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液流电池具有广泛的储能能力，从最小几十千瓦到最大近100兆瓦不等。目前，中国最大的液流电池示范项目已实现100兆瓦/400兆瓦时。目前，液流电池有三条技术路线可以做得更好：

（1） 钒液流电池

（2） 铁铬液流电池

（3） 锌溴液流电池

在这篇文章中，我将比较主要液流电池的特点，以及它们的优缺点，并谈谈液流电池常见问题。

 

不同储能技术路线和液流电池的比较

 

表现

从循环次数、能量密度、功率、自放电和充放电等方面与铅碳电池、钠硫电池和锂电池进行了比较。目前，液流电池最大的优势是循环次数，可达到15000-20000次循环，远远领先于其他储能技术。

然而，液流电池也有非常明显的缺点，即自放电率相对较高，导致效率相对较低。通常，钒液流电池的效率约为70%。就能量密度而言，由于液流电池受到电解质成分的限制，因此能量密度相对较低。对于一个拥有100 MW/400 MWh液流电池的大型储能项目，使用相同的场地，如果用锂电池代替，可以达到800-1000 MWh。

 

成本与安全

从建设成本、商业化、安全电池回收和电动成本的角度来看，目前液流电池的千瓦时成本相对有利。电池（全寿命周期）的千瓦时成本现在低于0.3元/千瓦时。

就安全性而言，液流电池不会像锂电池那样起火爆炸。在另一个层面上，液流电池并不那么安全，尤其是使用最广泛的全钒液流电池。它的电解质是由五氧化二钒溶解在稀硫酸中形成的。这种电解质有毒且具有高度腐蚀性，在操作过程中存在泄漏风险。相对较大的损坏。

 

 

商业化

在商业化层面，目前的全钒氧化还原液流电池刚刚进入商业化门槛。铁铬液流和锌溴液流还没有达到全钒液流的商业化水平，还需要进一步的努力。

在电池回收领域，全钒液流的电解液可以实现更好的回收，优于其他技术路线，如锂电池、钠硫电池和铅碳电池。尽管铅碳电池的电解液不能回收，但铅碳电池中95%以上的铅资源可以回收，其回收性能相对较好。

 

液流电池技术参数比较

主要是电压电平的比较。钒液流电池的电压水平为1.26伏，锌溴液流电池电压水平为1.85伏，铁铬液流电池压力水平为1.18伏。电压有什么影响？

原则上，充满电时开路电压水平越高，意味着电池的能量密度越高，就像普通磷酸铁锂电池的电压水平可以是3.2伏，作为高压电池的三元锂电池可以是3.7-4.2伏一样，三元锂的能量密度高于铁锂。类似地，液流电池的开路电压相对较低，因此能量密度相对较低。

 

不同液流电池的比较分析

液流电池的电解质是水溶液，其反应位点与活性材料的储存位点分离。所述烟囱为烟囱，所述储液罐为储液罐。安全性非常高。所有液流电池，包括钒液流电池、铁铬、锌溴，都可以100%充电和放电。即使充放电深度持续达到100%，也不会对电池造成任何损坏，反而会对电池造成损坏。长寿是有益的。

 

 

这对于锂电池来说是完全不可能实现的。锂电池过度充电或过度放电会对其造成不可逆的损坏，导致内部短路，甚至引发火灾和爆炸。液流电池的容量和功率可以独立配置，这也是液流电池最吸引人的部分。对于液流电池，其电池堆的数量决定了整个系统的输出功率及其电解质剂量。确定整个液流电池组系统的容量。

例如，对于1MWh的项目，液流电池的容量可以是0.5MWh、1MWh、2MWh，当然它可以配置为10MWh，这更灵活。另一点是，当所有液流电池都在运行时，系统内部循环的电解质可以带走内部热量，这是锂电池无法比拟的。锂电池的散热需要一个特殊的冷却系统。换言之，对于液流电池来说，这一块就没有那么必要了。

此外，液流电池的电极材料及其膜材料是有机的，类似于塑料，特别是对于锌溴液流电池，其膜更便宜，并且是微孔材料，成本更低。最后一点是液流电池的模块化程度相对较高，项目选址的自由度相对较大。这些是所有液流电池的共同特点。

 

液流电池的特点

所有液流电池，包括钒液流电池、铁铬、锌溴，都可以100%充电和放电。液流电池的容量和功率可以独立配置，这也是液流电池最吸引人的部分。对于液流电池，其电池堆的数量决定了整个系统的输出功率，而液流电池中使用的电解质量决定了整个液流电池系统的容量。

液流电池的定制相对容易，而且很容易扩大容量。最后一点是液流电池的模块化程度相对较高，项目选址的自由度相对较大。这些是所有液流电池的共同特点。在模块化方面，每个人都是相似的，他们可以做模块化设计，并且功率和容量相对独立。

 

 

各种液流电池的优点和缺点

 

钒液流电池

优点：

● 传热效果好，不燃不爆，安全性高

● 单个电芯之间的一致性更好

● 深度充电和深度放电对电池性能没有不利影响

● 长寿命

缺点

● 钒液流电池的操作通常比锂电池的操作更严格。

● 比铁铬液流电池更贵

● 二价钒易被氧化，导致系统容量下降

它是目前中国最大的电池技术示范项目，这里有中国十大钒电池公司。

 

铁铬液流电池

优点：

● 寿命长，安全性高

● 与钒液流电池相比，该材料毒性和腐蚀性较小，并且可以再生

● 铁铬液流电池适应性更强

● 资源特别丰富，成本比较低

● 增产能力强，价格相对稳定

缺点

● 电解液中存在交叉污染问题

 

锌溴液流电池

优点

● 该材料是一种微孔材料，并且成本较低。

● 高性能、低成本、大容量

● 不含贵金属，可回收

缺点

● 锌-溴液流电池的循环次数低于钒液流电池和铁铬液流电池

● 溴是一种挥发性溶液，具有腐蚀性和穿透性

 

 

常见问题解答

 

如何比较铁铬液流电池和钒液流电池

铁铬液流电池和钒液流电池之间的比较主要取决于单电池组的功率。目前，全钒已达到200-400千瓦，而铁铬液流电池不足100千瓦，技术成熟度相当差。从运行过程中的安全性来看，铁铬液流电池存在负极“析氢”问题难以解决，而全钒则没有。总的来说，全钒的技术优势更大。

与锂电池相比，钒液流电池落后，主要表现在三点：

（1） 对于相同功率/容量规模的项目，全钒的初始投资是锂电池的两倍；

（2） 全钒的电-电效率比锂电池低约20%；

（3） 全钒的操作和维护更复杂，对温度更敏感，操作和维护困难。

 

中大型储能方法和钒液流电池前景如何

该政策禁止使用三元锂电池，而不是全锂电池。事实上，这是为了支持和鼓励磷酸铁锂电池参与电力系统应用。由于液流电池在成本、效率和产业成熟度方面的不足，未来4-5年中大型储能项目的最大增量仍将是磷酸铁锂电池的技术路线，而不是液流电池。

 

 

钒液流电池和铁铬液流电池的电池材料体系如何

钒液流电池和铁铬液流电池尚未形成完整的供应体系，处于发展的早期阶段。供应商不是固定的。

 

硫基液流电池和锌溴电池的发展前景如何

硫基液流电池目前处于实验室阶段，离应用还有很长的路要走。锌溴液流电池由于其效率较低（低于钒液流）和技术参数的缺点，几乎已被市场淘汰。