液流電池儲能技術的介紹及液流/鋰硫/鋰空氣電池的比較

　　當前，國際上主要的化學儲能技術包括鈉硫電池、鋰電池、液流電池、鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池等。中國科學院大連化學物理研究所研究員張華民表示，隨著可再生能源產業和電動汽車產業的發展，儲能技術和產業受到各國的高度重視，各種新型電化學儲能電池技術的研究開發不斷取得進展。其中，比較有代表性的有液流電池、鋰硫電池及鋰空氣電池等，但其技術發展都面臨著一些現實挑戰。

　　液流電池儲能技術

　　液流電池一般是通過液態活性物質發生氧化還原反應來實現電能與化學能的相互轉化，從而實現電能存儲與釋放的電化學儲能裝置。因其功率和容量相互獨立、可以深度充放電、安全性好等突出優勢，已成為儲能領域的最佳選擇之一。

　　液流電池自上世紀70年代被發明以來，歷經了從實驗室到企業、從樣機到標準產品、從示范應用到商用推廣、規模從小到大、功能從單一到綜合，實施的各類項目有百余項，累計裝機容量約達40兆瓦。

　　全釩液流電池裝機容量達35兆瓦，是目前應用最廣泛的液流電池。以中科院大連化學物理研究所為技術支撐的大連融科儲能技術發展有限公司（以下簡 稱融科儲能）與大連化學物理所合作，實現了全釩液流電池關鍵材料國產化和規?；a。其中電解液產品已大量出口日本、韓國、美國、德國和英國。開發出的高 選擇性、高耐久性、低成本的非氟離子傳導膜性能優于全氟磺酸離子交換膜，價格僅為后者的10%，真正突破了全釩液流電池“成本瓶頸”。

　　通過結構優化和新材料應用，全釩液流電池電堆的額定工作電流密度已由原來的80mA/c㎡提高到120mA/c㎡而保持性能不變，電堆成本大幅 下降近30%，單體電堆規格達32千瓦，已向美國和德國出口。2013年5月，設計建造的全球最大規模5兆瓦/10兆瓦時全釩液流電池儲能系統在國電龍源 臥牛石50兆瓦風電場成功并網運行。此后相繼實施的位于錦州的風電并網用3兆瓦/6兆瓦時儲能項目和國電和風2兆瓦/4兆瓦時儲能項目，也是我國探索儲能 商業模式的重要案例。

　　全釩液流電池領域另一領軍企業是日本住友電工。該公司于2010年重啟液流電池業務，將在2015年建成15兆瓦/60兆瓦時全釩液流電池電 站，用于解決北海道局部區域大規模太陽能電站并網帶來的調峰和電能質量壓力，該項目的成功實施將是全釩液流電池領域又一里程碑。2014年，美國 UniEnergy Technologies，LLC（UET）公司在美國能源部和華盛頓清潔基金的支持，建立了3兆瓦/10兆瓦時全釩液流電池儲能系統。該項目中UET公 司將首次應用其混合酸型電解液技術，將能量密度提高約40%，并能拓寬全釩液流電池使用溫度窗口和電壓范圍，減少熱管理能耗。