全钒液流电池的优缺点

1.应用范围广

可用于风电市场、国家电网调峰、新能源电动汽车电源、ups电源和EpS应急电源、配电、特种蓄电池和光伏发电。

2.设计理念灵活，充放电性能好，容量高。

钒电池的功能非常灵活，功率和体积都可以独立设计。额定功率的关键在于电堆，可以通过改变单电池数量或电极面积来提高。体积的关键是钒离子的量，可以通过增加电解液的体积和钒离子的浓度来构建。

3.该系统可全自动封闭运行，制造成本低，环保无污染。

对环境自然适应性高的电池性能受环境温度影响较小。当环境温度完全恢复时，电池容量也可以完全恢复。该系统可在全自动封闭模式下工作，不会产生有机气体和废电解液。

4.不像锂离子电池那么容易引起爆炸，安全性高。

安保很严密。由于其活性物质存在于电解液中，不会引起图像变化，可以深度放电，不影响电池寿命。此外，反应过程中不会产生H2等气体，不存在爆炸危险和短路故障。

5.能效高，性价比高，使用寿命长。

长寿深放电循环性能强，过放电后再充电可轻松完全恢复容量，超深放电不会对电池造成不可逆的损伤。

缺点:1。储能技术过于昂贵，无法大规模应用。

全钒氧化还原液流电池储能技术成本还是比较高的。这给大规模应用带来了困难。

2.技术生产工艺不稳定，漏技术尚未攻克。

钒液流电池还受到电解液、离子交换膜等重要材料的制约。最终会有多大的进步取决于技术和市场。

全钒氧化还原液流电池发展前景作为储能领域的新秀，全钒氧化还原液流电池为什么会受到如此多的关注？全钒氧化还原液流电池未来发展前景如何？为此，记者采访了多位业内人士。

安全性和可回收利用的优势显而易见。

全钒氧化还原液流电池通过不同价态钒离子的相互转化实现储存和释放化学能的充放电过程。不同于目前储能电站的主流电池——非水电解液锂离子电池，由于全钒液流电池的电解液离子存在于水溶液中，过热爆炸的可能性大大降低，液流电池的安全性能使其在电池领域脱颖而出。

“坦率地说，锂离子电池仍然面临着安全性的挑战。锂离子引发的爆炸事故不仅仅是经济损失的问题，更是严重的人身伤害。”中科院大连化学所清洁能源国家实验室储能技术研究部主任张华敏说，“但全钒电池是稀硫酸和钒的水溶液。只要管理得当，没有爆炸的危险。”

北京普能世纪科技有限公司在全国多地建设了全钒液流电池储能项目。该公司亚太区经理邝振仁告诉记者，“与锂离子电池相比，全钒氧化还原液流电池具有突出的特点。最大的特点就是安全。全钒氧化还原液流电池可以做到兆瓦级和百兆瓦级。更适合做电动车规模的锂离子电池，但是做大了就没那么安全了。”

同时，张华敏指出，全钒氧化还原液流电池的另一个优势是其电解液可以在废物回收后重复使用。近年来，随着电动汽车产业的扩张，大量废弃的锂离子电池因为含有镍、钴等重金属而不得不进行大规模回收，这已经成为行业内亟待解决的问题。全钒氧化还原液流电池的充放电主要是由于钒离子价态的变化。张华敏指出，“电解液在充放电过程中不会产生杂质和环境污染物，回收的电解液经过处理后仍有使用价值，相当于一种可以保值的‘半永久’产品。”

值得一提的是，全钒氧化还原液流电池具有安全、可循环利用的优势，寿命周期相对更长。目前在建的储能电站服务年限可达15年左右。“全钒液流电池储能电站建设成本高，但千瓦时电费可能比锂离子电池低。”任艳说。原材料成本的波动。虽然全钒液流电池具有突出的优势，但作为稀有金属，钒的原料成本是限制全钒液流电池发展的重要因素。据了解，钒通常以化合物的形式存在于地壳中，其重要分布区为中国、俄罗斯联邦和南非，其中中国钒资源约占全球总量的1/3。“在材料掌握上，全钒液流电池的关键材料钒在国内具有矿山产区优势，因此具有开发价值。”咨询公司EnergyTrend的研究经理陆说。事实上，钒的用途非常广泛，最重要的应用是在钢铁工业中。作为铁的合金元素，钒可以提高钢的硬度。早在2012，国家发改委就发布了《钒钛资源综合利用及产业发展“十二五”规划》，提出了提高资源利用水平、淘汰落后产能的要求。“钒在2018的表现非常突出，一度涨到2017价格的5、6倍。”任艳说。之所以如此大幅上涨，一是因为国家在2018提高了钢标，对原料钒的需求大大增加；二是由于国家环保政策“一刀切”，部分钒矿因环保不达标而关停，导致钒供应量减少。据记者了解，目前全钒液流电池储能电站成本中，钒电解液成本占60%以上。“如果钒的价格能回到正常水平，降低成本将非常重要。”不过，钒的价格上涨也带动了钒矿开发商的热情。从市场来看，近期钒的供应有所回升。匡振仁表示，“从2018年底开始，钒的价格就出现了下跌。预测2019钒价将继续下行，但未来仍要看政策和市场的综合表现。”产业链的形成还需要时间。数据显示，近年来，全钒氧化还原液流电池的电成本大幅降低。2015年全钒液流电池储能电站电费约4500元。预测到2020年，电费降到2000元。电池成本降低，技术优势明显，离全钒液流电池规模化发展还有多远？“全钒氧化还原液流电池发展时间比较短。目前国家对液流电池的支持力度比较小。从科研经费和产业支持来看，国家对全钒液流电池的投入远远小于对锂离子电池的投入。像锂离子电池这种从材料到应用的完整产业链的形成需要时间。”张华敏坦率地说。此外，记者了解到，由于钒在水中的溶解性，全钒氧化还原液流电池与锂离子电池和另一种储能“热点”全固态电池相比，始终存在能量密度低的缺点。电解质溶液导致相对较大的电池体积，这需要复杂的管道系统。所以液流电池不适合电动车等移动设备，仅限于固定储能。虽然它的应用仍然有限，但许多行业专家都对它表示了信心。“如果加大投入，全钒氧化还原液流电池的性能和成本控制还有很大的发展空间，远没有触及‘天花板’。”张华敏说。陆也认为，全钒氧化还原液流电池在低温或极高温度下会比锂离子电池、铅酸电池更安全可靠，仍有其特定的市场需求。