跨越万里山河，他们让中国储能“行稳致远”
①储能技术研究团队。
②大连液流电池储能调峰电站的电池集装箱。
③新疆吉木萨尔全球最大液流电池电站。受访者供图
■本报记者 孙丹宁
储能，通俗来说，就是将电能转化为其他形式储存起来，在需要时重新释放为电能的过程。它就像一个巨大的“电力银行”，让电力可以跨时间、跨空间灵活调配。
位于新疆昌吉州吉木萨尔县戈壁滩上的全球最大全钒液流电池储能电站，正是这一理念的新型实践。这座电站由数百个储能单元模块构成，储能时长达5小时，总容量达100万千瓦时，对构建灵活可靠的新型电力系统具有重要的先行示范意义。
驱动着这座电站运转的，是中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）储能技术研究团队的长期耕耘。他们突破了全钒液流电池核心技术，大幅度降低了电池成本，致力于让清洁电能“流”向远方的千家万户，让中国储能技术行稳致远、领跑未来。
这种“积累创新、超越自我”的新时代储能精神，早已融入团队的每一次攻坚克难。从深根固本，到立标拓疆，再到行稳致远，“我们的事业，能源的未来”这一团队使命被他们用行动注入奔腾的电流中，也照亮了一条属于中国储能技术的突围之路。
深根固本：
从“一张膜”到“一块电池”
从屋顶的光伏板到远山的风电机组，可再生清洁电源正持续改变我国的能源结构。然而，风电、光伏等能源具有波动性和间歇性，其大规模并网对电力系统稳定运行提出了挑战。要真正实现清洁能源的高效利用，必须依靠安全、长效、规模化储能技术的支撑。
“可以说，大规模储能是可再生能源迈向主流应用的关键支撑。”大连化物所研究员、储能技术研究部团队负责人李先锋深知，这是一道关乎国家能源未来的“必答题”。
理想的大规模储能系统需同时满足三大条件——高安全性、长循环寿命与良好的全生命周期经济性，并且在退役后不造成显著环境负担。基于这些目标，在众多技术路线中，全钒液流电池因本质安全、容量可恢复的优势进入团队视野。
然而，现实是残酷的：电解液成本居高不下，核心材料依赖进口，尤其是被称为电池“灵魂”的离子传导膜长期被国外垄断，价格昂贵，成为制约全钒液流电池成本下降的关键瓶颈。
膜材料主要起着阻隔正负极、传输离子的作用。膜的离子传导性越高，离子选择性就越差，离子容易互相“串门”，引发副反应，影响性能。团队决定跳出窠臼，从最基础的传质机理上寻求突破。他们想到一个巧妙的方向：液流电池里不同离子的半径大小不一，能不能通过调控膜的孔径，让小的质子通过，把大的钒离子拦住？
带着这一想法，团队从创新分子结构入手，提出“离子筛分传导”概念，通过精妙的分子设计，在膜内构筑纳米尺度的专属通道，像设置智能关卡一样，只允许质子高效通过，从而阻隔钒离子“串门”。
与此同时，提高电堆的工作电流密度也是团队着重突破的一个核心方向。然而初始阶段，在保持电堆的能量转换效率不低于80%的同时，其工作电流密度仅有80 mA/cm2，难以满足产业化的需要。
团队重点挖掘了电池内的反应及传递过程中的每个细节，优化流场设计，对电堆进行了全方位的性能提升，最终成功研制出高功率密度电堆。
通过关键材料与核心部件的自主创新，他们不仅打破了国外的技术垄断，更为全钒液流电池的规模化应用铺平了道路。
立标拓疆：
从“大连示范”到“全国开花”
实验室的突破，终究要在工程实践中得以检验。为此，团队与成果转化的产业化公司——大连融科储能技术发展有限公司（以下简称融科储能）合作，形成了紧密协同的“联合体”。
这是一场优势互补的合作：大连化物所凭借基础科研实力，侧重上游的高性能、低成本关键材料等核心技术研发；融科储能则专注下游的全钒液流电池材料、电堆的批量化生产及大规模储能系统的设计和集成。“要想推动全钒液流电池储能技术创新和高质量发展，单靠企业或高校、科研院所都行不通，必须合作，实现‘1+1>2’的效果。”融科储能总经理王晓丽说。
在远离市区150公里的中试基地，研发团队在这里“安营扎寨”，开展膜材料的放大制备工作。然而在研制过程中，他们却遇到了外部与内部的“双重挑战”。
从几平方厘米实验室级别的膜材料到成千上万平方米的批量化生产，需要较大的实验场地，团队只能借用企业厂房开展实验。他们在这里一住就是40天，只为啃下批量化生产这块“硬骨头”。
