钒电池是什么来路?

1.#钒电池# 工作原理

钒电池,全称为全钒氧化还原液流电池。乍一看这长串的名字,是不是有点懵。别着急,我们按顺序一个个拆解。

第一,所谓全钒,按照字面意思理解,是因为电池的正负极都是钒。作为类比,磷酸铁锂电池正极是磷酸铁锂,负极是石墨;铅酸电池的正极是二氧化铅,负极为铅。

第二,氧化还原,这点大家好理解,即电池的基本原理。氧化还原反应的过程有电子得失,电子的移动就形成了电流。

第三,之所以叫液流电池,是因为正、负极均为液体。可以想象成正负极和电解液“合体”了,电池能量直接存储在液态的电解质中。当然,有“合”就有“分”,钒电池的电解液和电堆是分开的。

为了方便理解,我们回顾下锂电池。锂电池的正负极之间是充满电解液,通过隔膜分开,电池能量主要储存在固体的电极材料中。这也是钒电池和锂电池最大的区别。

接着再看钒电池的工作过程。我们所熟悉的“摇椅式”锂电池的工作原理是锂离子在摇椅的两端(正极和负极)来回奔跑,即完成了充放电的过程。而钒电池并不“存在”正负极,不需要跑远了,只用在自家门前跑——正负极电解液各自按照既定路线流向电堆即完成充放电的过程。

2.钒电池结构特点

因为钒电池的电解液和电堆是相互独立的,电解液单独存放在外部的储罐中,另外由于电解液是无法单独流向电堆的,需要通过外部的泵和管路输送内部。

所以肉眼可见,钒电池就是个大块头。举个不是特别恰当的例子,如果锂电池是手机,那么钒电池就是座机。

常见的钒电池主要由两个装电解液的储罐、电堆、循环泵和管路组成。如果把储罐比作汽车的油箱,电堆就是发动机,储罐中的电解液通过循环泵不断输送到电堆内,电堆则负责充放电。

钒电池的另一大特点是设计灵活,可以按需组合、定制。你不同纠结大杯、中杯,还是超大杯。

展开来讲,钒电池的功率单元和容量单元是相互独立的“解耦设计”,储罐中的电解质决定电池容量,电堆的大小和数量决定电池的输出功率。也就是说,要增加电池容量,就相应增加电解液储罐数量;要提高输出功率,只要增加电堆的数量就可实现。是不是很像火车的设计?你想多拉乘客,就增加车厢数量;你想加大马力,那就换上大功率的火车头。

以融科储能的钒电池储能系统为例,功率250kW的钒电池系统由功率集装箱(20尺)、2个外置储罐、电池管理系统及管路等辅件构成。如果需要500kW的钒电池系统怎么办呢?将2个功率集装箱串联后,增加2个外置储罐,接入一台500kW变流器,即可实现。

以此类推,钒电池可以组合成更大规模电池组,其输出功率可达数百兆瓦,可以存放数十万度电。看到这里,是不是觉得钒电池也并不是“一无是处”。

3.钒电池的运行优势

1)安全性好

钒电池使用的正、负极电解液均为极不易燃的无机水溶液(后面章节会重点介绍),有多安全呢?即使正、负极电解液意外发生混合也不用担心。大家都是钒离子家族(正极电解液为5价钒和4价钒,负极电解液为3价钒和2价钒),不可能“大打出手”的。

那有人要问了,电池运行过程中温度过高怎么办?确实,和锂电池、钠离子电池等一样,钒电池在充放电过程中也会在产生热量。不过钒电池在充放电过程中,电解液是循环流动的,电堆内部产生的热量很容易就可以通过输送管路上的热交换器散热。

正因如此,钒电池的热管理系统成本也低,设计和维护方便。一般采取直冷或空冷的方式进行热管理,类似汽车发动机舱内的冷却系统。当电解液温度上升到一定程度时,冷却系统即启动,从而保持电池系统运行在最高效的温度区间。

