电子发烧友网报道(文/黄山明)近几年,随着新能源行业的兴起,尤其是光伏、风能等产业的不断扩张,对于储能的需求与日俱增。当前储能市场处于扩张期,各大企业都在紧锣密鼓抢占市场,而抢占市场的关键便是寻找更具性价比的威廉希尔官方网站
。
市场中储能电池路线选择非常丰富,包括铅酸电池、锂离子电池、超级电容、钠硫电池、钒电池等等。不过在今年,国家能源局发布文件表示,将三元锂离子电池、钠硫电池从中大型电化学储能方案中剔除。同时,钒电池开始进入到国家级大型化学储能示范项目当中,这意味着钒电池的春天到来了吗?钒电池全称为全钒氧化还原液流电池,也称作钒液流电池(英文缩写VRB),是一种可充电的液流电池,通过采用不同氧化态的钒离子来储存化学势能。目前大多用于电网储能,例如连接到发电厂或电网中。钒电池的发展最早可以追溯至1933年,由P. A. Pissoort所提出,将钒应用在电池领域,后续人们也进行了诸多尝试。直到上世纪80年代,澳大利亚新南威尔士大学的Maria Skyllas-Kazacos首次成功地研制出全钒液流电池,并在1986年申请了专利。钒电池的优点在于,方便规模化,电池的容量完全取决于储罐的大小,既可以做到微波炉那么大,也能做到小型别墅那么大,电池容量几乎没有上限。也可以在完全放电的情况下长时间保存而没有其他不良影响,即便没有可用的电源为其充电只需要更换电解质就能再进行充电。即便电解质不小心混合了,电池也不会遭受到永久性的损害。这也意味着电池的安全性非常好,即便有大电流与过充过放的情况发生,也毫无压力,并不会起火或爆炸。同时使用寿命长,通常用个20年也没有问题。之所以将三元锂电池与钠硫电池禁止在中大型化学储能电站中使用,便是因为安全问题。钠硫电池核心温度较高,外层需要防高温材料包裹,一旦破损会造成安全事故。三元锂电池有内短路风险,主要是锂晶体生长造成。动力电池因充放电次数增加会出现容量快速衰减问题,在无人值守情况下可能出现过充风险。相比之下,钒电池由于安全性高的缘故,比较适合与中大型储能电池中的应用。当然,缺点在于钒氧化还原威廉希尔官方网站
有相对较差的体积比能量,通常只有15-40Wh/L,甚至不如铅酸电池,这也让钒电池设计体积都很大,基本只能做固定式的应用。并且钒电池对于环境温度有较高要求,一旦温度超过45℃,正极溶液就会析出五氧化二钒沉淀物堵塞流道,使电池无法正常工作,最终报废。但电解液只要反应就会放热,因此温度控制有难度。当然现在的电解液经过调试,可以保持在50℃以内都不会析出沉淀物。此外,这种电池中的钒化合物具有较强的毒性。相比之下,磷酸铁锂电池中的磷酸铁锂几乎是无毒的,同时电池本身也不具有有毒重金属或其化合物。而三元锂电池的主要材料之一,锰酸锂也是无毒的。中国对钒电池的研究始于上世纪90年代末,到2008年,大连融科储能威廉希尔官方网站
发展有限公司成立,成为国内首家专门从事钒电池销售的企业,2009年,北京普能世纪科技有限公司收购全球最大钒电池企业加拿大VRB Power System公司。目前钒电池核心威廉希尔官方网站
主要掌握在日本、中国、澳大利亚、加拿大等国。同时钒电池产业链发展也处于早期阶段,具备钒电池威廉希尔官方网站
的企业数量较少。值得一提的是,中国是钒电池原材料的最大生产来源国。据统计,2021年中国钒矿产量达到7.3万吨,较2020年增加了2万吨,占全球产量的66.36%。中国钒资源储量占全球39%,与产量同处世界第一,而锂资源中国储量占比仅为7%。需要注意的是,尽管国内在储量及产量上占有优势,但由于钒电池产业还处于初级阶段,因此成本较高。一方面由于运行电流密度较低,导致电堆成本较高;另一方面由于钒电解液本身价格较高,加上利用率仅为60%左右,导致电解液成本也较高。同时在短时储能上(2小时以内),钒电池的投资回报率是低于锂电池的,经济性也较差。在4小时储能中,钒电池与锂电池经济性已相差不远。随着储能时间的拉长,尤其是8小时以上时,钒电池的经济性将显著提升并超过锂电池。因为钒电池的特性,只需要增加钒电解液的容积就行,这也意味着储能时长越长,钒电池的单位投资成本也就越低。目前钒电池成本达到3-3.2元/Wh,是锂电池的2-3倍,铅酸电池的3-5倍,其中钒电池中电解液成本约占总成本的41%。有机构预测,未来5年内钒电池成本将降至2元/Wh,未来十年成本降至1.3元/Wh。麦肯锡预测,2025年全球8小时以上的长时储能累计装机量将达到30-40GW,2040年将达到1.5-2.5TW,也是目前全球储能系统装机量的8-15倍。2021年,钒电池在国内新兴储能中装机占比还不足1%,有巨大的发展潜力。据统计,2022年1-10月期间,国内包括备案、开工、在建、中标、招标等全钒液流电池项目规模合计达到1.3GW/5.4GWh。其中,已经开工、中标、在建的项目合计超过2.0GWh,预计将于2023年逐步落地。从储能招投标来看,部分2小时储能项目已经配备了10%的钒电池,部分4小时及以上储能的项目配备了50%甚至100%的钒电池。2022年上半年,在建独立储能电站中钒电池的规模已达到302MW/1104MWh,占2022年上半年在建独立储能电站4%,增长迅速。钒电池的特点在于方便规模化、安全性高以及寿命较长,但由于系统效率较低,导致钒电池通常体积较大,并不适用于移动,只能作为中、大型储能设备使用。并且由于当前材料成本较高,让钒电池在中低时长储能领域中并不具备太大的经济效益,随着储能时间的拉长,钒电池的作用便愈发凸显。未来随着钒电池成本的下降,或许将在中低时长储能市场中也占有一席之地。声明:本文由电子发烧友原创,转载请注明以上来源。如需入群交流,请添加微信elecfans999,投稿爆料采访需求,请发邮箱huangjingjing@elecfans.com。- 包机出海拿下10亿订单!企业面对面沟通,或更利于电子产品出口!