然而随之而来的“内部问题”才是团队面临的最大困境。在实验室阶段，膜材料的面积仅有几平方厘米，所用的铸膜液也较稀。但在放大过程中，这些铸膜液在基膜上流得到处都是，膜材料的批量化生产任务难以继续开展。
团队随即想到要提高铸膜液浓度，增大黏度，以控制流动。然而，流动是控制住了，新问题又冒了出来——膜材料表面出现许多大小不一的孔洞。原来，浓稠的铸膜液裹进了气泡，无法排出，成型后就留下孔洞，影响均一性。
鉴于此，团队引入真空搅拌脱泡工艺，并联合企业研制出全新的真空搅拌除泡机。通过精准调控真空度与搅拌速度，将气泡从铸膜液中一点点“逼”出来。最终，均一性优良的膜材料成功下线，这道最难的坎被他们迈了过去。
大连液流电池储能调峰电站一期工程（100MW/400MWh）2022年10月30日正式并网发电。它是新型高效电能储存装置，可在风能、太阳能等可再生能源发电和电网调峰过程中作为规模化储能装置使用，提升辽宁电网的灵活调节能力和可靠性。
大连示范成功了，但团队的脚步没有停歇——技术必须在更复杂、更多样的环境中证明其普适性与生命力。于是，一场“技术远征”就此展开。团队与融科储能开展长期密切的产学研合作，凭借扎实的技术积累，积极推进全钒液流电池商业应用。
2024年末，由团队提供技术支持的我国严寒地区首套百兆瓦级共享储能电站在吉林松原投产。在零下30摄氏度的极端环境中，全钒液流电池系统稳定运行，破解了高寒地区新能源消纳与电网调峰的难题。建设这座电站也是对共享式储能的积极探索，投产后将为吉林省13家新能源发电企业提供配储容量，减轻了发电企业建设配套储能装置的投资压力。
2025年底，新疆吉木萨尔全球最大液流电池电站的投运，再次刷新了规模纪录。面对荒漠戈壁的昼夜温差与风沙侵蚀，该电站为大规模新能源基地配套储能提供了“样板”。
标杆立得住，疆土拓得宽。这条路，他们还要继续走下去。
行稳致远：
从“技术输出”到“生态构建”
支撑这条路走得更稳、更远的背后，是一个有战斗力、有传承力的科研团队。每个人都深知，技术的生命力不仅在于突破，更在于人。当年，大连化物所研究员张华民从日本归来，正是抱着“科学报国”的信念，带领团队从“零”起步，啃下了全钒液流电池的关键材料与系统集成这块“硬骨头”，为后来者铺下了第一块基石。那种敢啃“硬骨头”的精神，逐渐融入了团队的血脉。
在储能关键技术研究团队中，一批充满活力的年轻学者逐渐成为中坚力量。团队充分信任年轻人，给予他们独立的科研空间，鼓励他们大胆探索，勇于突破。正是在这样的氛围中，袁治章、谢聪鑫等一批青年科研人员迅速成长，在《自然-能源》、JACS等期刊发表了多项重要成果。
“团队从来不给我们设限，只是提供一个方向，然后告诉我们‘去试试看’。这种敢于放手又能在关键时期给予鼎力支持的氛围，让我们敢于做梦，也敢于实现梦。”大连化物所副研究员谢聪鑫感慨道。
这种薪火相传的“共生”精神，也让团队保持旺盛的创新活力。在全钒液流电池外，他们还积极布局多元化技术路径：2025年，在《自然-能源》发表的溴基液流电池创新成果，为低成本长时储能提供了新路径；同年，百千瓦时级磷酸盐基钠离子电池储能系统在山东并网，展现了分布式储能的应用潜力。
而在技术走向规模化应用后，团队的思考延伸至更广阔的层面：如何构建一个健康、可持续的产业生态？
液流电池作为长时储能的主力技术，其健康发展需要全行业的共识与协作。2022年，大连化物所与中关村储能产业技术联盟发起成立液流电池储能技术专业委员会。这个平台把产、学、研、用各方聚到一起，共同谋划储能产业的长远布局。
2025年4月，《2024年液流电池储能产业研究白皮书》在储能国际峰会发布。该白皮书系统解读了技术现状与产业前景，为政策制定者、投资者和产业链企业提供了清晰的路线图。
方向的背后是行动。大连化物所作为我国牵头提案单位提出的《全钒液流电池电堆通用要求和测试方法》国际标准新提案获得全票通过并正式立项。这将有助于提高液流电池高质量规模化发展与应用，提升我国在液流电池技术领域的国际影响力和话语权。
面向未来，李先锋表示，团队将进一步降低成本，提高电池的可靠性，推动大规模产业化，“努力为我国能源结构调整、实现‘双碳’目标提供重要技术支撑”。