2)电池一致性好

对于单个电池,比如手机内置电池或两轮电动车,不用过多考虑电池均一性,但如果是大量电池串联组成的电池包系统,电池一致性可就成为重要指标。

一般情况,一辆使用方形电池包的电动车上有一百多个电芯,而特斯拉用的圆柱电池更是有上千个电芯。随着电池充放电的运行,单个电池的内阻、荷电状态、温度等均会发生不同程度的变化,导致差异性逐渐变大,使得电池系统安全、可靠运行风险增大。所以锂电池企业也在制造过程不断提高电池在出厂时的一致性。

对于钒电池,电解质溶液始终是循环流动的,正负极电解液从各自的储罐容器中抽出,最后进入到电堆时自然具有相同的状态,天生就具备不错的一致性。

3)使用寿命长

先直接抛出结论,钒电池很长寿。具体是怎么实现的呢?因为钒电池的电解液在充放电时不像其它多数电池一样发生物相变化(注:不会生成新的物质,始终都是钒离子,只不过是不同价态),电池容量的损耗就很少,所以钒电池的寿命往往能超过十年。

期间当电池使用较长时间,其性能下降之后,可以通过修复电解液活性来恢复一定的性能。如果最后钒电池系统寿命到期,电解液还是不会浪费,既可以应用到新的电池系统中,也可以作为钒资源进行提纯加工,最终实现电解液的循环利用。

#新时代的贵州人# (他们是普普通通的贵州人,在他们身上,你能看到迎难而上的勇气、主动作为的志气、开拓创新的锐气;从他们的故事里,你能读懂“团结奋进、拼搏创新、苦干实干、后发赶超”的新时代贵州精神。因为,他们是新时代的贵州人。)

在脱贫攻坚的征程中,罗甸县借助得天独厚的气候资源,大力发展水果产业,被誉为“水果之乡”,脐橙、火龙果、蜂糖李等水果在罗甸大地上遍开希望之花、遍结致富之果,纷纷成为推动当地群众持续稳定脱贫的有生力量。

说起罗甸水果产业,绕不过一个人。他36年的青春坚守,成为罗甸水果产业发展的“活化石”和“引路人”。他在平凡的岗位上做出不平凡的业绩,使党徽在罗甸田野上闪闪发光,用使命与担当见证了罗甸水果产业发展和群众脱贫的全过程。从人见人爱的“小青年”,变成了树见花开的“张果老”。他就是罗甸县果业产业化发展中心副高级农艺师、州管专家、县管专家张永忠。

罗甸脐橙产业发展的“活化石”

1986年7月,时值罗甸大力发展柑橘产业,积极打造省级柑橘种植基地,急需引进高校专业人才。年仅20岁的张永忠刚从贵阳花溪农技学校毕业,风华正茂,意气风发。他毅然告别父母、亲人,离开了生活近20年的花溪老家,来到因贫穷落后的罗甸县。满怀信心与期待,准备到这个未开发的热土上大干一场。

然而,理想很丰满,现实很骨感。上班就接到重大任务,到板庚开展三个月蹲点,动员群众发展脐橙种植。由于当地群众谁也不敢“吃螃蟹”,宁可种玉米也不愿种脐橙。初战遇挫的张永忠并不气馁,迅速调整示范地,在云干顺利开展了示范种植。

1986年-1994年,中国柑橘研究所和贵州果树研究所联合引进的纽荷尔和朋娜两个脐橙品种在罗甸上隆农场开展试种研究。由于挂果率、产量、品质等均优于原产地,纽荷尔脐橙脱颖而出,击败朋娜品种,率先拿到罗甸产业发展的“入场券”。

