一、全釩液流電池商業(yè)化進程較緩慢
目前儲能技術進步最快的是化學儲能,其中鈉硫電池、釩液流電池、鋰離子電池等技術在安全性、能量轉換效率和經濟性等方面取得了較大突破。其中,全釩液流電池具有容量大、安全環(huán)保、循環(huán)壽命長、能量轉換效率高等特征,應用價值日益受到重視,成為大容量儲能領域的首選技術之一。
目前,釩液流電池產業(yè)化的條件日漸成熟,正處于由技術積累向產業(yè)化邁進的關鍵時期。盡管全釩液流電池具備技術優(yōu)勢,不過其商業(yè)化進程較為緩慢。根據中國儲能網數據,全釩液流電池約占液流電池總市場需求的40%,而液流電池占電化學儲能裝機規(guī)模的10%,據此推測,全釩液流電池約占電化學儲能裝機規(guī)模的4%。
全釩液流電池成本較高為限制其商業(yè)化發(fā)展的重要因素,釩電池儲能系統(tǒng)中,成本占比最大為釩電解液成本,占總成本的41%,電堆成本達到37%,全釩液流電池系統(tǒng)成本受關鍵材料、電堆結構、操作條件等多因素的影響。
不過,釩液流電池的擴容成本較低,其容量越大,成本越低。隨著產業(yè)規(guī)?;@現(xiàn),釩液流電池成本有望降低。
二、全釩液流電池適用于大規(guī)模儲能場景
與鉛蓄電池或鋰離子電池比,全釩液流電池的污染風險度較低,由于全釩液流電池電解液在充放電過程中不會產生環(huán)境污染物,因此具備可回收的特點;同時,全釩液流電池循環(huán)壽命次數大幅高于鉛蓄電池或鋰離子電池。
全釩液流電池作為目前應用最廣泛的液流電池技術,具備適合大規(guī)模儲能、能源轉換效率高、循環(huán)壽命長、充電便捷的優(yōu)勢。全釩液流電池系統(tǒng)功率和容量相互獨立,適合大規(guī)模儲能場景;充放電性能好,能量轉換效率高。
盡管全釩液流電池適用于大規(guī)模儲能領域,但其應用領域受限,其比能量較低,由于溶解度的限制,比能量提高受限,因此,全釩液流電池體積相對龐大,不適用于電動汽車領域。
三、新能源儲能為全釩液流電池的主要應用場景
由于電網已成為風電發(fā)展的瓶頸,隨著風電的爆炸式發(fā)展,風電與電網的矛盾將越來越突出,為了減少對電網的沖擊,大幅度提高風電場電力的使用率同時賺取巨額的電網峰谷差價,風電場將需要配備功率相當于其功率10-50%的動態(tài)儲能蓄電池。
對于風機離網發(fā)電,則需要更大比例的動態(tài)儲能蓄電池;光伏產業(yè)為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。由于鉛酸電池功率、容量、壽命均非常有限,全釩液流電池也應用于光伏發(fā)電儲能環(huán)節(jié)。
全釩液流電池同時應用于電網調峰、應急發(fā)電裝置、電動車車用電源等領域,新能源儲能為全釩液流電池的主要應用場景。
四、全釩液流電池成本有望降低
隨著相關科研項目的啟動,全釩液流電池成本有望降低,從而推進其商業(yè)化進程。2020年6月,大連化物所研發(fā)出新一代高功率全釩液流電池電堆,總成本下降40%;2021年5月,攀鋼研究院在釩電池領域取得技術突破,降低了釩電池用電極材料的成本。
同時,與其他電化學儲能技術發(fā)展歷程類似,預計全釩液流電池標準體系將逐步完善,商業(yè)模式也將多樣化。
原標題:全釩液流電池市場、應用場景、成本分析 !