2月2日讯：

全钒液流系列之一：

全钒液流项目加速落地，整体产业化初具规模，能否在储能应用占据一席之地

一. 储能市场情况

2023年碳酸锂价格波动、各厂商内卷、下游需求减弱延迟等一系列因素，造成2023年储能整体装机弱于预期。基于储能装机目标和政策推进，保守估计2027新型储能累计装机规模为97GWh，2023-2027年年复合增长率为49.3%。

图1：2023-2027E中国新型储能累计投运装机规模预测     单位：MW

二. 全钒液流储能

全钒液流储能原理

全钒液流的正负极为钒盐溶液的液流电池。钒电池正、负极电解液的储能活性物质都是钒离子，以钒的氧化物或化合物发生氧化还原反应得失电子实现化学能向电能的转化，利用正、负极电解液中钒离子价态的变化来实现电能的储存和释放。全钒液流电池的正负极电解液活性物质全部都采用钒化合物。正负极氧化还原电对为 VO2+/VO2 + -V3+/V2+，活性材料为不同价态钒离子的硫酸盐，电解液基质采用硫酸水溶液。电池在满充状态下放电时，正极的活性物质发生还原 反应：VO2 + + e → VO2+，标准电位+1.004 V；负极的活性物质发生氧化 反应：V2+ → V3+ + e，标准电位-0.255 V。全电池反应整体上可合并为：VO2 + + V2+ → VO2++ V3+，开路电压 1.259 V，即五价的钒酰离子将二价的水合钒离子的氧化为三价的水合钒离子，而自身被还原为四价的钒氧离子的过程，电子从负极出发，经外电路后到达正极。充电储能的过程则与之相反。在实际运行时，由于过电位等复杂因素，全钒液流电池的开路电压一般为1.5~1.6 V

全钒液流储能优势

储能另有目前除磷酸铁锂外，新型储能如钠电、熔盐和全钒液流电池等在商业化进程快速前进。相比于磷酸铁锂电池，全钒液流虽整体能量密度较弱，但是其循环次数可高20,000次，生命周期内整体容量衰减几乎为0。随着新能源发电占比增高，因其发电不稳定、不连续等特点，需要搭配更长时储能电池系统。另一方面钒电池有安全性高、储能规模大、充放电循环寿命长、电解液可循环利用、周期性价比高、100%深度放电等性能优势。同时，输出功率和储能容量相互独立，时长提升后成本边际递减；设计和安装灵活，适用于大规模、大容量、长时储能；储能系统采用模块化设计，易于系统集成和规模放大。

全钒液流储能相关项目及政策激励

国家政策方面明确体积将百兆瓦时钒液流电池列为重点发展技术之一，地方政府方面也在强制配储上可选取钒液流液配储。

图2：钒液流储能相关政策

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