考察和深思熟虑,果断进军飞轮储能细分领域,确定了以磁悬浮为主要特征的专业化定位,坚持以自主创新为公司发展基础。

2007年国家技术发明一等奖

王志强院士

2009年国家领导参观指导北航航天卫星姿态控制惯性动量飞轮重点实验室

左一:王志强博士CEO 右二:北航房建成院士

  孟德超介绍说,飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置,突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。整个转子采取磁悬浮技术,运行在真空和六个空间位置完全非物理接触的环境中,通过电动 / 发电互逆式双向电机,电能与高速运转飞轮的动能之间的相互转换与储存,并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。“在储能时,电能通过变流器驱动飞轮电动机带动转子加速;之后,电机维持一个恒定的转速;释能时,高速旋转的飞轮拖动发电机发电,经电力转换器输出适用于负载的电流与电压,完成机械能到电能转换的释放能量过程。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出过程。”

  他补充说,飞轮系统中有一个电动/发电双向电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其储存能量;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。“华驰动能全磁悬浮储能飞轮具有敏捷的响应速度、1000万次超长的充放电循环寿命、零衰减、不受环境和温度影响、绿色环保等特性,应用各类能源功率曲线优化,满足一次和二次电力调频的高频次、高精度、高动态响应需求,可以为调频、大功率尖峰等各种应用场景提供最佳解决方案。”

  如今,华驰动能的五自由度电力级磁悬浮储能飞轮产品包括 : 4MW/1000kWh/15 分钟、500kW/1000kWh/2小时、4MW/125kWh/112.5秒、1.2MW/139kWh、500kW/125kWh/15分钟、600kW/125kWh/12分钟、500kW/50kWh/6 分钟、500kW/8kWh /58 秒、500kW/7.5kWh/54 秒和 30kW/2kWh/4 分钟等覆盖秒级、分钟级、小时级的全系列产品,综合技术指标达到国际领先水平。产品储能时长由秒级跨越到 15 分钟级和 2 小时级,引领了全球飞轮技术革命。

  事实证明,华驰动能创立之初的战略抉择是正确的,实践是成功的。

把握创新精髓,成功实践应用

  在埋头奋斗的五年中,华驰动能成功研发混合磁悬浮轴承及控制系统、大型特大型电力级磁悬浮储能飞轮、高速磁悬浮电动机、卫星姿控飞轮等主要产品,先后入选国家高新技术企业、北京市专精特新企业、中关村金种子企业、中关村高新技术企业,公司拥有核心技术发明专利81项,软件著作权11项,自主知识产权100+项。

  这五年来,华驰动能取得的技术创新和成功应用也不胜枚举:拥有全球参数最高的飞轮储能装备;全球最大规模的飞轮储能集群项目;拥有飞轮储能的研发、制造、项目建设、项目运营维护经验;参与相关国家标准的制定,为中国、为世界填补了诸多飞轮储能技术的空白。

  为提高创新效率,华驰动能还积极与“外脑”合作,实现产学研结合。孟德超表示,2021年6月,华驰动能与华北电力大学联合成立“先进储能技术与控制系统实验室”,更好的结合新型电力系统下传统能源、可再生能源和电网运行,解决现代电网复杂运行下的深层次安全性稳定性需求。将自身发展融入国家能源战略需求,围绕碳达峰、碳中和目标,积极服务国家能源产业转型升级,推动校企校地合作向深层次、差异化、高水平延伸。

  在完善的创新体系指引下,华驰动能的创新能力得以快速释放。目前,华驰动能安徽铜陵基地、沈阳制造基地,研发和制造五自由度全磁悬浮轴承及其控制系统为核心的电力级磁悬浮储能飞轮、高速磁悬浮电动机等产品,已经具备年产1000台套飞轮产品能力。据孟德超透露,不仅公司研发的储能飞轮核心参数全球第一,还在国家能源集团的宁夏灵武大型火电机组、中国华电集团山西朔州火电、协合新能源独立储能电站、内蒙电网重大科技研发、金风科技新疆达坂城等多处项目成功落地应用。

国家能源集团宁夏灵武发电全容量飞轮联合调频项目

华电集团山西朔州热电飞轮锂电耦合联合调频项目

  高占比的新能源渗透和交直流混合运行电网的特点,导致我国的频率的扰动和控制具有挑战性,同时低惯量趋势也是一个挑战。对于电网频率稳定和电压稳定成为一个重要的命题。飞轮储能已经显示了其对调频的显著优势。

金风科技风机配置飞轮调频项目

山西忻州飞轮混合锂电/电网侧50MW独立储能调频项目

  可以说,华驰动能每一个产品的问世,幕后都有一个敢为人先的创新故事;每一次项目的落地,都标志着一系列飞轮核心技术实现了国产自主化的成功应用,强大而快速的自主创新能力已经成为华驰动能的核心竞争力。

打造储能企业优秀样本

  五年来,华驰动能始终把握住战略定位,瞄准飞轮储能这一细分领域,不断攻坚历史性难题,成功实现飞轮储能技术自主化、国产化,短短几年间,历经“跟着跑”、“并着跑”、“领着跑”的“三级跳”,一大批拳头产品的技术直逼国际巨头,达到世界领先水平。

  总结公司五年发展史,华驰动能的成功有“天时”、有“地利”,更有“人和”。

  全球能源转型和中国储能市场的大规模爆发,中国对多样性储能技术的需求异常强烈,这是“天时”;依托王志强董事长在磁悬浮姿控储能两用飞轮和磁悬浮储能飞轮领域长期积累的科研技术经验,这是“地利”;在董事长王志强、执行总裁孟德超带领下,华驰动能既有攻坚克难的创业精神,又摸索出飞轮储能项目成功落地应用的实践经验,这是“人和”。

  创业五年间,华驰动能的技术创新和生产经营规模屡创佳绩、连年增长,取得了业内瞩目的发展成果。显然,在华驰动能身上展示出的,不仅是一家科技型企业对于飞轮储能技术的成功探索,更是中国储能企业在时代大潮下趁势崛起的优秀样本。

  目前,我国能源转型已经进入攻坚期、深水期,而能源转型的成功取决于中国企业能否抓住双碳目标带来的战略机遇。对此,孟德超认为,民族企业在新能源领域的全面崛起之势已经形成,其他的一切都可以交给时间。“具体到飞轮储能这一细分领域,就是很多相关标准并不完善,还处于早期发展阶段,需要一个过程来持续推进产业的标准化。此外,由于飞轮储能主要应用在电网调频,本质上属于公共产品而不是消费品,亟需一些国有资本的推动助力,真正实现新型储能技术的多元化发展。”

  最后,孟德超表示,作为一家始终以“实业报国”为抱负的民营企业,华驰动能今后将积极开展以新能源为主体的新型电力系统研究,持续推动储能技术创新,争做“中国新质生产力”探路者,为我国能源电力转型发展做出更大贡献。

【责任编辑:孟瑾】


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