中國儲能網(wǎng)訊：液流電池，正在成為長時儲能的有力競爭者。
全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成，鐵鉻、鋅溴、鋅鐵等路線正在商業(yè)化醞釀之中，同時水系有機液流電池等新型路線入場，瞄準新能源配儲、電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻等中長時儲能應(yīng)用場景。
2023年液流電池創(chuàng)投融資如火如荼，創(chuàng)業(yè)公司一年已吸金超30億元；另一方面，液流電池產(chǎn)能持續(xù)擴張，多家公司公布產(chǎn)能規(guī)劃，隨著產(chǎn)能上量，液流電池降本空間將顯現(xiàn)。
多家大型能源央企啟動液流電池集采，8個百兆瓦級液流儲能項目入選國家能源局公示的新型儲能示范項目名單，各省大型備案項目持續(xù)增加，2024年將成為液流電池儲能大規(guī)模示范應(yīng)用年。
相較于鋰電的熱火朝天，液流電池更像暗流涌動的江湖。2024年，液流電池儲能又將如何走向？
長時儲能的有力競爭者
長時儲能是指電池的儲能時間需超過4小時。隨著新型電力系統(tǒng)對儲能應(yīng)用的時間尺度需求逐漸多樣化，長時儲能技術(shù)的缺口較大，正成為儲能市場的重要發(fā)展方向。
液流電池本征安全、循環(huán)壽命較長，定位大規(guī)模、長時儲能技術(shù)。液流電池與傳統(tǒng)蓄電池不同，其活性物質(zhì)是儲存在外部儲罐中的液體電解質(zhì)，輸出功率和儲能容量相互獨立，可通過增加電解液的量擴充儲能容量，可拓展性好；充放電過程不涉及物相變化，循環(huán)壽命長（20000次以上）；電解液為水溶液，安全性較高。
釩電池工作原理圖
全釩液流電池的能量密度為12-40Wh/kg，磷酸鐵鋰能量密度在140-180Wh/kg，磷酸鐵鋰能量密度是全釩液流電池的3~4倍。這也決定了全釩液流電池更適用于大型儲能項目。
液流電池同時滿足大規(guī)模儲能對于實用性、安全可靠性、經(jīng)濟性的基本要求，是大規(guī)模、長時儲能的有力競爭者。
技術(shù)體系及布局企業(yè)
目前液流電池已經(jīng)形成了多種類型和體系，按正、負極電解質(zhì)活性物質(zhì)采用的氧化還原電對不同，液流電池可分為全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鐵、全鐵、多硫化鈉溴等多種體系。
從商業(yè)化進展來看，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成，鐵鉻、鋅溴、鋅鐵路線商業(yè)化醞釀之中。目前進入示范應(yīng)用后期和商業(yè)化運行的有全釩液流電池和鋅溴液流電池，鐵鉻液流電池也已有部分示范應(yīng)用。其他的液流電池路線研究仍然處于早期階段。
資料來源：《FlowBatteriesFromFundamentalstoApplications》（ChristinaRoth,JensNoacketc.）
全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鐵等各種液流電池體系均有企業(yè)布局。
作為目前液流電池領(lǐng)域相對成熟技術(shù)體系，布局全釩液流電池的企業(yè)數(shù)量較多，比如大連融科儲能、永泰能源、國潤儲能、偉力得、開封時代、上海電氣、國潤儲能、聚合儲能、星辰新能等；液流儲能科技則同時布局全釩和鐵鉻兩大液流電池核心技術(shù)；鋅鐵電池方面，緯景儲能、金山新能源等企業(yè)正在布局，其中2023年6月緯景儲能年產(chǎn)能6GWh的珠海鋅鐵液流電池吉瓦級智能工廠投產(chǎn)。
2023年10月，宿遷時代儲能水系有機液流電池產(chǎn)品投產(chǎn)。水系有機液流電池，有別于全釩、鐵鉻等液流電池使用強酸作為支持電解液，該技術(shù)使用中性NaCl水溶液作為支持電解液，產(chǎn)品相對更安全環(huán)保、綜合能效更高、壽命更長。同時相比于全釩、鐵鉻電池自放電更低，匹配長時儲能應(yīng)用場景。
賽道吸金超30億元
2023年液流電池賽道僅創(chuàng)業(yè)企業(yè)已吸金超30億元。
據(jù)能源電力說不完全統(tǒng)計，2023年有超10家液流電池創(chuàng)業(yè)公司獲創(chuàng)投融資，融資金額超30億元，其中融科儲能、緯景儲能、上海電氣儲能科技、國潤儲能、宿遷時代儲能、星辰新能、科潤新材料單輪融資均超億元。
緯景儲能、液流儲能、艾博特瑞、宿遷時代儲能、國潤儲能等公司也在2023年獲得兩輪及以上融資，其中融科儲能4月獲得來自君聯(lián)資本、熔拓資本、大連金投等的超10億元的B+輪融資；緯景儲能3月獲得珠海橫琴集團、國投高新超6億元的A輪融資；9月，上海電氣儲能科技完成4億元A輪融資；液流儲能則在2023年完成兩輪融資，融資金額達數(shù)億元。
2023年備受關(guān)注的全釩液流電池創(chuàng)業(yè)企業(yè)星辰新能，更是先后獲得眾多央企“豪門”股東真金白銀的支持，包括國電投產(chǎn)業(yè)基金、五礦創(chuàng)投、中車資本、中科院資本、國經(jīng)資本、常州市產(chǎn)業(yè)基金、江蘇武進高新投、常州科創(chuàng)投、中國石油昆侖資本、豫資新材料集團等多家重磅產(chǎn)業(yè)投資方戰(zhàn)略投資。
