南方财经全媒体记者程浩 东莞报道
近年来，在“双碳”背景下，储能赛道成为新风口。针对目前市场上由于锂电池大量应用导致的安全问题，兼顾高安全性和低成本优势的水系锌基电池备受产业及资本关注。
“水系锌电池是下一代大规模储能电池技术最有力的竞争者之一，高安全锌基储能电池具有低成本、长寿命、高安全性的特点。”在位于松山湖材料室的东莞大锌能源有限公司（以下简称“大锌能源”）办公室内，公司CEO唐子杰向南方财经全媒体记者介绍。
大锌能源是松山湖材料实验室锌基电池创新样板团队的产业化公司，其研发团队由香港城市大学教授、松山湖材料实验室研究员领衔，在锌基电池领域深耕9年，掌握着多项专利技术。目前，大锌能源已在东莞建设了一条锌基电池生产线，自主研发的水系锌基电池实现了高循环寿命，构建了可覆盖高能量、大功率和长循环场景的产品矩阵。
唐子杰告诉南方财经全媒体记者，近期，大锌能源凭借高安全性与低成本的双重优势，发布了多款基于水系锌基电池的高安全储能和UPS备用电源产品，已在多个领域获得订单，未来还将瞄准家庭储能、城市微电网储能等应用市场，提供创新的锌电池储能解决方案。
自主研发锌基电池产线
2015年，唐子杰进入香港城市大学读博，在中科院物理所博士、香港城市大学材料科学及工程系教授支春义的带领下，开始储能器件以及聚合物电解质的研究。
“我在申请博士的时候，就跟我的博士生导师支春义教授提过，毕业后不太倾向于学术界，会选择创业这条路。”读博期间，唐子杰曾参与过水系电池等一系列产品研究，后来根据产品技术成熟度，唐子杰最终选定了水系锌电池领域。
随着唐子杰与课题组团队研发的深入，锌基电池的循环寿命逐步提升。该项目也获得了香港城市大学早期创业（种子）计划支持。随后，唐子杰在香港创立了大锌能源（AMAZINC ENERGY）。2019年公司入选香港创新科技署“大学科技创业支持计划(TSSSU)”，并入驻香港科学园。
唐子杰介绍，从早期的干电池、铅酸电池，到如今广泛应用的锂离子电池，电池技术的每一次革新都推动了科技领域的重大突破。水系锌电池是电池发展脉络的新赛道。
但锌基电池并不是全新电池体系。在上世纪90年代，锌基电池技术几乎与锂电技术几乎在同一起跑线上，但由于能量密度更低，未能搭上3C电子、新能源汽车的东风，因此产业化进程远远落后于锂电池，目前仍处于产业化初期阶段，产业链不完善且自动化程度低。
“也是在储能这个风口兴起之后，大家才认识到锂电池并不一定适合去做所有的市场。我们预期锌电池在储能领域有巨大应用前景，同时我们课题组在锌电池这块的技术积累是走在行业前沿的，当风口来临，不抓住机会就太可惜了。”唐子杰说。
2020年，东莞大锌能源有限公司在东莞成立，基于锌基电池的特性，大锌能源重点瞄准了储能市场。
大锌能源CEO唐子杰（左一）和研发团队讨论技术问题。受访者供图
当前，新型储能从验证期发展到了成长期爆发的新阶段，技术路线多点开花，产业链趋于完善，规模占比越来越大，应用场景更加多元。对于储能来说，安全性、经济性、可持续性是发展的三大关键指标。近两年来，以锌基储能为代表的水系电池由于循环寿命长、安全性高、应用场景广等优点，成为长时储能市场中的最具竞争优势的技术之一，市占率不断攀升。
材料决定电池的安全性。唐子杰表示，锌基电池作为水系电池的一种，其电解质是水和无机盐，正负极材料主要是金属氧化物，整个体系相当于是泡在水里面，几乎不存在任何起火爆炸的风险。即便是面对锤击、高强度施压乃至火烧，水系锌电池也不会产生燃烧、炸裂等安全问题。此外，锌电池在制备、加工、回收各环节也更加环保。
一开始，唐子杰团队研发的锌电池只能做到纽扣大小。随着电池越做越大，工程上的问题也将越来越复杂。如何延长锌电池循环寿命，同时探索研制更大尺寸的锌电池，成为唐子杰团队攻关的技术难点。
