科研体系 / 前沿能源与物理科学 / 能源科技与储能研究中心

CENTER 03 · RESEARCH CLUSTER 04

能源科技与储能
研究中心

ENERGY TECHNOLOGY & STORAGE RESEARCH CENTER
中心角色连接能量供给、储存与用能负荷
建立跨时间尺度的安全调控能力
01 CENTER MISSION

中心定位

面向供需时空错配
研究可控、可用、可持续的储能能力

储能不是只看“能存多少”,而要同时回答以多大功率、持续多久、损耗多少、循环多少次、在何种工况下安全释放并完成实际任务。

能源科技与储能研究中心,是第四研究集群面向能量存储、释放、变换、调控和能源系统协同建设的专业研究单元。

中心不局限于电池技术,统筹研究电化学储能、物理储能、热与冷储能、氢及化学载能体、混合储能和功率电子控制,重点回答“能量以何种形式储存、不同时间尺度如何匹配、系统效率和衰减如何测量、风险如何识别、技术如何在真实负荷下形成可靠服务”等问题。

中心坚持应用工况定义在前、材料器件研究在中、系统与生命周期评价在后。公开内容严格区分材料理论容量、单体实验数据、模组能力、系统交流侧可用能量和项目运行表现,不以局部峰值或单次循环替代工程能力。

