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泓慧能源:飞轮储能技术为能源储备续航
来源:《中国商界》杂志    2018-03-01 11:13:25
  近几年,我国储能产业的整体发展态势较好,储能产业已基本上具备了实施商业化的条件——一方面,各种储能技术的研发应用日渐成熟,储能成本显著下降;另一方面,以储能技术研发应用为核心的企业也开始崭露头角,而首屈一指的就是北京泓慧国际能源技术发展有限公司(以下简称泓慧能源)。

  泓慧能源成立于2015年4月14日,是一家军民融合、航天技术转民用的高科技企业,可提供先进的飞轮储能技术和节能服务,技术团队曾获国家技术发明一等奖,公司已获得国家发明专利2项,有10项国家发明专利被受理,获得12项软件著作权,并于2016年底被评为“国家高新技术企业”。

  泓慧能源产品在轨道交通、电网和工厂紧急保电系统、UPS不间断电源、新能源、石油开采、航天军工等领域有着广泛应用前景。目前,其已逐步在部分数据中心、地铁线、新能源储能等领域开始进行试点。未来储能行业将为我国经济增长、绿色能源发展创造巨大价值。

  厚积薄发顺势而为

  泓慧能源由国家技术发明一等奖获得者领衔,汇聚来自著名高校和科技研究所的航天、电力电子、自动控制和能源领域的顶尖专家学者,开发出了国际领先的具有完全自主知识产权的系列化飞轮储能技术和产品。

  “为了响应习总书记提出来的军民融合、航天技术转民用的号召,我们于2015年成立了泓慧能源。而实际上,中国科学家对于飞轮储能技术的研究已经有20多年了。”泓慧能源董事长王佳良在接受本刊记者采访时表示。

  飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成动能储存起来,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电,将动能转化为电能的储能方式。“以前这项技术最早是用在卫星上面的,能够有效提高卫星的分辨率,将卫星的精度由几百米、几十米细化到几米甚至几厘米。而随着技术的发展与成熟,其在民用领域和国防军工当中也有着广泛应用。”王佳良说。
 
泓慧能源北京总部泓慧堂.jpg
泓慧能源北京总部泓慧堂

  而国外对于这项技术的研发与应用肯定是对中国进行保密封锁的。“在国外,飞轮储能技术做得最好的是波音公司、雷神公司,但其保密级别也很高。所以,我们国家在上世纪90年代就下达了研发任务给军队、高校等团队,而高校团队也是后来做得最出色的——也就是北京航空航天大学团队。”王佳良介绍道,“团队人员从上世纪90年代就开始研究,到2007年时,他们就在卫星应用领域实施成功了。同时,该团队中的核心技术人员还荣获了国家技术发明一等奖,这个奖项在之前的许多年都是空白,其含金量很高。”因而,从技术层面来看,该团队代表着当时飞轮储能技术的最高水平,包括后来“一箭20星”上的数颗卫星使用的就是该技术。

  王佳良回忆道:“大约是在2014年时,国家开始倡导‘军民融合’,我们就在积极寻找合作伙伴。”经过相关领导的推介,泓慧能源管理团队与技术团队走到了一起。“据我们的多方了解,飞轮储能技术将来在民用方面的普及也会有广阔前景。于是经过反复的沟通与交流,我们在2015年初成立了泓慧能源。”

  正所谓“君子谋时而动,顺势而为”,管理团队与技术团队的“一拍即合”也为泓慧能源的顺势发展打下了基础。2017年10月11日,国家发展改革委、国家能源局等五部门联合印发了《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(以下简称意见)。意见指出,我国储能技术呈现出了多元发展的良好态势——抽水蓄能发展迅速;压缩空气储能、飞轮储能、超导储能和超级电容,铅蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等储能技术研发应用加速;储热、储冷、储氢技术也取得了一定进展,这标志着我国储能技术发展进入到了一个崭新时期。

