中國儲能網訊：近日，大連化物所李先鋒研究員團隊與比利時科爾德集團控股EcoSourcen公司簽署了新一代液流電池技術許可合同，共同推動該技術在歐洲市場的推廣應用。這是大連化物所新一代液流電池技術首次輸出至發(fā)達國家。
實現技術“走出去”，液流電池再次回歸公眾視野。目前，液流電池應用情況如何？儲能正處于發(fā)展風口，液流電池在其中又如何定位？
打破傳統(tǒng)裝配模式
液流電池是蓄電池的一種，由電堆單元、電解液、電解液存儲供給單元以及管理控制單元等部分構成，具有容量高、使用領域廣、循環(huán)使用壽命長的特點。液流電池種類較多，根據電極活性物質的不同，可分為全釩液流電池，鋅溴液流電池、鋅鐵液流電池等鋅基液流電池和鐵鉻液流電池等體系。其中，全釩液流電池成熟度最高，商業(yè)化進程最快。鋅基液流電池等其他電池體系還處于研發(fā)和商業(yè)化初期。
液流電池并非新技術，早在上世紀70年代就已經出現。據記者不完全統(tǒng)計，目前，國內外從事液流電池技術研發(fā)和產業(yè)化的機構有20家左右，主要包括中科院大連化物所、清華大學、中南大學、融科儲能、上海電氣和日本住友電工、英國Invinity、德國Fraunhofer UMSICHT等。以大連物化所為代表的國產液流電池技術走在世界前列。日前，全球最大液流電池儲能項目——大連200兆瓦/800兆瓦時儲能調峰電站正式并網投運，由此打開了液流電池發(fā)展新篇章。
新一代液流電池“新”在何處？李先鋒向記者介紹，新一代液流電池采用自主研發(fā)的可焊接多孔離子傳導膜、可焊接雙極板，并由其集成可焊接電堆。新一代技術打破了傳統(tǒng)電堆的裝配模式，大幅提高了電堆可靠性及裝配自動化程度。與傳統(tǒng)電堆相比，新一代液流電池電堆總成本降低了40%，大幅提升了整個電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經濟性。
2021年新增裝機量占比僅為0.9%
業(yè)內普遍認為，基于大容量、高安全和環(huán)境友好的優(yōu)勢，全釩液流電池適用于8小時以上的長時儲能項目。除了大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目外，液流電池的身影還出現在湖北棗陽平凡瑞豐光儲用一體化項目、大唐中寧共享儲能等多個示范項目中。數據顯示，2021年，我國新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模達10.5吉瓦，其中液流電池裝機量占比0.9%。整體來看，液流電池市場份額偏小，示范項目也多為千瓦至兆瓦級別。
液流電池規(guī)?；瘧糜泻坞y點？李先鋒坦言，主要挑戰(zhàn)在于初始投資成本較高、商業(yè)化運行模式尚不明確。在他看來，液流電池已建立起較為完善的上下游產業(yè)鏈，而資源側相對薄弱。特別是釩資源供應側需整合資源型企業(yè)，開發(fā)釩資源前端技術，實現關鍵材料國產化、批量化的同時提高電池系統(tǒng)可靠性，進一步降低成本。
“以1兆瓦/4兆瓦時的液流電池系統(tǒng)為例，每千瓦時電解液成本為2000元，項目建設成本達3700元?！碧贾泻湍茉囱芯吭焊苯淌谖豪谥赋觯毫麟姵仨椖拷ㄔO存在投資偏高的問題，同時，液流電池能量密度低、工作溫度區(qū)間窄，還需進一步攻關。
業(yè)內人士指出，對比抽水儲能750元/千瓦—2000元/千瓦、鋰電池2500/千瓦—4500元/千瓦的投資成本，液流電池在儲能領域規(guī)?；瘧茫瑒荼氐?“算得過來賬”。
適用于長時大規(guī)模儲能
當前以碳酸鋰為代表的鋰離子電池原材料價格大幅上漲，致使儲能全產業(yè)鏈承壓，業(yè)內對液流電池是否會出現類似情況頗為關注。
“我國釩資源豐富，不會出現短缺問題，且全釩液流電池電解液可重復利用。當然，液流電池行業(yè)也應吸取鋰離子電池原材料漲價經驗，預判市場規(guī)模，提前在資源端合理規(guī)劃，可以將釩價格控制在合理的范圍?！崩钕蠕h稱。
國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》明確，開展鈉離子電池、新型鋰離子電池、鉛炭電池、液流電池等關鍵核心技術、裝備和集成優(yōu)化設計研究。政策已明確液流電池同樣是新型儲能未來發(fā)展方向之一。
上述業(yè)內人士指出，液流電池可應用于發(fā)電側、輸配電側及用戶側儲能，包括大型光伏電站、風電場、工業(yè)園區(qū)智能微電網、電網調峰電站、通信站等領域。隨著成本降低，液流電池儲能具有廣闊市場前景。
李先鋒認為，不同技術具有不同優(yōu)劣勢。鋰離子電池能量高、能量轉化效率高，適合于對能量密度要求高的領域，比如4C、電動車等領域，中低端磷酸鐵鋰電池也適合于一定規(guī)模的儲能領域。液流電池特別適合于長時大規(guī)模儲能，儲能規(guī)模越大，儲能時長越長，液流電池的經濟性優(yōu)勢越顯著。在他看來，電網側大規(guī)模儲能對安全性要求非常高，液流電池具有本質安全優(yōu)勢，這也是液流電池有望在大規(guī)模儲能領域大展拳腳的主要優(yōu)勢。
