随着国家政策的推动，长时储能迎来发展元年，而液流电池则凭借其高安全性、环境友好、电解液可循环、容量可恢复、配置灵活等优势“脱颖而出”。目前，全钒液流电池由于技术路线最为成熟，商业化程度最高，已成为液流电池界“翘楚”。
全钒液流电池系统的主要构建及种类包括能量单元、功率单元、输运系统、控制系统及附加设施。其中，能量单元作为电池系统核心之一，主要部件为电解液及储液罐。钒电池的电解液是不同价态的钒离子水溶液，正极一般包含+4/+5价钒离子，负极包含+2/+3价钒离子。
电解液的制备方式主要有物理法、化学还原法、电解法三种。其中，化学还原法和电解法是主流方式，电解法更有助于量产钒电解液。
01.
工业化制备电解液方法
当前电解液工业化制备，不考虑含钒物质的提纯步骤，从含钒物质生产的过程开始，一般可以分为两步：第一步，从含钒物质，如石煤、含钒钢渣和含钒催化剂中提钒，得到五氧化二钒；第二步，通过五氧化二钒制备电解液。
首先通过化学还原法，在五氧化二钒中加入还原剂，制备四价电解液，然后通过电解法电解四价电解液，制备三价电解液。为了便于使用，一般电解液成品将四价电解液与三价电解液以1:1的物质的量比混合，组成3.5价电解液出厂。
全钒液流电池电解液使用五氧化二钒、偏钒酸铵和多钒酸铵等为生产原料，价格较高，成本居高不下。研究人员结合含钒物质萃取提钒工艺和电解液制备工艺，以减少中间生产环节、降低成本为目的，开发电解液短流程制备方法。
电解液短流程制备生产工艺直接从含钒废水、石煤和含钒钢渣等含钒物质出发，跳过生产V2O5、偏钒酸铵及硫酸氧钒等原料的工艺步骤，通过富集、有机相萃取等方法，直接生产成品电解液，降低生产成本。
含钒废水来源于钒提取工厂、染料厂、硫酸工厂和化工厂等，使用含钒废水制备的电解液，能减少环境污染，又能充分利用资源，降低电解液的生产成本。
另外，石煤在我国储量丰富、分布范围广，是生产V2O5的重要原料。以石煤为原料直接制备电解液的短流程方法，获得研究人员的广泛关注。
02.
节约30%左右的成本
“与传统制备工艺相比，新型制备工艺从浸出液一步到位，流程更短、成本更低。电解液制备短流程工艺已开始工程化验证，有望降低20%-30%的电解液制造成本。”中国科学院金属研究所研究员严川伟曾公开说道。
▲钒电解液制备流程
短流程钒电解液制备技术通过优化电解液配方、改进电解工艺和设备，实现了生产周期的缩短、能耗的降低和环境污染的减少。相比传统技术，短流程钒电解液技术能够显著提高钒的生产效率，降低生产成本，减少对环境的影响，具有较高的经济效益和社会效益。
此外，短流程钒电解液技术还具有较好的可持续性和可复制性，可以为钒生产行业的可持续发展提供有力支持。
总之，短流程制备电解液的方法，从原理和工艺上可降低电解液成本，将成为未来工业化电解液制备的主流。
但目前实验室研究中，萃取法中萃取剂的萃取与反萃取实验虽然效果好，但实验次数有限，没有对使用寿命进行研究，而采购成本及使用次数会影响该萃取剂在工业化生产中的应用。未来对低成本、使用寿命长且萃取效果好的萃取剂进行研究，是全钒液流电池电解液工业化生产研究的重点。
而且石煤提钒的技术难度较大，目前其能发挥的作用还非常有限。
03.