- 被裹挟的台积电与昂贵的“美国制造”:投资400亿美元补贴不足5%
原文标题:能否取代锂电池,钒电池成储能行业最优选择?
文章出处:【微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。
举报投诉
原文标题:能否取代锂电池,钒电池成储能行业最优选择?
文章出处:【微信号:elecfans,微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
相关推荐
比克集团于2001年在深圳成立,二十余年专注锂电池研发、生产与销售,已成为全球圆柱锂电池行业领军者之一。公司产品包括圆柱、方形和聚合物电池,在绿色出行、新型
发表于 12-18 09:58
•199次阅读
本文首先阐述房车旅行面临的能源挑战,引出家庭光伏储能动力锂电池这一主题。接着详细介绍了该锂电池的优势,包括绿色环保、高效稳定、独立供电和智能管理等方面。然后描述了其应用场景,如房车生活、野外作业
发表于 12-10 16:45
•158次阅读
最近在做一个项目,需要用到锂电池来为整个系统供电,锂电池通过Buck电路和Boost电路给后续负载供电,同时使用太阳能电池板和CN3791、DW01来给锂电池充电。
我在设计电路的时候
发表于 11-15 10:59
锂铁电池通常指的是磷酸铁锂电池(LiFePO4 Battery),而锂电池则是一个更广泛的类别,包括多种不同类型的锂离子电池,如磷酸铁锂电池
发表于 10-03 15:08
•829次阅读
随着全球对清洁能源的需求不断增长,锂电池作为一种高效、环保的储能设备,在电动汽车、消费电子、储能系统等领域得到了广泛的应用。而在锂电池的生产过程中,研磨工艺是一个关键环节,它直接影响着
发表于 08-27 14:20
•776次阅读
光伏储能系统和锂电池储能系统是两种不同的能源存储解决方案,它们各自具有独特的特点和应用场景。
发表于 04-24 18:11
•2240次阅读
在选择锂电池保护板时,需要考虑多个因素以确保电池的安全、稳定和高效运行。以下是一些关键点,用于指导如何选择适合的锂电池保护板。
发表于 04-17 17:15
•6224次阅读
,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;
3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;
4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉
发表于 04-16 03:07
磷酸铁锂电池充电正确方法和使用寿命 磷酸铁锂电池是当今最为广泛使用的一种锂离子电池类型。它具有高能量密度、长循环寿命、良好的安全性等特点,成为电动车、储能系统等领域的首选。为了最大限度
发表于 01-31 14:44
•1.9w次阅读
锂电池单体、锂电池组和锂电池包的区别 锂电池是一种常见的可充电电池,由于其高能量密度、轻量化和环境友好等优势,被广泛应用于移动设备、电动汽
发表于 01-11 14:09
•3620次阅读
锂电池过度保护原理 锂电池保护板的工作原理 锂电池保护板为什么能保护锂电池? 锂电池是一种高能量密度、长寿命和环保的
发表于 01-10 14:53
•1827次阅读
锂电池储能系统的用途和意义 锂电池储能系统是一种先进的电池威廉希尔官方网站
,被广泛用于能源储存领域。它具有储
发表于 01-10 10:18
•1283次阅读
储能锂电池与电动车锂电池能替换使用吗? 近年来,随着全球对清洁能源的需求不断增加,储能威廉希尔官方网站
及其应用成为了研究的热点。储能
发表于 01-09 16:09
•1251次阅读
2023年储能锂电池行业迎来了威廉希尔官方网站
、价格、产业格局等领域巨大变化。 由高工产研出品的2023中国储能锂电池
发表于 01-04 09:55
•389次阅读
2023年储能锂电池行业迎来了威廉希尔官方网站
、价格、产业格局等领域巨大变化。
发表于 01-04 09:55
•726次阅读
评论