液流電池產(chǎn)業(yè)化進程大提速

液流電池正以后補角色入場。

隨著新型儲能賽道的持續(xù)火熱，液流電池正以“后補”角色入場。

近期，上海電氣宣布將在合肥基地新增1吉瓦時釩液流電池產(chǎn)能；星辰新能也宣布，全釩液流吉瓦級工廠一期300兆瓦產(chǎn)線將于8月投產(chǎn)，最終總產(chǎn)能達到3吉瓦；緯景儲能此前表示，江蘇鹽城智能制造工廠單條產(chǎn)線產(chǎn)能將提高至1.2吉瓦時……

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今年以來，電池生產(chǎn)商密集宣布并推進液流電池擴產(chǎn)計劃場，以求在新型儲能賽道鉚足后勁，大展身手。

長時儲能成剛需

目前，我國電化學儲能裝機容量90%為鋰離子電池技術，儲能時長通常在2小時左右。隨著可再生能源占比大幅提高，電網(wǎng)調(diào)峰作用將由火電調(diào)峰電站移交給儲能電站。為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定供電，大功率、長時儲能系統(tǒng)漸成剛需。

“長時儲能在新型電力系統(tǒng)中非常重要，是目前我們最大的缺口?！痹谌涨罢匍_的第十三屆中國國際儲能大會上，中國科學院院士趙天壽指出，構建以新能源為主導的新型電力系統(tǒng)需要不同時長、規(guī)?；?、高安全的儲能技術。在太陽能、風電占比較低的情況下，用火電來應對調(diào)配需求，但未來新能源占比達到70%以上時，必須通過長時儲能來實現(xiàn)。

長時儲能，通常是指 4 小時以上的儲能技術。從建設“新能源+儲能”的實際需要出發(fā)，各地儲能政策導向已經(jīng)出現(xiàn)變化。去年12月，內(nèi)蒙古發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的實施意見》，在全國率先提出“新建市場化并網(wǎng)新能源項目，配建儲能規(guī)模原則上不低于新能源項目裝機容量的15%，儲能時長4小時以上”的要求。此外，遼寧、河北、上海、新疆、西藏等省區(qū)均將配儲比例及小時數(shù)進一步上調(diào)，要求儲能時長達到4小時以上。

作為長時儲能技術的“后備軍”，液流電池一躍成為市場“新貴”。根據(jù)正負極、電解質(zhì)溶液中活性電種類的不同，液流電池可分為鋅鐵液流電池、鋅溴液流電池、全鐵液流電池、鐵鉻液流電池、全釩液流電池等。其中，釩電池伴隨上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已率先進入商業(yè)化初期。

星辰新能市場總監(jiān)周旋向《中國能源報》記者表示，全釩液流電池是綜合技術指標最領先、產(chǎn)業(yè)化落地最靠前、國家政策最鼓勵的新型儲能路線之一。預計到2030年，全釩液流電池在新型儲能中滲透率將超過30%。

綜合優(yōu)勢凸顯

天時地利，讓液流電池脫穎而出。

液流電池誕生于上世紀70年代，2022年，行業(yè)技術取得里程碑式進展，兆瓦級產(chǎn)品量產(chǎn)交付，首個吉瓦時級別項目集采開標，包括全球最大液流電池儲能電站大連液流電池儲能調(diào)峰電站一期100兆瓦/400兆瓦時在內(nèi)項目的成功并網(wǎng)，使其技術成熟度和規(guī)模化得到驗證，極大提振了行業(yè)信心。

安全是液流電池的最大優(yōu)勢。緯景儲能業(yè)務發(fā)展總監(jiān)陸雙雙介紹，液流電池是將能量儲存于水性電解液中，且能量轉化不依賴于固體電極，沒有燃燒、爆炸的風險，滿足儲能的安全需求；其次，液流電池使用壽命長，其容量和功率可以有效解耦，根據(jù)項目需求來靈活配置。相比于抽水蓄能、壓縮空氣等長時儲能技術，液流電池建設周期短、選址靈活?！耙毫麟姵卦诎l(fā)電側、電網(wǎng)側都有很好的表現(xiàn)，從毫秒級、秒級響應，到分鐘級以及小時級響應，都有非常突出的表現(xiàn)。”

上海電氣儲能科技有限公司總經(jīng)理楊霖霖向《中國能源報》記者介紹，一方面，我國釩資源儲備量和釩產(chǎn)量均為全球第一；另一方面，我國釩電池技術引領全球，沒有卡脖子的技術風險，從核心關鍵原料到電堆等裝備技術，都能實現(xiàn)100%國產(chǎn)化制造。

不同于鋰電池鋰原料對外依賴度較高，我國釩資源豐富，鋅鐵液流電池、鋅溴液流電池也不存資源受限問題。陸雙雙指出，鐵鉻、鋅溴等液流電池技術性能相差不大，主要區(qū)別在于制造可行性和商業(yè)化成本。鋅、鐵兩種元素在全球儲量豐富且價格穩(wěn)定。而且，鋅鐵液流電池能在零下10攝氏度至45攝氏度環(huán)境溫度下安全穩(wěn)定運行，不受地理環(huán)境限制。?

模式創(chuàng)新降低成本

目前，國內(nèi)從事液流電池的機構主要有中國科學院大連化學物理研究所、大連融科、北京普能、上海電氣、清華大學、中科院沈陽金屬所、中南大學、星辰新能、緯景儲能等科研院所和企業(yè)，還吸引了鈦白粉龍頭中核鈦白等公司跨界布局。

在業(yè)內(nèi)看來，從曾經(jīng)的小眾產(chǎn)品到未來的大規(guī)模應用，液流電池還需解決初始投資成本較高、商業(yè)化運行模式不明確等問題。

國網(wǎng)新疆電力經(jīng)濟技術研究院副總工程師宋新甫坦言，液流電池初始投資每千瓦在6000元左右，是鋰電池的3倍左右，其中電解液和電堆占據(jù)投資的絕大部分。

不過，液流電池電解液可以再循環(huán)使用，殘值很高。“釩液流電池的電解液不會被消耗，未來可以對電解液進行融資租賃。在初裝成本中，將電解液成本剝離出去，建立一種新的商業(yè)模式以降低成本?！睏盍亓刂赋?，全釩液流電池循環(huán)次數(shù)達到2萬次以上，能夠支撐風光發(fā)電項目25年的穩(wěn)定運行，不需要更換電芯，不需要追加投資成本。同時，釩電池裝備在結束生命周期后仍有30%以上的殘值。因此從全生命周期來看，全釩液流電池度電成本已低于0.2元。當然，釩電池還處于產(chǎn)業(yè)化初期，通過技術不斷進步、提升電堆功率密度、提高電解液有效利用率、優(yōu)化系統(tǒng)端造價以及規(guī)?；瘧玫仁侄?，釩電池仍有降本空間。

文 |?本報記者? 盧奇秀

出品 | 中國能源報（ID：cnenergy）

編輯?|?李澤民

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