“以租代售”省成本
理论上 1kWh 钒电池需要消耗5.6kg的五氧化二钒，但电解液实际利用率仅在 70%左右，故而实际生产中1kWh钒电池往往需要8kg的五氧化二钒。由此可见，提高电解液的利用率，就可以减少五氧化二钒的消耗量，从而降低电解液生产成本。而电解液是钒电池最大的成本来源，其占比约40%，实现钒电解液降本就能有效实现钒电池储能系统降本。
此外，钒电解液在反应过程中无明显损耗，可回收再利用。企业可以通过电解液“以租代售”模式，降低钒电池全生命周期的成本。电解液租赁模式是指由租赁公司出资购买电解液，然后将电解液出租给液流电池项目投资方。
采用电解液租赁模式，可以省去电解液初始投入成本的绝大部分，租赁模式下的初始投入约是购买模式的一半。由此可见，电解液租赁模式将成为推动钒电池储能商业应用的重要模式。
目前，电解液租赁模式已引起液流电池行业关注，逐渐从理论走向实际应用。枞阳海螺6MW/36MWh全钒液流电池储能项目应用了大连融科与海螺融华推出的钒电池电解液租赁模式。
END
全钒液流电池是一种利用钒离子在不同氧化态下的不同化学势能储存能量的液流电池，相比于锂电池，具有长循环寿命、高安全性、容量零衰减等优点。伴随风电、光伏发展的储能产业，对安全性和时长要求不断增加，钒电池的需求将迎来爆发式增长。
成本控制十分重要。2023年锂电储能系统的中标价格介于1.1元到1.3元/Wh之间，钒电池的初始投资成本面临较大压力，降低成本成为全钒液流电池产业发展的必由途径。在钒电池中，钒电解液成本占比最高，并随储能时长的增加而增加，占比在40%~80%。从上游钒原料和电解液入手，树立钒电池的产业链竞争优势成为发展成败的关键。
如何实现稳定和具备成本竞争力的钒原料供给？不同提钒技术产业化进展如何？电解液制备工艺有何新进展？电解液成本如何控制？如何通过清洁、低成本工艺提升储能电池竞争力？钒电池产业链发展面临哪些挑战与机遇？
2024钒原料与储能秦岭论坛将于7月11-12日在西安召开。会议由亚化咨询主办，探讨碳达峰与碳中和背景下储能产业前景，钒原料供给与保障、清洁高效提钒、钒电解液制备工艺、钒电池技术发展与成本控制、电堆与储能系统、钒液流储能电池产业链发展等议题。
会议信息
Meeting Information
会议主题：钒原料与储能秦岭论坛—从产业上游 立竞争优势
会议地点：陕西 · 西安
会议时间：2024年7月11-12日
会议规模：100-200人左右
组织机构
Organizational structure
主办单位：亚化咨询
媒体支持：亚化储能、亚化液流储能等
会议主题
Conference theme
参会嘉宾（含邀请中）
Attending guests
钒资源与电解液企业：五洲矿业、西部矿业、陕西鼎新储能、湖南金格伦新材料、鑫旺矿业、银峰新能源、攀钢钒钛、川威集团、德胜集团、河钢股份、兴欣钒科技等
电堆材料与工艺设备企业：科润新材料、东岳未来氢能、科旸新材料、华胜信安、江油润生、金博碳素、辽宁金谷、碳能科技、汉丞科技、西比科、金韦尔、三束实业、帝耐激光、黎曼机器人、联赢激光、天一萃取、金发科技、斯科新材料、深储新材料、威达环保、润势科技、易电工程、清驰科技、高泰昊能、崇德碳技术、见奇机电、信远材料、碳际集团、中电建福建省电力勘测设计院、仁丰特种材料、红点新材料、天富环保、
钒电池及储能系统企业：融科储能、上海电气储能、林源集团、星辰新能、北京普能、国润储能、伟力得、新新钒钛、中和储能、寰泰储能、开封时代、恒久安泰、合肥哈工储能、易池新能、大力电工、华秦储能、北京绿钒、液流储能科技、天府储能、德海艾科、美淼储能、艾博特瑞等
科研院所和高校：中科院大连化学物理研究所、中科院金属研究所、中科院过程工程研究所、清华大学、中国科学院大学、天津大学、深圳大学、大连海事大学、厦门大学、北京化工大学、合肥工业大学、北京低碳清洁能源研究院、中石化（大连）石油化工研究院、湖南农业大学、上海交通大学、重庆大学、武汉科技大学、三峡集团科学技术研究院、中石油工程材料研究院、西安西北有色地质研究院、浙江大学等
能源企业、投资机构及其他：华润电力、华能集团、中广核、国电投储能产业创新中心、国网电力科学研究院武汉南瑞、东方电气集团东方汽轮机、蒙泰新能源、合旭综合能源、上海钢之杰、长虹电源、北京京丰、大连东泰、华为数字能源、中石油昆仑资本、北京索通、上海华强、恒一私募、卡博特、浙江海越、海南东方丰海私募、万德斯环保、上海悦达、上海普维英华、鞍资股权投资、北京鞍钢投资、振华化学、仪征海峰、鼎信通讯、华泰海达、兰州金川科技园、金浦智能、珞珈梧桐、秦创原等
参会报名
Registration for attendance
早鸟票：6月15日前，2500元/位
正常票：7月10日前，2900元/位
现场票：7月11日，当天报名3200元/位
如果您有意向参与演讲、赞助或参会，欢迎您与我们联系：赵经理19121570541（微信同号）