  意见高度认可了既往以来的技术发展路线,同时还大胆预测我国储能技术总体上已经初步具备了产业化基础。意见的发布是对储能技术与装备发展现状的一个“定调”,证明我国储能技术总体上已处于从示范应用向商业化初期过渡的重要阶段,必将引来一轮新的能源产业化浪潮,产生一批具有创新创造力的制造型企业。而在这一浪潮中,有着深厚技术底蕴与先发优势的泓慧能源或成为储能行业的“弄潮儿”,引领飞轮储能技术的发展与进步。

  “飞轮储能技术实际上是一种物理电池技术。”王佳良分析道,“传统化学电池,如旧铅酸电池、锌锰电池以及当下最火的锂电池等,它们大都是将化学能转化为电能,而这类化学电池则存在着很多问题,比如受充电记忆效应影响,容量降低、寿命短;生产过程与处理环节需要巨大的环境成本等。而飞轮储能电池则可以承受上千万次的充放电,使用寿命可达20年,电池材质为合金钢,其达到使用年限后,回收与处理也十分容易。”这可以说是真正意义上的节能环保电池了,“此外,在使用过程中主要依托于机械能与电能的转化。从技术上来讲,其还是一种大功率电池,能够在瞬间释放出巨大的功率来,在很多领域可以应用。”

  技术立业步步为营

  在飞轮储能领域,目前泓慧能源于国内市场上的竞争对手较少,技术实力位于最前列。飞轮储能领域的研发是一项系统工程,需要不同细分方向的研发人才分工合作,泓慧能源就聚集了北京航空航天大学飞轮储能相关技术研发实验室的人才团队,拥有超过10年的研发经验和技术储备,竞争优势明显。

  泓慧能源的主要产品为飞轮储能装置,属于物理电池,在充电状态下,可将电能转换成磁悬浮真空环境下高速旋转的飞轮的动能;在放电状态下,可将飞轮的动能转换成电能。与传统化学蓄电池相比,飞轮储能产品具有工作环境温度适应范围广、充放电次数多(达2000多万次)、环保无污染、体积小、可经受大功率冲击、寿命长(20年)、充放电速度快等优点。据悉,公司的产品目前可达到的最大转速已超过30000转/分钟。
 
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泓慧能源飞轮储能产品

  2016年底,泓慧能源被评为“国家高新技术企业”。同年,泓慧能源飞轮储能产品被成功列入到“第二届军民融合发展高科技成果展览”产品名录。公司拥有较好的渠道资源,目前主要在数据中心不间断电源市场获得订单,正在大力开拓工业不间断电源市场、轨道交通能量回收领域、风电与太阳能发电并网领域等市场。

  “我们现在于民用方面的探索已经初见成效,尤其是在数据中心行业的运用已较为成功。”王佳良自信地说,“我们与中科院旗下的上市公司中科曙光就数据中心行业的运用达成共识。”日前,应工信部邀请,公司高管赴乌镇参加了第四届世界互联网大会并在大会上作了“飞轮储能技术服务”的专题报告,该演讲受到了参会的全球各界人士的一致好评。王佳良说:“原来传统的数据中心行业要修很多电池房,还要建空调,占据了很多土地面积,而我们将来真正要改变的就是数据中心行业的模式,下一步将进入到模块化快速布置的阶段。”

  “另一方面,这项技术还可以用于环保节能、能量回收方面,这方面的主要表现为地铁运用。”王佳良介绍道,“我们都知道,地铁是个‘耗电大户’,其最大的耗电就是进站时的刹车。在刹车过程中,热能、电能的转化会有多少不等的流失,而如果在站台上运用我们的飞轮储能技术,地铁进站刹车时就能够把能量都收集起来,在出站起步时我们再把能量‘还’给它。如此一来,能够让地铁节省20%~30%的能耗。目前,我们已迈出了重要一步,很快就会在地铁运用方面展开。”飞轮储能技术还可运用于石油钻井方面。“一般钻井的深度是数千米,传统钻井要使用多架大型柴油机,而现在打井通过飞轮储能技术就可大大节约能耗,”王佳良边比划边说,“在石油钻机下降时,飞轮系统可吸收制动能量;在石油钻机提升时,飞轮系统可释放存储能量。”

