行业贡献

为推进能源革命战略和双碳目标的实现，北京科技大学利用近70年在工业节能减排技术领域的积淀，牵头组建“国家能源多模式工业储能技术研发中心”，联合石家庄铁道大学、英利能源（中国）有限公司、中车石家庄车辆有限公司、金开新能科技有限公司等特色和优势互补的科技企业共同筹建。本研发中心旨在发挥北京科技大学及其合作单位在以工业储能为核心的用能侧能效提升原创技术策源地作用，开发热/冷/质/电等多能源介质高效存储、高中低全温域覆盖的高效储能材料、工艺流程智能化匹配的快速响应能源储-放系统等多模式、规模化工业储能硬核技术，助力我国能源革命、制造业绿色升级和社会低碳可持续发展。

研发中心各单位积极创新，取得一系列“短板”攻关成果，有力支撑了国家能源领域的技术突破。

典型的技术成果如下：

1. 通过蓄能技术解决了电网峰谷差大造成的能源浪费国际性难题。

2. 在国际上首次实现了零污染、零碳排多式联运无源释冷的长干线保鲜运输，充分验证了相变蓄冷材料在公铁联运大型集装单元冷链保温运输的可行性及国际领先性，节能效果提升42%。。

3. 结合北斗+5G物联网技术的应用，实现了冷链装备全程状态监控、全寿命周期信息记录等温控管理，开发了冷能的柔性能量管理系统，全面掌握了“源代码”和核心数据，突破国外制冷设备品牌对信息源代码的垄断，保障冷链信息安全和国家安全。

4. 设计制备的电池稳定运行超过15000小时，显著改善电池的功率密度与结构稳定性，受到国际同行高度关注。

5. 硅太阳能电池综合效率超过25%，是全球首个取得CGC鉴衡、美国UL和TL、莱茵三大机构认证的高效光伏产品。使我国成为继美国、日本后第三个能够大规模生产高效率N型硅太阳能电池的国家，极大提升了我国新一代高效率硅太阳电池的研发及制造能力，使我国高效电池的研发及制造水平进入了世界前列。

6. 研发出储能密度提升100%、热导率提升70%的金属有机骨架网络定形相变材料，达到同类材料国际最优水平。

7. 研发大规模液态空气储能热电联供技术，可实现储电效率突破60%，热电效率高达76%，解决了限制液态空气储能发展的关键效率瓶颈，打破了英国Highview公司技术垄断，研究成果达到国际先进水平，可极大促进光伏/风电等间歇性可再生能源的大规模应用。

8. 创新性提出了锂离子电池湿化学低温合成工艺，制备成本降低20%以上。

9. 解决了传统液流电池系统造价高、不稳定以及碳捕集能耗高等诸多国际公认的技术工艺难题，碳捕集能耗低于1.5GJ/t CO₂。研究成果达到国际先进水平，可有效提升我国在液流电池储能以及碳减排技术领域的研发水平。

10. 研发了热量分级存储与高效利用的热化学储能系统，预期可实现储热密度提升30%以上。在系统规模，储热效率及储热密度等方面达到了国际领先水平。

11. 国际上首次提出并解决正面和背面存在压致衰退（Potential Induced Degradation）难题，发掘N型双面发电优势，户外实际验证单瓦发电量增益在最高可达30%，大幅降低光伏发电成本，极大地推动了双面发电组件的推广应用。

12. 创造出整套工业化低成本导电胶带双面叠瓦光伏组件集成技术，突破了国外叠瓦组件核心专利技术封锁，填补了国内叠瓦光伏组件核心专利技术空白。

13. 攻克了基于三维空间视角系数的双面发电系统微失配损失控制技术，掌握了光伏组件柔性隐形金属互联及微失配发电系统成套关键技术，建立国内首条柔性隐形金属互联太阳能组件生产线，并进行了产业化推广，引领了高效高可靠性光伏组件技术的发展。

本研发中心长期和中国节能协会、国家标准化研究院、联合国环保署等合作开展能源政策研究，近5年深度参与国家能源战略规划、行业标准制定等工作。北京科技大学是包括Centre for Advanced Research in Building Scinece and Energy、Global Innovation Center等机构在内的国际可持续冷中心的创建成员，借助于该中心，可以在储冷领域更好地开展国际合作。

国家、地区和行业能源瓶颈与科技发展需求，持续服务国家中长期科技发展规划，主导能源领域工业节能方向国家科技发展，协助进行新能源发现战略研判，参编《面向2035年的能源领域科技法则战略研究报告》、《科技部储能方向中长期科技规划》、《高等学校中长期（2021~2305）和“十四五”科技发展规划战略研究》等国家级科技创新纲领，推动构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系。上述成果直接服务于国家和行业工业节能技术推广与工业能效评估，促进我国产业升级与社会可持续发展。

受科技部高新司与国家自然科学基金委工材学部邀请参与的战略研究共2项，涉及高能效储热/冷技术以及分布式能源领域；参与编写科技部组织的有关能源领域科技法则的战略研究和储能方向的中长期科技规划共2项；参加与国家能源局关于光伏发电以及电站价格浮动相关政策的规划有2项；有关光伏产业的规划或报告共7项。如表10所示。

表10 近三年研发中心参与规划情况

2023年上半年取得的典型技术成果如下：

1.通过蓄冷技术在冷库场景的应用，调节峰谷电力资源的平衡，对于落实国家错峰用电政策和提升传统固定式冷库的能耗经济性具有重要意义，对改善我国电力平衡现状具有积极的促进作用。

2.揭示了一种基于三元金属间化合物的相转换储能机制，用于液态金属储能电池正极材料，显著提高了电池的工作电压，并改善电池的倍率特性，使液态金属电池的能量密度在0.4 A/cm²时达到353 Wh/kg，显著促进了液态金属储能电池的技术进步。

3.英利创造的“海洋之星”系列组件采用英利自主研发熊猫3.0 N型TOPCon技术，更高的功率密度、卓越的耐盐雾性能、优异的温度系数、杰出的抗载荷性能，适配近海和海上漂浮电站场景，目前海洋之星系列产品已经实现量产及实际项目应用。TOPCon电池产业化关键技术研究与产线示范项目，建成了产业化关键技术研究及示范线，推动N型TOPCon技术全面实现产业化，引领了我国光伏产业进步发展。

本研发中心长期和中国节能协会、国家标准化研究院、联合国环保署等合作开展能源政策研究，近5年深度参与国家能源战略规划、行业标准制定等工作。北京科技大学是包括Centre for Advanced Research in Building Scinece and Energy、Global Innovation Center等机构在内的国际可持续冷中心的创建成员，借助于该中心，可以在储冷领域更好地开展国际合作。

国家、地区和行业能源瓶颈与科技发展需求，持续服务国家中长期科技发展规划，主导能源领域工业节能方向国家科技发展，协助进行新能源发现战略研判，参编《面向2035年的能源领域科技法则战略研究报告》、《科技部储能方向中长期科技规划》、《高等学校中长期（2021~2305）和“十四五”科技发展规划战略研究》等国家级科技创新纲领，推动构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系。上述成果直接服务于国家和行业工业节能技术推广与工业能效评估，促进我国产业升级与社会可持续发展。