“大锌能源锌电池的能量密度大概在200~300瓦时每升，磷酸铁锂是250~400瓦每升，锌基电池的能量密度是水系电池里最高的，比铅酸高一倍以上。锌电池材料价格的优势是非常明显的，预计比锂电池材料低20%~30%。”唐子杰介绍，多年经验积累之下，大锌能源掌握了大尺寸水系锌电池研制的正负极、电解液配方。
“锌基电池和锂电之间目前不是互相取代的零和博弈，而更多的是互补关系，储能市场是增量市场，多个技术路线共同建设一个项目的情况会更普遍。”唐子杰说。
已获数千万风投，斩获多个储能订单
拥有顶级科研团队、批量化生产制造能力和产线、低于锂电池的产线投入成本，这是大锌能源的独特优势所在。
2019年，唐子杰跟随导师入驻松山湖材料实验室创新样板工厂，组建锌基电池团队开展科研成果转移转化工作。依托松山湖材料实验室提供的软硬件支持，该团队在实验室内完成了材料筛选、小试、中试、小规模量产等环节，在完成技术积淀的过程中一步步走向市场化、产业化。
“东莞本身在电池行业领域较为完善的生态链和工程师资源，是团队选择落户松山湖的重要原因。”唐子杰说。
大锌能源在东莞落地建设了一条锌基电池生产线。受访者供图
2022年，大锌能源逐步建设了一条锌基电池中试线，从能量存储机制，电池材料，结构设计等方面出发，成体系设计最优的锌基电池方案，并成功打通上下游产业链，保证企业的量产能力。
在产业化方面，近两年，大锌能源通过电池结构创新，并根据结构匹配相应的生产工艺及生产设备，目前超40%的生产设备实现自主研发生产，产业自动化较之前提升了五倍，项目累计投入数千万元，构建了可覆盖高能量、大功率和长循环场景的产品矩阵。
在技术研究方面，大锌能源在锌基电池领域研究积累深厚，技术团队在该领域发表高水平论文超过200篇，专利50余项。在唐子杰看来，从整体来看，全国的锌基电池行业都还是处于比较早期的发展阶段，全国有20家左右公司都在开发锌基电池，包括也有了一些成功案例。大锌能源已实现锌基电池产品的批量化生产，目前正在大力开拓锌基电池应用场景。
“因为锂电池这两年经历了一个非常大的降本，不仅是锌基电池，包括钠电池在内都面临一个很大的利润压力，对与储能市场来说，锌基电池是一个新事物，需要通过丰富应用场景和案例去进一步开拓市场。”唐子杰说。
UPS备用电源产品是目前大锌能源重点开拓的领域之一。唐子杰介绍，锌基电池基于大倍率、高安全以及环保特性等，替代铅酸方案，瞄准备电及高安全场景。目前市场上约90%的UPS电池是铅酸电池。然而，由于UPS是大功率场景，铅酸电池的倍率性能较差，导致在考虑功率需求时，电池必须超配。相比之下，锌基电池具有极好的功率性能，结合其高能量密度的特点，可以让UPS电池系统更加轻小，系统成本也更低。
截至目前，大锌能源已成功打造了水电站备电、实验室备电、零碳园区备电、油田光储充一体系统等多个应用案例，在多个领域获得了订单。
例如，大锌能源在东北某油田进行了一项储能示范项目。该系统搭配了现有的并网光伏系统和抽油机负载，配置了一套100kW-100kWh的并离网锌基电池系统。该系统不仅满足了油田场景对储能系统高安全的要求，还通过其高功率密度契合冲击性负载抽油机使用场景。
由于产品技术具有较强市场竞争力，大锌能源先后获得两轮融资。2021年12月，大锌能源曾获险峰K2VC投资的天使轮融资。2023年3月，大锌能源完成数千万元Pre-A轮融资，该轮融资由新瞳资本领投，老股东险峰长青跟投，主要用于人才引进，提升产线自动化水平，建设锌基储能示范性工程等。
唐子杰介绍，目前大锌能源正在筹备新工厂建设，补充技术团队，并在近期成功发布了多款基于水系锌基电池的高安全储能和UPS备用电源产品。未来，大锌能源将继续提升锌电池模组容量和循环寿命，进军不间断电源、家庭储能、城市微电网储能等储能市场领域。
高成长企业东莞联合调研单位：
粤港澳大湾区高成长企业俱乐部东莞分部、东莞市高新技术产业协会、东莞市专精特新企业联合会、东莞市私募基金业协会、东莞市宏阳科融企业管理有限公司
