前言

“在世界能源革命的大趋势下，储能产业已成为加快建设制造强国、保障国家能源安全的关键环节。”

全钒液流电池因其储能规模大、安全性高、使用寿命长、环境友好等优势，成为规模储能的首选。在调峰电源系统、大规模风光电系统储能、应急电源系统等领域，具有广阔的应用前景。

钒电池介绍

钒电池原理

钒电池是一种实现化学能与电能相互转换的设备，其工作原理是通过循环流动的钒电解液在电极上进行电化学反应。钒电池主要由电堆、钒电解液桶、循环泵、管路和电池管理系统等组件构成。

图为钒电池工作原理

电堆由多个单片电池串联组成，每个单片电池包括离子交换膜、电极、导电板、液流框板和密封圈。电极采用石墨毡构成，安装在液流框板内，位于离子交换膜和导电板之间。液流框板的下部和上部分别设有钒电解液进液和出液支路流道。

在循环泵的作用下，钒电解液从桶中经过进液主路流道进入电堆，经过单片电池液流框板下部进液支路流道均匀分流后，自下而上通过单片电池电极的微孔流道进行电化学反应。反应后的钒电解液经过单片电池液流框板上部出液支路流道均匀汇流后流出电堆，再通过出液主路流道回流至桶中。

钒电池优势

功率与能量独立控制：与传统电池不同，钒电池作为高效充放电燃料电池，其活性物质储存在电解液中，这使得其功率和能量的控制能够独立进行调节。

高功率和大能量输出：通过增加钒电池电堆数量，可以随意增加钒电池的功率输出，而增加电解液体积则可增加能量输出。在全球商业化示范运行中，钒电池已经达到了数兆瓦级的功率输出和数千兆瓦时级别的能量输出。

高能量转换效率：钒电池采用全液相反应，电极极化小，因此其能量转换效率可达80%以上，而且通过将活性物质储存在电解液中，避免了自放电损耗。

快速响应：钒电池具有快速启动特性，充放电切换时间少于20毫秒，响应速度少于1毫秒。

即时充电：通过更换预先充满电的电解液，钒电池可以实现即时充电。

长循环寿命：钒电池的活性物质存在于电解液中，电解液寿命无限，充放电过程中无物相变化，因此能够承受数万次循环充放电而不损坏，远远超过传统电池。

高安全性和可靠性：钒电池无爆炸或火灾风险，即使正负极电解液混合也不危险，只会导致温度升高20~30℃。

低全寿命成本：钒电池使用的部件多为廉价材料，且材料来源丰富易回收，不需要贵金属作为催化剂，因此全寿命成本远低于传统电池。

灵活选址和低维护成本：钒电池具有较大的选址自由度，可以实现全自动封闭运行，无污染环保，维护简单，运营成本低。

图为贵州聚能钒电池集装箱储能系统

钒电池与其他电池对比

通过对比图表可以明显看出，锂电池在能量密度上具有明显优势，特别适用于动力电池，如电动汽车。而钒电池则以长寿命和高安全性为特点。随着双碳目标的提出和新能源产业的迅速发展，钒电池在长时间、大容量固定式存储方面将比其他电池更具竞争力。

文章来源：储能知识库

注：本站转载的文章大部分收集于互联网，文章版权归原作者及原出处所有。文中观点仅供分享交流，如涉及版权等问题，请您告知，我将及时处理。