“‘十四五’期間，我國(guó)全釩液流電池將迎來非常好的大規(guī)模推廣時(shí)機(jī)。隨著各地全釩液流電池儲(chǔ)能示范項(xiàng)目落地并獲得成功的技術(shù)驗(yàn)證，未來五年內(nèi)預(yù)計(jì)將是液流電池從成熟走向推廣的重要窗口期?！眹?guó)家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院（下稱“低碳院”）儲(chǔ)能技術(shù)負(fù)責(zé)人劉慶華近日在接受采訪時(shí)表示。今年以來，全釩液流電池項(xiàng)目已相繼在我國(guó)新疆、福建、遼寧等地區(qū)落地投運(yùn)。液流電池作為大容量?jī)?chǔ)能領(lǐng)域的“未來之星”，在儲(chǔ)能市場(chǎng)不斷擴(kuò)張的當(dāng)下，未來將如何在激烈競(jìng)爭(zhēng)中贏得市場(chǎng)青睞？
技術(shù)迭代成本快速下降
近年來，我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模始終處于快速增長(zhǎng)階段，在全球“綠色經(jīng)濟(jì)”大潮下，可再生能源配儲(chǔ)的呼聲也大力提振了儲(chǔ)能市場(chǎng)。液流電池作為電化學(xué)儲(chǔ)能中的一種，因其大容量、高安全性等優(yōu)勢(shì)而備受行業(yè)關(guān)注。其中，全釩液流電池因其良好電池性能更加受到研究者青睞。
據(jù)了解，全釩液流電池因其水基儲(chǔ)能介質(zhì)而擁有更高的安全性能，同時(shí)，全釩液流電池在循環(huán)次數(shù)壽命、全生命周期度電成本、資源可持續(xù)性以及資源可回收特性等關(guān)鍵性能指標(biāo)方面具有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。多年以來，國(guó)內(nèi)外研究人員始終在推動(dòng)這一新興電池技術(shù)降本路徑。
而在劉慶華看來，高功率密度電池電堆設(shè)計(jì)創(chuàng)新是重要的降本突破口。低碳院最新研究成果顯示，針對(duì)全釩液流電池電堆設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，能夠有效提高電池功率密度。低碳院也憑借此成果獲得中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)組委會(huì)“2020年度中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)最佳前沿儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”。劉慶華說：“低碳院最新研發(fā)的全釩液流電池，相較于常規(guī)全釩液流電池，其儲(chǔ)能電堆功率密度和電池能量效率都有顯著提升，此外成本也下降約30%左右，低碳院此技術(shù)有著明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
在電池技術(shù)不斷迭代更新、成本不斷下降的情況下，業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，全釩液流電池已經(jīng)具備商業(yè)化開發(fā)條件。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員、教授嚴(yán)川偉曾公開表示，目前全釩液流電池是最成熟的液流電池，考慮到液流電池本身優(yōu)勢(shì)，全釩液流電池是滿足大規(guī)模儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化要求較為理想的技術(shù)，其技術(shù)性能與成本也已達(dá)到可規(guī)模化發(fā)展的水平。
示范項(xiàng)目已“落戶”多地
查閱公開資料了解到，全釩液流電池示范項(xiàng)目已在我國(guó)多地區(qū)落地。今年9月23日，新疆阿克蘇全釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開工奠基，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將形成100兆瓦全釩電池儲(chǔ)能裝備產(chǎn)能，對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)峰起到重要作用。同月，我國(guó)唯一化學(xué)儲(chǔ)能調(diào)峰電站大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站國(guó)家示范項(xiàng)目也啟動(dòng)了220千伏送出工程，該項(xiàng)目的推進(jìn)也意味著液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)入新階段。
劉慶華表示，從前期示范項(xiàng)目運(yùn)行情況來看，全釩液流儲(chǔ)能功能齊全，單體儲(chǔ)能電站規(guī)模也具備優(yōu)勢(shì)，安全性以及可靠性已得到充分驗(yàn)證。有數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，全球范圍內(nèi)全釩液流電池技術(shù)示范應(yīng)用項(xiàng)目已超過200個(gè)，最早項(xiàng)目運(yùn)行至今時(shí)間跨度也已超過20年。
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展條件下，大容量、快速響應(yīng)的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在多種未來儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景中都能夠擁有一定的市場(chǎng)空間，具體應(yīng)用場(chǎng)景則可能包括可再生能源配儲(chǔ)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、火電調(diào)頻、城市儲(chǔ)能電站應(yīng)急保電等。
產(chǎn)業(yè)化瓶頸不復(fù)存在
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，在我國(guó)已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，抽水蓄能裝機(jī)占總體裝機(jī)的93%以上，包括鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池等技術(shù)路線的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)占比約為5%，而在電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)中，液流電池比例為2%左右。同時(shí)，鋰離子電池裝機(jī)占比超過75%以上，在儲(chǔ)能行業(yè)內(nèi)，鋰離子電池仍處于“主導(dǎo)”地位。
天能電池集團(tuán)股份有限公司智慧能源事業(yè)部副總裁劉曉露指出：“與其他電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線相比，鋰離子電池更加容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，同時(shí)也更加能夠做到靈活部署。我國(guó)鋰離子電池技術(shù)在全球范圍內(nèi)已處于領(lǐng)先地位，未來一段時(shí)間內(nèi)鋰離子電池很可能仍是儲(chǔ)能行業(yè)的主流?！?
在此情況下，液流電池將如何在眾多電池技術(shù)路線擴(kuò)大市場(chǎng)份額？
在劉慶華看來，隨著高功率密度全釩液流電池電堆的開發(fā)成功，和新一代全釩液流電池技術(shù)的成熟，以及產(chǎn)業(yè)鏈上游更多企業(yè)的參與，全釩液流電池在初始投資成本和系統(tǒng)效率等方面的競(jìng)爭(zhēng)力將不斷提升。
嚴(yán)川偉也指出，近兩三年內(nèi)全釩液流電池技術(shù)突飛猛進(jìn)，現(xiàn)在這一技術(shù)已經(jīng)能夠形成完整的研發(fā)體系，在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面已不存在不可逾越的難關(guān)或瓶頸。
“高功率密度全釩液流電池電堆的出現(xiàn)為新一代低成本的全釩液流電池的發(fā)展提供了基礎(chǔ)性技術(shù)支撐，同時(shí)也為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整合提供了契機(jī)。技術(shù)革新將不斷吸引較強(qiáng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的電解液開發(fā)商、高可靠性系統(tǒng)集成商以及大規(guī)模資本的進(jìn)入，此后也為進(jìn)一步降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本提供了基礎(chǔ)?！眲c華說。
文章來源：中國(guó)能源報(bào)