電子發燒友網報道（文/黃山明）如今，在雙碳策略的指引下，國內的新能源產業迎來高速發展，風電、光伏等可再生能源正在快速改變當前的能源格局。不過這也帶來了一些問題，比如電網所面臨的穩定性、經濟調度及高質量電能的問題，而儲能在其中就能夠讓這些可再生能源變為更優質的新能源。而在長時儲能技術中，全釩液流電池以更優的成本優勢以及更好的選址靈活度格外顯眼。

全釩液流電池的發展

1884年，法國工程師Charles Renard為軍用飛艇開發出了一款鋅氯電池，彼時還未配備液流電池的核心組件，也就是流體驅動系統，直到1950年隔膜的問世，液流電池技術才開始萌芽。

到1986年，澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）的Maria Skyllas-Kazacos教授在國際上首次申請全釩液流電池專利，并且自建了一座1kw級的試驗電堆，能效達到72%-88%。這算是全釩液流電池發展史的里程碑，意味著這項技術從實驗室走向了產業化。

隨后到1997年，Pinnacle公司收購了UNSW的釩電池專利，2001年，加拿大的Vanteck公司又收購了Pinnacle，并在2022年改名為釩電池儲能系統技術開發公司（VRB Power Systems），隨后收購了Reliable Power，進而控制了整個北美的全釩液流電池市場，成為當時全球最大的全釩液流電池公司。

國內的全釩液流電池研發也比較早，起始于在20世紀80年代末期，到1995年中國工程物理研究院的電子工程研究所率先建成了500W、1kW全釩液流電池樣機，成為全國首個全釩液流電池樣機。隨后經過國內多年的經驗積累與技術迭代，目前中國全釩液流電池技術已經達到全球領先水平。

與普通的鋰離子電池和鉛碳電池不同，全釩液流電池分別由電堆（或單電池）、正極儲罐（儲存有正極電解液）、負極儲罐（儲存有負極電解液）、循環泵以及管理系統構成，其中電堆由多個單電池串聯而成，每個單電池包括正極、負極、隔膜、正/負極雙極板等材料。

這意味著多個全釩液流電堆可以構成一個儲能模塊，多個儲能模塊可以構成一個儲能系統或者儲能電站。這也是全釩液流電池的一大優勢，可以對選址地形有更強的適應力。

與此同時，釩電池還具備長循環壽命，達到了所有電化學儲能技術之最，釩電池的循環壽命可達20000次以上，使用年限可達20年，而鋰電池循環次數普遍在10000次以下，大概在5-6年左右。

產業發展現狀

目前我國全釩液流電池行業仍處于初步發展階段，盡管在一些技術上有了突破，如液流電池關鍵材料、高性能電堆、大規模儲能系統集成等方面，但還未進行廣泛的商業化應用。

國內一些主流的企業如大連融科、北京普能、上海電氣、承德新釩鈦、武漢南瑞、上海電氣、襄陽大力電工、湖南銀峰、北京綠釩、深圳中和儲能、也流出能、四川天府儲能、四川偉力得等。國外的釩電池企業主要為日本住友、美國invinitiy等等。

從儲量上看，據美國地質調查局的數據顯示，截至2022年全球釩資源儲量合計超過6300萬噸，其中已認定的釩資源中符合當前采掘生產要求的部分約為2557萬噸，中國儲量達950萬噸，占比為37.2%為全球最多。

據Mysteel數據統計，2020年中國全釩液流電池新增裝機量0.01GW，2021年中國全釩液流電池新增裝機量0.012GW，2022年達到0.2GW。進入2023年，在政府補貼、產業鏈成熟和規模效應降本等多重因素影響下，2023年全年全釩液流電池新增裝機量約為1.56GW。隨著近幾年對釩電池需求的上升，預計到2024年全釩液流電池可用釩量約為3萬噸。

需要看到的是，目前由于電池電解液制備技術壁壘較高，想要實現高效生產高性能釩電解液需要考慮的因素較多，而以租代售模式能夠為企業節省大量初始投入成本，節省資金可達50%左右。

當前國內如大連融科、海螺融華等企業推出了釩電池電解液租賃模式，已經在樅陽海螺6MW/36MWh全釩液流電池儲能項目中得以應用，意味著這一模式已經從理論走向了實際應用。

小結

盡管當下儲能電池仍然以鋰為主，但中國不管是在釩的存儲量，還是釩電池技術應用上，都已經站到了全球頭部行列，國內對全釩液流電池的需求也在快速提升。尤其釩電池具備的低成本、長壽命以及更靈活的選址優勢，都更適合國內市場，可以預見未來國內的儲能中，全釩液流電池將占據重要位置。