01

多形态储能

覆盖电化学、物理、热、冷和化学载能体

02

能量调控

研究功率变换、状态估计、调度与多能协同

03

安全可靠

评价故障演化、衰减、寿命和复杂环境适应性

04

系统价值

以真实工况核算效率、成本、可靠性和生命周期

02 CLUSTER COLLABORATION

集群协同关系

六个专业中心平行建设
围绕能量时间尺度和系统接口协同

本中心不是核聚变或超导研究的下属配套部门,也不替代低温、温差发电和新型发电中心;它独立负责储能机理、器件系统、运行控制和全生命周期评价。

上游科学接口

聚变 · 超导

承接脉冲功率、强磁场、低损耗器件和超导磁储能等可验证需求

专业主体

能源科技与储能

负责多形态储能、功率变换、状态诊断、系统调控和安全寿命评价

后续条件接口

低温 · 能量转换

协同制冷负荷、冷量存储、热管理、余热储存和储能再转换

跨集群支撑

材料 · 人工智能 · 装备

支持材料制备、传感诊断、预测控制、制造测试和场景示范

平行协同原则应用工况先定义·系统边界统一·接口共同测试·数据分层归档
03 RESEARCH DIRECTIONS

六大研究方向

贯通材料、器件、控制与应用场景
形成多时间尺度储能能力

不同储能路线按功率、容量、持续时间、响应速度、寿命、安全和场景价值分类评价,不以单一指标给出笼统优劣结论。

01

电化学储能材料与单体

研究锂、钠、水系、液流及其他适用电化学体系的活性材料、电解质、界面和单体结构,评价容量、倍率、能量效率、温度适应性、衰减机制与可制造性。

02

模组、系统与状态诊断

围绕单体成组、电气连接、均衡、热管理、状态估计、故障诊断和电池管理开展研究,区分材料性能、单体性能、模组性能与整套系统可用能力。

03

物理储能与压力水力循环

研究抽水蓄能、压缩气体、飞轮、超级电容及超导磁储能等路线;对高位水头、压力瞬变、水锤增压、余水发电与回水循环逐项计量输入、输出和损耗。

04

热储能、冷储能与热管理

研究显热、潜热、热化学及冷量储存的材料、换热结构和循环过程,评价储放热功率、温度品位、保温损失、热循环寿命及与制冷和余热系统的接口。

05

氢能与化学载能体储运

研究电能向氢及其他化学载能体转换、储存、输运和再利用的系统条件,核算制取、压缩或液化、储运、转化和安全防护的全链条能量与物料。

06

混合储能与能源系统协同

面向电网、微电网、工业、交通和独立供能场景,研究多时间尺度储能配置、功率变换、能量管理和调度控制,评价可靠性、寿命、成本及全生命周期影响。

04 RESEARCH & EVALUATION PLATFORM

五层研究与评价平台

从材料单元到真实能源服务
统一功率、能量、安全和寿命证据

按技术类型记录额定条件、测试温度、初始状态、充放过程、辅助用能、停机损失、循环策略和失效模式,使不同路线能够在相同服务任务下比较。

01

材料、单体与基础机理平台

研究储能材料、界面、反应与传输机制,测量容量、倍率、库仑与能量效率、热行为、气体析出及微结构演化

02

器件、模组与热管理平台

评价单体成组、一致性、电气连接、结构防护、均衡和冷却加热策略,建立从器件到模组的性能与风险传递关系

03

多形态储能与水力压力试验平台

建设电化学、飞轮、压缩气体、热冷储存及水力循环试验能力;对高位水头—平地水池—并联水锤—余水发电—回水路径布置压力、流量、水位、转矩和电功率计量

04

功率变换、控制与场景仿真平台

验证变流器、保护、状态估计、能量管理、预测调度和并离网切换,在可重复负荷曲线下测试响应、跟踪和连续运行

05

安全、寿命与技术经济评价平台

实施故障分析、滥用与传播研究、消防及应急接口、加速老化、退役回收和全生命周期评价,并核算系统可用率与储能服务成本

P

功率

充放能量的速率与瞬态能力

E

能量

在规定状态范围内可实际释放的总量

t

持续时间

以目标功率完成服务的可维持时长

η

系统效率

包含变换、热管理和辅助用能的往返效率

N

寿命

循环、日历和工况共同作用下的衰减

R

风险

故障概率、后果、隔离与应急处置能力

05 VALIDATION PATHWAY

分阶段验证路径

从应用任务到现场运行
逐级验证储能技术的真实价值

验证从目标负荷和服务时间开始,不从某项材料参数倒推应用结论;后一级必须复核前一级的容量、效率、安全与衰减边界。

01

场景、工况与边界

定义功率、能量、持续时间、响应、环境、接口和成功失败标准

02

模型与材料器件验证

确认机理、关键参数、制造一致性和基础失效模式

03

模组及分系统评价

测试成组、热管理、控制保护、辅助用能和代表性循环

04

整机与安全验证

在完整系统边界内测量交流侧往返效率、可用容量、故障与应急响应

05

场景运行与第三方复核

以长期运行数据评价衰减、可用率、维护、成本、回收和实际服务价值

科学、安全与成果边界

储能系统的价值
必须在完整工况中成立

电池高压直流、热失控与有害气体,飞轮高速旋转,压缩气体和水力装置的压力冲击,氢及化学载能体的泄漏燃爆,热储能的高低温风险均须按技术路线分别管理。不能用某一技术的测试规范替代另一技术的风险分析。

01

容量与功率

材料理论容量、单体额定容量、系统可用能量和输出功率必须分别报告

02

局部效率与系统效率

器件效率不包含变流、泵、压缩、制冷、热管理和待机等辅助用能

03

单次表现与寿命

一次高倍率或高效率测试不能代表循环衰减、日历寿命和长期可用率

04

水力压力与净能量

水锤和大气压力可参与压力转换,但闭合循环仍须核算水头变化、回水、控制及全部外部输入

05

安全材料与安全系统

不燃电解质、水系或固态等名称不能单独证明成组系统在真实故障下安全

06

样机与项目能力

原理样机、工程样机、并网设备和长期运行项目不得混称,经济性须注明规模和工况

从储能调控进入极端温度与制冷研究

把储能过程中的温度、热负荷和冷量需求
转化为低温与先进制冷中心可验证的工程参数

能源输入转换储存状态诊断受控释放真实负荷
返回六个中心目录 ↗
ENERGY STORAGE · POWER CONVERSION · SAFETY · LIFETIME · SYSTEM VALUE

以完整工况和全系统数据验证每一种储能能力

发起合作