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(shù)許可合同，共同推動該技術(shù)在歐洲市場的推廣應(yīng)用。這是大連化物所新一代液流電池技術(shù)首次輸出至發(fā)達國家。

　　實現(xiàn)技術(shù)"走出去"，液流電池再次回歸公眾視野。目前，液流電池應(yīng)用情況如何？儲能正處于發(fā)展風(fēng)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(gòu)成，具有容量高、使用領(lǐng)域廣、循環(huán)使用壽命長的特點。液流電池種類較多，根據(jù)電極活性物質(zhì)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(shù)，早在上世紀70年代就已經(jīng)出現(xiàn)。據(jù)記者不完全統(tǒng)計，目前，國內(nèi)外從事液流電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的機構(gòu)有20家左右，主要包括中科院大連化物所、清華大學(xué)、中南大學(xué)、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(chǎn)液流電池技術(shù)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(diào)峰電站正式并網(wǎng)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(dǎo)膜、可焊接雙極板，并由其集成可焊接電堆。新一代技術(shù)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(jīng)濟性。

　　2021年新增裝機量占比僅為0.9%

　　業(yè)內(nèi)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(diào)峰電站國家示范項目外，液流電池的身影還出現(xiàn)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(shù)據(jù)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)模化應(yīng)用有何難點？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(chǎn)業(yè)鏈，而資源側(cè)相對薄弱。特別是釩資源供應(yīng)側(cè)需整合資源型企業(yè)，開發(fā)釩資源前端技術(shù)，實現(xiàn)關(guān)鍵材料國產(chǎn)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(shè)成本達3700元。"碳中和能源研究院副教授魏磊指出，液流電池項目建設(shè)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(guān)。

　　業(yè)內(nèi)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(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用，勢必得 "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(chǎn)業(yè)鏈承壓，業(yè)內(nèi)對液流電池是否會出現(xiàn)類似情況頗為關(guān)注。

　　"我國釩資源豐富，不會出現(xiàn)短缺問題，且全釩液流電池電解液可重復(fù)利用。當然，液流電池行業(yè)也應(yīng)吸取鋰離子電池原材料漲價經(jīng)驗，預(yù)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。"李先鋒稱。

　　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(guān)鍵核心技術(shù)、裝備和集成優(yōu)化設(shè)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(nèi)人士指出，液流電池可應(yīng)用于發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)及用戶側(cè)儲能，包括大型光伏電站、風(fēng)電場、工業(yè)園區(qū)智能微電網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰電站、通信站等領(lǐng)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(shù)具有不同優(yōu)劣勢。鋰離子電池能量高、能量轉(zhuǎn)化效率高，適合于對能量密度要求高的領(lǐng)域，比如4C、電動車等領(lǐng)域，中低端磷酸鐵鋰電池也適合于一定規(guī)模的儲能領(lǐng)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(jīng)濟性優(yōu)勢越顯著。在他看來，電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模儲能對安全性要求非常高，液流電池具有本質(zhì)安全優(yōu)勢，這也是液流電池有望在大規(guī)模儲能領(lǐng)域大展拳腳的主要優(yōu)勢。(記者 盧奇秀)

　　 轉(zhuǎn)自：中國能源報