安全性能完胜锂电池!这种液流电池前景可期

金投网财经 2025-03-19 20:31:05

中国的太阳能和风能发电发展快速,与此同时也推动了市场对储能系统的需求。在这当中,钒氧化还原液流电池(VRFB)正在成为一项关键技术。

钒这种银灰色金属长期以来被用作添加剂(金属维生素),可以使钢材更坚固、更轻便,用于制造高性能的合金材料,如航空级钒铝合金,也可以储存和放电电子——换句话说,可以用作电池。

而VRFB是最常用的液流电池,它将化学能储存在液态电解质中,而不是像传统的锂离子电池或铅酸电池那样储存在固态电极中。原理是让化学离子交换膜上交换从而产生电流,其优点是安全性更高,因为水基电解质提高了耐热性,消除了锂离子电池引发火灾的风险。

不仅如此,锂电池在循环数千次后就会降解,而钒电池可以无休止地循环。钒电池的使用寿命是锂离子电池的两倍,仅受需要更换系统中其他部件的限制。钒电解质随后可以回收利用,从而解决了锂离子电池面临的另一个问题:如何安全地处理它们。

然后是可扩展性。更多的电解质溶液意味着更高的容量和更长的持续时间,而锂离子系统则不同,它需要更多的电池单元。

不过液流电池高昂的成本一直是阻碍其应用的障碍。据相关资料显示,现有技术的成本超过200美元/千瓦时,对于实际应用来说过于昂贵。不过随着中国建设自动化工厂,长期生产人工制造的 VRFB 电池,安装此类系统的成本有望下降。

全球钒资源分布相对集中,而中国是全球钒资源储量最大的国家,拥有丰富的钒矿资源。数据显示,去年中国的钒产量占全球产量的 70%,其次是俄罗斯(21%)、南非(8%)和巴西(5%)。在这一优势下,去年中国液流电池产业的投资预计超过46亿美元。

目前锂离子电池依旧在储能系统中占主导地位,超过总量的 98%,而液流电池只是其中的一小部分。不过随着成本的降低,预计液流电池占比很可能会逐步提升,届时中国钒产业将迎来更加广阔的发展空间和机遇。

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