釩溶液包括五氧化二釩，這是VRFB電解液的關(guān)鍵成分。圖片：Invinity Energy Systems

　　釩氧化還原液流電池（VRFB）中使用的電解質(zhì)的全球標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定對該技術(shù)的前景至關(guān)重要。

　　這是來自于Vanitec的說法，Vanitec是一個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)，促進(jìn)在各種行業(yè)使用的材料中使用過渡金屬釩，包括用于固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）應(yīng)用的液流電池。

　　這家非營利組織上周（3月5日）與國際電工委員會(huì)（IEC）啟動(dòng)了一個(gè)開發(fā)VRFB電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的項(xiàng)目。

　　電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目

　　Vanitec說，IEC項(xiàng)目正在德國弗勞恩霍夫研究所和行業(yè)利益相關(guān)者的投入下進(jìn)行，將解決該行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵問題。該貿(mào)易組織表示，目前缺乏一致的全球標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了液流電池電解質(zhì)的質(zhì)量差異和生產(chǎn)效率低下，并可能產(chǎn)生性能問題。

　　使用釩基電解質(zhì)的液流電池，以及幾種使用基于鐵和各種有機(jī)化合物等材料的不同電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的液流電池技術(shù)，正被制造商定位為鋰離子（Li-ion）的潛在替代品，用于需要長時(shí)儲(chǔ)能（LDES）的電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用。

　　液流電池的前期資本支出（Capex）要求高于鋰離子電池，這也是相比之下市場采用緩慢的原因之一。

　　去年，彭博新能源財(cái)經(jīng)（BloombergNEF）首次對LDES技術(shù)進(jìn)行了成本調(diào)查，其中包括液流電池。BNEF發(fā)現(xiàn)，到2023年，液流電池的平均完全安裝成本為444美元/KWh，而鋰離子電池電池持續(xù)4小時(shí)的平均資本支出要求為304美元/KWh。

　　然而，行業(yè)參與者和支持者認(rèn)為，由于VRFB能夠在預(yù)計(jì)的25年或更長時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷重循環(huán)而不會(huì)退化或容量衰減，因此其總擁有成本具有競爭力。

　　與鋰電池不同，單個(gè)電池的熱失控可能導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸，液流電池依賴于液體電解質(zhì)的儲(chǔ)罐，業(yè)內(nèi)人士稱這種儲(chǔ)罐沒有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

　　此外，液流電池的儲(chǔ)能容量可以通過擴(kuò)大電解液罐的尺寸來增加，而鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）需要額外的電池組，以及相關(guān)的電力電子設(shè)備和其他配套設(shè)備（BOP），如熱管理系統(tǒng)。

　　能量與電力的分離意味著為液流電池增加更多容量的成本是遞增的，而不是需要加倍的設(shè)備成本。

　　彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF） 2024年5月的調(diào)查強(qiáng)調(diào)，液流電池在更長的持續(xù)時(shí)間內(nèi)更具成本競爭力，特別是在滿額定功率下放電持續(xù)時(shí)間達(dá)到12小時(shí)左右。

　　鋰離子電池能否勝任

　　液流電池和其他技術(shù)（如液體空氣儲(chǔ)能-LAES）的LDES應(yīng)用，目前業(yè)界正在進(jìn)行一場爭論。

　　鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)商Envision的兩位專家在一篇關(guān)于儲(chǔ)能的客座博客中闡述了這一觀點(diǎn)。到目前為止，在美國加利福尼亞州和澳大利亞新南威爾士州的州政府招標(biāo)中，長時(shí)儲(chǔ)能合同的中標(biāo)主要是鋰離子項(xiàng)目。

　　同樣在澳大利亞，全球基礎(chǔ)設(shè)施投資者Quinbrook和鋰離子電池和BESS制造商寧德時(shí)代（CATL）最近合作，為該國的新興機(jī)遇推廣長時(shí)鋰電池技術(shù)。

　　也就是說，Envision的Kotub Uddin和Sam Secher在他們的博客中關(guān)注的是需要長達(dá)10小時(shí)的應(yīng)用程序，而上述招標(biāo)尋求的是8小時(shí)的項(xiàng)目，這與Quinbrook-CATL合作伙伴的目標(biāo)時(shí)間相同。

　　液流電池的支持者還認(rèn)為，由于與鋰電池供應(yīng)鏈脫鉤，隨著全球鋰離子電池電池需求的持續(xù)增長，該技術(shù)可以為潛在的采購限制提供一種替代方案。

　　制定標(biāo)準(zhǔn)的重要性

　　與此同時(shí)，盡管由弗勞恩霍夫領(lǐng)導(dǎo)的IEC項(xiàng)目的結(jié)果預(yù)計(jì)不會(huì)在未來一到兩年內(nèi)出現(xiàn)，但Vanitec表示，其工作對于使液流電池可擴(kuò)展和商業(yè)可行性至關(guān)重要。

　　“一個(gè)明確和公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)不僅可以改善質(zhì)量控制，還可以促進(jìn)投資和創(chuàng)新，并為這種非常重要的脫碳技術(shù)的大規(guī)模采用鋪平道路，”高純度釩加工公司和Vanitec成員美國釩公司的主管Terry Pearles說。

　　2024年4月，Jens Noack在其個(gè)人工作網(wǎng)站上發(fā)布消息稱，IEC成員已經(jīng)接受了IEC新工作項(xiàng)目提案“釩液流電池電解液”，“這意味著我們將開始制定釩電解液的新國際標(biāo)準(zhǔn)。”

　　該工作組將于下周在日本東京舉行為期三天的會(huì)議，Vanitec敦促行業(yè)參與者“盡早與這些發(fā)展保持一致，以確保合規(guī)，并在不斷增長的LDES市場中取得長期成功。”

　　中國目前在全球VRFB市場處于領(lǐng)先地位。中國最大的項(xiàng)目，如大連融科（Rongke Power）的157MW/700MWh并網(wǎng)系統(tǒng)（該系統(tǒng)最近上線），都是在中國進(jìn)行的，也是釩金屬生產(chǎn)本身的主要推動(dòng)者。

　　彭博新能源財(cái)經(jīng)表示，到2023年，中國完全安裝的液流電池系統(tǒng)的平均成本約為423美元/KWh。如果將中國排除在外，調(diào)查顯示全球平均成本為701美元/KWh。

　　Vanitec指出，中國已經(jīng)有了VRFB電解液的標(biāo)準(zhǔn)，這種電解液通常使用化合物五氧化二釩制成，但該行業(yè)組織表示，中國標(biāo)準(zhǔn)允許的純度標(biāo)準(zhǔn)范圍比IEC召集的項(xiàng)目所要達(dá)到的范圍更廣。

　　釩可以直接從地下開采，也可以作為鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品生產(chǎn)，后者是中國占據(jù)全球主導(dǎo)地位的部分原因。然而，巴西和南非等其他國家也擁有重要的原生釩礦床，以及澳大利亞昆士蘭州。據(jù)信，昆士蘭州擁有全球約三分之一的原生釩資源。

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