1996年,罗甸县将县农业局水果站和烟山果业场联合成立县果业公司,在全县范围开始大面积推广种植。由于张永忠科班出身、经验丰富,还能吃苦耐劳,公司基地建设的重任落到了张永忠的肩上。为了尽早把种植基地建设好,张永忠长期住在用几根木棒和帆布搭建起来的简陋工棚里,吃住在山上,一个基地常常一蹲就是好几个星期。 从土地测量到基地开挖再到种植技术指导等,他都全程参与。不到一年的时间,沟亭、关固、立亭、烟山、边阳等7个水果种植基地相继建成,总面积达3000亩。

张永忠行走在大山之间,用深深浅浅的脚印丈量着脚下的每一寸土地。一年下来,他脚上的运动鞋走坏不下5双。

在县里的引导下,茂井镇康里村6户村民率先试种了150亩的脐橙。为确保种植规范,使试种一举成功,县里安排经验最丰富的专家张永忠蹲点指导。从茂井镇到康里村,8公里的山路蜿蜒崎岖,张永忠每次单边都要徒步走上两个多小时,到村里后吃住在果农家里。由于他工作认真负责,传授技术毫无保留,解决了很多难题,受到当地群众热情欢迎。很多果农的脐橙一旦发现病虫害,第一个想到的救星就是张永忠。张永忠俨然成了当地果农们的“守护神”。

在张永忠的悉心指导下,康里脐橙试种取得圆满成功。品相好、口感佳、甜度高的康里脐橙在全县几乎家喻户晓,成了当时罗甸高品质脐橙的代名词。

不只康里尝到发展脐橙产业的甜头。2007年,张永忠在云干道角村推广脐橙种植同样取得了成功。

罗甸火龙果产业致富的“引路人”

20世纪90年代中后期,依托得天独厚的自然资源,省农委果蔬站和省果树科学研究所在罗甸城郊开辟了50亩试验田,通过对罗甸野生火龙果资源的普查、筛选及利用后进行选育试种。罗甸又一特色水果——火龙果也在试验田里悄悄酝酿,呼之欲出。

省里的水果专家经过多次试验后认为,罗甸山地土壤有机质含量高,昼夜温差相对较大,生育期长,糖分转化积累多,造就了火龙果独特优良的品质和极佳的口感,罗甸火龙果试种全面取得成功。

2007年10月,罗甸选取“紫红龙”“晶红龙”“粉红龙”等优良品种,开始在八总、七一、新民和板庚等地推广种植,推广面积达1700亩。在张永忠的亲自指导下,一片片整齐划一、高标准的火龙果基地相继建成。

然而,天有不测风云。2008年,贵州遭遇罕见的大规模凝冻天气,“贵州最温暖的地方”罗甸也难以幸免。种下不到半年的火龙果苗刚要爬上支架,就被寒风冻死在半空,停止了生长。上天似乎要将罗甸这新兴的水果产业连同人们的希望一起扼杀在摇篮中。

“罗甸的环境不适合种火龙果!”“罗甸注定和火龙果无缘了!”人们开始议论纷纷,质疑的声音不绝于耳。

全县1700亩的火龙果受灾面积超过了85%,上天无疑给了罗甸县火龙果产业一记重拳,但承担火龙果产业发展重任的张永忠并没有因此被击垮,他认为这是对火龙果生长环境和他自己的一次必要考验。

灾情发生后,他没有气馁,第一时间带领果办干部,深入各个基地开展调研,认真查找受灾原因。在核实灾情时,张永忠意外发现云干道角村村民徐明勇种植的2亩火龙果竟然奇迹般无一受灾。细心敏锐的他立即意识到问题所在,原来这2亩火龙果施的都是农家肥羊粪,羊粪在发酵过程中产生热量,较好地保护了幼苗免于被冻死。

张永忠在调查中还发现,栽种火龙果时间没有选择好也是导致受灾严重的主要原因。刚种下的幼苗抗冻能力差,秋冬种植是果苗受冻死亡的主要原因,他建议将火龙果栽种时间从原来的十月份调整到年初的三月至四月间。

