1.應用範圍廣
可用於風電市場、國家電網調峰、新能源電動汽車電源、ups電源和EpS應急電源、配電、特種蓄電池和光伏發電。
2.設計理念靈活,充放電性能好,容量高。
釩電池的功能非常靈活,功率和體積都可以獨立設計。額定功率的關鍵在於電堆,可以通過改變單電池數量或電極面積來提高。體積的關鍵是釩離子的量,可以通過增加電解液的體積和釩離子的濃度來構建。
3.該系統可全自動封閉運行,制造成本低,環保無汙染。
對環境自然適應性高的電池性能受環境溫度影響較小。當環境溫度完全恢復時,電池容量也可以完全恢復。該系統可在全自動封閉模式下工作,不會產生有機氣體和廢電解液。
4.不像鋰離子電池那麽容易引起爆炸,安全性高。
安保很嚴密。由於其活性物質存在於電解液中,不會引起圖像變化,可以深度放電,不影響電池壽命。此外,反應過程中不會產生H2等氣體,不存在爆炸危險和短路故障。
5.能效高,性價比高,使用壽命長。
長壽深放電循環性能強,過放電後再充電可輕松完全恢復容量,超深放電不會對電池造成不可逆的損傷。
缺點:1。儲能技術過於昂貴,無法大規模應用。
全釩氧化還原液流電池儲能技術成本還是比較高的。這給大規模應用帶來了困難。
2.技術生產工藝不穩定,漏技術尚未攻克。
釩液流電池還受到電解液、離子交換膜等重要材料的制約。最終會有多大的進步取決於技術和市場。
全釩氧化還原液流電池發展前景作為儲能領域的新秀,全釩氧化還原液流電池為什麽會受到如此多的關註?全釩氧化還原液流電池未來發展前景如何?為此,記者采訪了多位業內人士。
安全性和可回收利用的優勢顯而易見。
全釩氧化還原液流電池通過不同價態釩離子的相互轉化實現儲存和釋放化學能的充放電過程。不同於目前儲能電站的主流電池——非水電解液鋰離子電池,由於全釩液流電池的電解液離子存在於水溶液中,過熱爆炸的可能性大大降低,液流電池的安全性能使其在電池領域脫穎而出。
“坦率地說,鋰離子電池仍然面臨著安全性的挑戰。鋰離子引發的爆炸事故不僅僅是經濟損失的問題,更是嚴重的人身傷害。”中科院大連化學所清潔能源國家實驗室儲能技術研究部主任張華敏說,“但全釩電池是稀硫酸和釩的水溶液。只要管理得當,沒有爆炸的危險。”
北京普能世紀科技有限公司在全國多地建設了全釩液流電池儲能項目。該公司亞太區經理鄺振仁告訴記者,“與鋰離子電池相比,全釩氧化還原液流電池具有突出的特點。最大的特點就是安全。全釩氧化還原液流電池可以做到兆瓦級和百兆瓦級。更適合做電動車規模的鋰離子電池,但是做大了就沒那麽安全了。”
同時,張華敏指出,全釩氧化還原液流電池的另壹個優勢是其電解液可以在廢物回收後重復使用。近年來,隨著電動汽車產業的擴張,大量廢棄的鋰離子電池因為含有鎳、鈷等重金屬而不得不進行大規模回收,這已經成為行業內亟待解決的問題。全釩氧化還原液流電池的充放電主要是由於釩離子價態的變化。張華敏指出,“電解液在充放電過程中不會產生雜質和環境汙染物,回收的電解液經過處理後仍有使用價值,相當於壹種可以保值的‘半永久’產品。”
值得壹提的是,全釩氧化還原液流電池具有安全、可循環利用的優勢,壽命周期相對更長。目前在建的儲能電站服務年限可達15年左右。“全釩液流電池儲能電站建設成本高,但千瓦時電費可能比鋰離子電池低。”任艷說。原材料成本的波動。雖然全釩液流電池具有突出的優勢,但作為稀有金屬,釩的原料成本是限制全釩液流電池發展的重要因素。據了解,釩通常以化合物的形式存在於地殼中,其重要分布區為中國、俄羅斯聯邦和南非,其中中國釩資源約占全球總量的1/3。“在材料掌握上,全釩液流電池的關鍵材料釩在國內具有礦山產區優勢,因此具有開發價值。”咨詢公司EnergyTrend的研究經理陸說。事實上,釩的用途非常廣泛,最重要的應用是在鋼鐵工業中。作為鐵的合金元素,釩可以提高鋼的硬度。早在2012,國家發改委就發布了《釩鈦資源綜合利用及產業發展“十二五”規劃》,提出了提高資源利用水平、淘汰落後產能的要求。“釩在2018的表現非常突出,壹度漲到2017價格的5、6倍。”任艷說。之所以如此大幅上漲,壹是因為國家在2018提高了鋼標,對原料釩的需求大大增加;二是由於國家環保政策“壹刀切”,部分釩礦因環保不達標而關停,導致釩供應量減少。據記者了解,目前全釩液流電池儲能電站成本中,釩電解液成本占60%以上。“如果釩的價格能回到正常水平,降低成本將非常重要。”不過,釩的價格上漲也帶動了釩礦開發商的熱情。從市場來看,近期釩的供應有所回升。匡振仁表示,“從2018年底開始,釩的價格就出現了下跌。預測2019釩價將繼續下行,但未來仍要看政策和市場的綜合表現。”產業鏈的形成還需要時間。數據顯示,近年來,全釩氧化還原液流電池的電成本大幅降低。2015年全釩液流電池儲能電站電費約4500元。預測到2020年,電費降到2000元。電池成本降低,技術優勢明顯,離全釩液流電池規模化發展還有多遠?“全釩氧化還原液流電池發展時間比較短。目前國家對液流電池的支持力度比較小。從科研經費和產業支持來看,國家對全釩液流電池的投入遠遠小於對鋰離子電池的投入。像鋰離子電池這種從材料到應用的完整產業鏈的形成需要時間。”張華敏坦率地說。此外,記者了解到,由於釩在水中的溶解性,全釩氧化還原液流電池與鋰離子電池和另壹種儲能“熱點”全固態電池相比,始終存在能量密度低的缺點。電解質溶液導致相對較大的電池體積,這需要復雜的管道系統。所以液流電池不適合電動車等移動設備,僅限於固定儲能。雖然它的應用仍然有限,但許多行業專家都對它表示了信心。“如果加大投入,全釩氧化還原液流電池的性能和成本控制還有很大的發展空間,遠沒有觸及‘天花板’。”張華敏說。陸也認為,全釩氧化還原液流電池在低溫或極高溫度下會比鋰離子電池、鉛酸電池更安全可靠,仍有其特定的市場需求。