產(chǎn)能持續(xù)擴張
液流電池產(chǎn)能規(guī)劃方面，據(jù)能源電力電力說不完全統(tǒng)計，2023年上海電氣儲能、液流儲能科技、大連融科儲能、宿遷時代、星辰新能、林源集團等公司均更新了液流電池產(chǎn)能規(guī)劃動態(tài)，據(jù)2023年公司擴產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，液流電池產(chǎn)能規(guī)劃已超100GW。
2023年10月，緯景儲能珠海年產(chǎn)能6GWh鋅鐵液流電池吉瓦級智能工廠投產(chǎn)，同時還在山東臨沂、湖北宜昌、浙江溫嶺、福建三明、江蘇鹽城等地規(guī)劃多個鋅鐵液流電池“超G工廠”，正在推動鋅鐵液流電池產(chǎn)能從百兆瓦級邁入吉瓦級，通過大規(guī)模智能生產(chǎn)降低電池成本。
上海電氣、液流儲能、融科儲能、普能世紀、艾伯瑞特、永泰能源、大力電工、星辰新能、陜西建工、林源集團等均有釩液流電池的產(chǎn)能擴產(chǎn)計劃。就現(xiàn)階段而言，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈初步完成，但是規(guī)模偏小，初投成本仍偏高，規(guī)模上來之后，全釩液流電池降本的空間也將顯現(xiàn)。
大規(guī)模示范應(yīng)用加速落地
2024年將是液流電池儲能開啟大規(guī)模示范應(yīng)用的之年。
2023年12月，國家能源局公示新一批國家級新型儲能試點示范項目，共56個項目列入，總規(guī)模超8.16GW/29.86GWh，其中8個液流儲能項目入選，總規(guī)模超0.9GW/4.3GWh，項目時長4-6小時；技術(shù)體系方面，6個全釩液流儲能項目（總規(guī)模0.8GW/3.9GWh），鐵基液流、鋅鐵液流項目各1個。從國家層面牽頭啟動液流電池儲能的大規(guī)模示范應(yīng)用，進一步驗證技術(shù)可靠性以及經(jīng)濟性的問題，一定程度上也反映了業(yè)內(nèi)對液流電池前景的樂觀預(yù)期。
2023年以來，國家電投、中核集團、電建集團等能源央企及下屬單位有啟動液流電池儲能系統(tǒng)集采，其中國家電投、中核匯能集采規(guī)模均為1GWh。從中標結(jié)果來看，融科儲能、液流儲能、上海電氣儲能、聚合儲能、林源電力、國潤儲能、開封時代、和瑞儲能、寰泰儲能、偉力得、星辰新能、中車株洲所12家企業(yè)入圍。
僅2023下半年，湖北、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧、四川、吉林、廣東、山東等省份完成備案的液流儲能項目超50個，總規(guī)模超5.2GW/22.6GWh；項目時長以4小時及以上為主，最長時長為8小時；技術(shù)體系方面，全釩液流為主，鐵鉻液流、鋅溴液流、鋅基液流等均有項目備案。項目擬開工時間多為2024年。
值得關(guān)注的是，在2023下半年完成備案的液流儲能項目中，有超10個為混合儲能項目。混合儲能形式包括以能量型液流儲能、壓縮空氣儲能，復(fù)合功率型儲能飛輪儲能，能量型疊加功率型技術(shù)，提升儲能系統(tǒng)的綜合性能；液流儲能+壓縮空氣+鈉離子、液流儲能+磷酸鐵鋰等混合儲能系統(tǒng)則利用不同技術(shù)路線的性能特點（如鈉離子電池低溫性能較好），綜合提升系統(tǒng)在特定應(yīng)用場景的普適性，并一定程度上降低項目的全生命周期成本。
液流混合儲能系統(tǒng)也已有落地項目。2023年8月，我國首個由鐵鉻液流+飛輪+鋰電混合儲能項目在內(nèi)蒙古霍林郭勒正式投運。鐵鉻液流電池充放電可達20000次以上，是鋰電池的3倍左右，被稱為“平地抽水蓄能”；飛輪儲能具有響應(yīng)快、能量密度高、轉(zhuǎn)換效率高、壽命長等技術(shù)特點；鋰電池則相對技術(shù)成熟、部署靈活、成本較低；三者組成混合儲能系統(tǒng)，在實際運行過程中積累實證經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，為能源行業(yè)儲能技術(shù)應(yīng)用提供可復(fù)制的示范案例。
新型電力系統(tǒng)對儲能功率、時長、響應(yīng)時間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢所趨。在復(fù)雜多變的應(yīng)用場景、容量規(guī)模、空間條件、成本敏感性等不同條件下，混合儲能系統(tǒng)可提升儲能系統(tǒng)的綜合性能，對儲能產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展具有創(chuàng)新意義。
在新能源發(fā)電占比逐步提高的背景下，長時儲能的重要性會日益顯著，液流電池的本征安全性以及長壽命將使其具有一席之地。
液流電池，尤其是全釩液流電池，未來改進的方向主要是這幾方面，一是初始投資成本偏高，但因液流電池儲能具有壽命長的優(yōu)勢，全生命周期度電成本較低，未來如何降低初投成本是應(yīng)用側(cè)最關(guān)注的，其中電解液制造、電堆裝配是核心環(huán)節(jié)亦是核心壁壘；二是轉(zhuǎn)換效率的提升，涉及到技術(shù)創(chuàng)新及成本問題；三是產(chǎn)能規(guī)模目前仍偏小，產(chǎn)能上量后，降本空間也將顯現(xiàn)。