弄清原因和想好对策后,张永忠草拟的受灾情况报告得到了省州相关部门的认可,同意继续就罗甸火龙果产业发展给予支持。

“当年如果不找出受灾原因,得不到上级支持,罗甸或许就与火龙果这一富民产业失之交臂啦。”正是张永忠和同事们认真负责的工作态度,引领着罗甸火龙果产业一步步发展壮大。

2007年,罗甸火龙果荣获首届中国·成都国际农业博览会金奖;2008年荣获贵州农业丰收一等奖;2009年荣获贵州省农产品金奖;2014年1月,罗甸火龙果成为国家地理标志保护产品;2015年7月,罗甸获得“中国火龙果之乡”荣誉称号。

罗甸水果产业发展的“张果老”

张永忠矢志不渝地坚守岗位,几十年如一日,始终站在水果产业发展的第一线,培育和见证一个个水果产业从无到有、从弱变强的发展历程,当地的人们都尊称他叫“张果老”。

多年来,张永忠先后主持了“罗甸县脐橙落果防治研究及应用”“罗甸县哈密瓜示范”“罗甸县火龙果新品种示范”等试验,积极参与了“火龙果新品种紫红龙特性研究与示范推广”“火龙果新品种黔果1号、黔果2号的选育和示范”科研项目;配合协调各个部门,成功申请获得罗甸县火龙果、脐橙地理标志保护产品,成功举办“火龙果产业发展研讨会”“罗甸火龙果丰收节”“贵州双果丰收节”等,并组织全县水果企业参加贵阳国际特色农产品交易会、广州农博会、云南农博会、成都博览会等各项宣传推介活动;积极协助打造了新中盛、黄花寨、阳光果园、海升等农旅一体化标准水果观光园,为全县水果产业发展做出了突出贡献。

青春不散场,奋进无终点。在张永忠领衔的罗甸水果产业工作部门的带动下,继柑橘、火龙果之后,新引进的哈密瓜、蜂糖李等水果相继试种成功,并得到大面积推广。目前,全县水果种植面积达22.78万亩,建成精品水果标准化示范基地35个共4.2万亩,“一村一品”产业基地83个。为按时高质量打赢脱贫攻坚战,推动县域经济和乡村振兴发展夯实产业基础。他先后获得黔南州科学技术进步奖二等奖、黔南州农业丰收奖二等奖、黔南州科技进步奖三等奖,先后被评(聘)为黔南州蔬菜果树专家、罗甸县县管专家、罗甸县先进科技个人、贵州省“三农”行动优秀专家、优秀科技特派员,2020年,他主持的《火龙果大数据深度研发应用》获黔南州创新项目评选一等奖……

如今,罗甸水果产业遍地开花,绿水青山变成“金山银山”,罗甸成了名副其实“水果之乡”。现年55岁的张永忠也早已在罗甸这片土地上扎下深根,成家立业。他将和他的同事们继续在这片瓜果飘香的热土上,续写罗甸水果产业发展的一段又一段传奇。(来源:动静贵州)

暑假就要来了 虽然研究生不配有暑假 但谁不想要在这样一个暑假gap一下呢 阿锦下周回家 我好多次午觉起来第一个念头就是我好想回家呀
然后我冲动到给阿锦讲我想这个团建活动结束了就回家 冷静下来下下周我又要工作汇报了 是不是等到工作汇报结束后再回家 刚好我妈妈回重庆复查 就8月份吧 这个暑假无论如何我都要回家一趟
今天二舅和三舅娘生日 哥哥给我打了一个视频,说他们想我了,叫我回去。想念远在重庆的朋友家人,也想念老家农村的空气,荷田,村庄,和傍晚散步的那条笔直的新马路和大爸他们
当然 也珍惜感恩这边的朋友们 昨天开心到模糊的我们~(当然,被动模糊
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