  “近日,我们在成都中了一个标,是全球第二大晶圆代工厂芯片制造商格罗方德将斥资百亿美元在成都建立12英寸晶圆厂,项目投资近百亿美元。”王佳良说,“芯片厂对电能质量的要求是所有工业项目当中最高的——不能断电,而且电能不能有任何波动。该项目原来是被几家外国公司给垄断的,而通过努力,我们拿下了这个订单。”据介绍,未来在集成电路行业,在OLED(OrganicLight-EmittingDiode,有机发光二极管)、蓝宝石晶体、生物制造等高端制造行业都需要用到飞轮储能技术来提供保障、节约电能。

  在数据中心行业、环保节能等方面初步布局后,泓慧能源紧跟着国家步伐又将开启新能源储备的征程。“风能、太阳能依靠自然界风力、太阳能来发电具有不稳定性,而公司的产品可以为风力发电、太阳能发电并网时提供保护。从长远来看,我们会努力把飞轮电池做得更轻、更加高效,将来会运用在新能源汽车、核磁共振等方面。”王佳良表示,新能源是必然趋势,国家也在大力支持,但我们不能总是依靠国家的补贴。新能源发展的关键就是看谁能够将技术发展到更高水平,同时还能把价格降下来。所以,我们也在加紧研发的,我们希望可以通过技术改造将成本降下来,为用户提供更好的服务。

  务实致远成就未来

  泓慧能源的办公地点是一座十分别致的四合院,“泓慧堂”三个字在这青砖红墙之间显得异常灵动。泓慧能源首席财务官孟铁柱博士告诉记者,公司的总部和销售均在这座院子里,而研发中心及生产部门则在北京顺义。王佳良介绍道,“我们公司里几位北航教授都舍弃了在北航的发展机会而加入我们的行列,还有解放军装备学院的教授也直接辞职转业到了我们公司来”,虽然公司分为了两部分,但泓慧能源确却是全体一心,共同为飞轮储能事业奋斗着。

  “实际上,企业最重要的资产就是人才,我认为要留住人才,就不应让企业变成一个人的企业,而是发展为大家的企业。所以,我们从一开始在股权设计方面就确定了高层人员和技术核心成员都要有股份的方针。”王佳良若有所思地说,“此外,更为重要的是,要让大家都有一种使命感,充分认识到我们做的事业是一项能够为国家、社会真正创造绿色环保的大业,使大家看到我们将来不仅仅是要做一家公司,而且是形成一项产业。同时,我们也愿意接纳更多的合作伙伴通过资本的形式加入进来,因为这项事业就是要让更多的人参与,共同做大、做强。”

  所以,挂牌新四板只是泓慧能源接触资本的第一步。其未来长远的战略目标是要立足于飞轮UPS市场,瞄准全球技术前沿,持续研发,大力拓展能量回收、新能源储能市场,以求在多个领域实现技术突破和产业升级。

  “新四板市场让我们公司从刚开始起步就被塑造成为一家规范的企业,就是把‘路子’走对,也为登陆主板做一个很好的背书。”孟铁柱由衷地说道,“企业的各个方面,比如人才建设、财务制度、销售管理、内控制度等等都做得非常规范,知识产权建设也完善了很多。

  “实际上,对于我们来讲,挂牌新四板以及将来登陆主板上市等都只是一些形式,这些东西都是外在的,其可以让企业做得更规范,让更多的人对泓慧能源更为了解、更有信心,”王佳良表示,“但企业不会把过多的精力或者重心放在这个上面,挂牌只是‘一声锣’的事情,而我们要走的路还很长——我们要通过团队的努力把技术发展好,把我们的核心技术、企业价值观打磨好,并且通过一代一代人传承下去。也就是说,我们要做一项比我们的生命更长久的事业,这个事情对我们来讲是更为重要的。”(文/ 本刊记者 李姗姗)

 

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