提到電動汽車，大家已經(jīng)并不陌生，電動汽車的大規(guī)模應用大大減少了汽車尾氣的排放。然而，就在3年前，一家年輕的德國初創(chuàng)公司NanoFlowcell在推出幾款液流電池驅(qū)動的車型而備受業(yè)界關注。液流電池驅(qū)動到底有多厲害，就拿NanoFlowcell的這款電動車來說，續(xù)航里程達到800-1000km，更新耗時僅僅為5-10分鐘。


液流電池儲能技術(shù)特點

然而，這只是液流電池應用的其中一種場景，因其具有規(guī)?；⒛途?、安全、環(huán)保等特點，還被廣泛應用在風儲、光儲、調(diào)峰、調(diào)頻和安全備用電源等領域。


說起液流電池，要先從儲能技術(shù)說起，儲能技術(shù)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的“剛需”，是實現(xiàn)可再生能源并網(wǎng)和普及應用的核心技術(shù)，也是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)、泛能網(wǎng)、電力輔助調(diào)頻、離網(wǎng)供電、安全備用電源和分布式發(fā)電等領域的關鍵使能技術(shù)。近年來，電池儲能應用趨勢呈現(xiàn)大型化，尤其以液流電池規(guī)模最大。


液流電池原理

液流電池是通過正、負極電解液中的活性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應實現(xiàn)電能和化學能的相互轉(zhuǎn)化，進而實現(xiàn)電能的儲存和釋放。液流電池是一種與傳統(tǒng)的二次電池結(jié)構(gòu)明顯不同的可重復充放電的電池。一般由電池堆、正極電解液和負極電解液構(gòu)成，電池堆主要包括正極、負極和隔膜。根據(jù)其正負極采用的活性物質(zhì)不同，分為全釩、鋅/溴、鋅/氯、鐵/鉻以及釩/多鹵化物液流電池。

在眾多儲能技術(shù)中，液流電池技術(shù)相對成熟，并且具備明顯的優(yōu)點。主要優(yōu)點包括：

1常溫運行，并且使用水相電解液，無燃燒爆炸危險，安全性好；

2與一般電池不同，具備功率和容量可獨立設計的獨特優(yōu)點，尤其適合大規(guī)模儲能；

3使用壽命長，一般可達15,000個循環(huán)，壽命可達10～20年；

4主要材料可循環(huán)利用、環(huán)境友好；

5儲能容量大，一般在100kWh-1000MWh;

6能量效率高，高于80%，充放電性能好，可以深度放電而不會對電池造成損害。

盡管液流電池技術(shù)具有以上獨特的優(yōu)點，但是其大規(guī)模的商業(yè)化仍然受到成本制約，如何降低其制造成本已經(jīng)成為行業(yè)“痛點”

總結(jié)：

液流電池儲能技術(shù)應用場景基本包含了美國能源部提出的所有儲能應用場景（5大類，18個小類），在集中式新能源（風力發(fā)電和光伏發(fā)電）、電源側(cè)輔助服務、電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)（工商業(yè)用戶）等領域具備廣闊的應用前景。以集中式新能源領域為例，液流電池發(fā)揮減少棄電、削峰填谷、平滑出力、跟蹤預測曲線和改善新能源無功電壓特性等功能，一般配置5MW–50MW，放電時長2h–6h。

國家能源集團在可再生能源消納、電力輔助服務、電能質(zhì)量管理、微網(wǎng)和安全備用電源等領域儲能需求量大，儲能技術(shù)廣泛應用于集團各個主業(yè)。僅就風電領域應用一項，按照10%–15%風場配備儲能，市場規(guī)模達到300–500億人民幣。發(fā)展液流電池技術(shù)，不僅滿足集團主營業(yè)務的儲能需求，同時可以實現(xiàn)火電廠廢棄物、煤化工產(chǎn)品和副產(chǎn)物的高附加值利用，拓展儲能產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)和市場。目前，全球和中國的儲能市場已經(jīng)迎來真正的重要發(fā)展期，國內(nèi)儲能市場正在逐步釋放，加快推動液流電池技術(shù)的發(fā)展，擁抱儲能發(fā)展的大潮，投身于萬億規(guī)模儲能市場的開發(fā)，未來可期。