
全钒液流电池是一种以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池。全钒液流电池是以+4、+5 价态的钒离子溶液作为正极的活性物质,以+2、+3 价态的钒离子溶液作为负极的活性物质,分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电时,正负极电解液在离子交换膜两侧进行氧化还原反应。同时,通过电堆外泵的作用,储液罐中的电解液不断送入正极室和负极室内,以维持离子的浓度,实现对电池的充放电。
与目前新型储能主流采用的锂电池相比,钒电池的优势有(1)本征安全的特性,不起火、不爆炸;(2)功率和容量解耦,通过增加电解液储罐容量,即可增加储能时长,配置灵活;(3)循环寿命长,超过20000次循环、20年寿命,因此全生命周期度电成本低;(4)钒电池的主要活性材料来自于钒,中国是世界上最大的钒生产国,不会产生对外部的资源依赖,同时钒电解液易回收循环利用,残值价格高;(5)容量零衰减。
钒电池的不足之处是(1)钒电池的初始投资成本较高,目前钒电池4h储能系统的初始投资成本在3元/Wh左右,而锂电池4h储能系统不足1元/Wh;(2)钒电池的能量密度较低,体积能量密度为15~30Wh/L,而储能锂电池体积能量密度范围为300-400Wh/L;(3)钒电池系统能量效率较低,一般不超过80%,而锂电池的系统能量效率已经可以达到90%;(4)钒电池需要分别设置反应电堆和储液罐,相比之下,锂电池储能系统集成度更高,同时由于钒电池的体积能量密度较低,所以钒电池小型储能系统占地面积比锂电池更大。
在新能源强制配储、储能商业模式尚不完善背景下,多数储能电站盈利水平不高,甚至更多的是给企业带来成本负担,大量储能电站建而不用,成本更低的锂电池成为了市场的主导。
然而储能系统的安全是重中之重,尤其是在发电侧和电网侧。尽管锂电池的安全工艺不断升级、储能系统不断完善,但储能安全事故屡屡发生。在大规模储能电站中,随着锂电芯个数的数量级增长,储能电站的事故率大幅增加。2024年,全球多地出现多起锂电池起火及爆炸事故,包括美国圣地亚哥天然气和电力公司储能电站火灾、新加坡阿里云数据中心锂电池爆炸起火事故、加拿大蒙特利尔港锂电池集装箱起火事故等。
随着储能商业模式的逐渐完善,本征安全、度电成本更低的钒电池将有望在表前储能(发电侧储能、电网侧储能)市场迎来爆发。此外,储能时长的需求与风光发电量在电网中的比重紧密相关,比重越高,所需的储能时长就越长。随着风光发电装机占比的不断上升,储能时长的需求也将逐渐增加,这将进一步推进钒电池在表前储能的应用。
如果随着锂电池生产工艺的改进、储能系统安全控制的精益求精,未来锂电池储能电站事故率能够控制到大规模应用的程度。而受限于中国钒资源难以低成本开采利用,钒电池的成本控制仍比较困难。那么,锂电池未来仍将占据新型储能的绝大数市场。
由亚化咨询主办的中国际钒液流储能大会2024将于2024年12月11日在江苏苏州召开,将探讨储能行业政策与市场,钒电池技术与工艺,钒电池成本控制,钒电解液、电堆及其关键材料,投融资等议题,会议还将组织参观苏州科润新材料股份有限公司。

China International Vanadium Flow Battery Energy Storage Conference 2024
近年来,全球全钒液流电池产业得到了快速发展。
在中国,2022年,百兆瓦级全钒液流电池储能调峰电站并网;2023年,钒电池项目层出不穷,规划产能超32GW/年;2024年上半年,钒电池新增规划产能超6GW/年,新增规划储能项目约1000MW/5000MWh,预计2024年钒电池储能新增并网规模将超过600MW。在海外,住友电工日本北海道17MW/51MWh电网项目于2022年投入运营;Invinity 加拿大艾伯塔省8.4 MWh全钒液流电池项目于2023年投入运营;2024年3月,Largo 宣布推进全钒液流电池业务,为北美钒液流电池市场带来创新和规模化。
未来,全球储能产业政策会有何新变化?钒液流储能项目投资有何新机遇?面对锂离子电池储能、钠离子电池储能等新型储能技术的竞争,全钒液流电池产业如何发展以占据更多市场?钒液流电池较高的成本压力下,如何进一步实现降本增效?产业链企业如何深化合作以实现共生发展?液流电池行业成长为资本市场带来哪些机会?
由亚化咨询主办的中国际钒液流储能大会2024将于2024年12月11日在江苏苏州召开,将探讨储能行业政策与市场,钒电池技术与工艺,钒电池成本控制,钒电解液、电堆及其关键材料,投融资等议题,会议还将组织参观苏州科润新材料股份有限公司。

大会目前推出(早鸟特惠)赞助合作,欢迎有意向赞助和参会的企业与主办方联系
参会和赞助合作,联系组委会:魏经理18121182291(微信)
3月20日,由上海亚化咨询公司和上海电气储能科技有限公司联合主办的第二届液流储能电池技术与产业发展论坛2024在上海圆满召开,来自产业、高校、投资等方面的企业和单位代表约200人参与了此次论坛,论坛围绕液流储能电池的产业政策、技术和产业发展、关键材料和设备等议题进行了深入的交流与探讨!