从液流电池的各类技术来看，铁铬液流电池的产业化应用尚需观察。主要基于如下考量：

      1）铁铬液流电池用盐酸做电解液带来的蒸气压高，充电过程当中还会产生氯气，这都是一些腐蚀性气体；

      2）铬的反应活性比较低，要在60°C以上来运行，在我国三北地区应用时，把上万立方米的电解液从零下30°C加热到60°C并保持在这个温度，需要大量的能量；

      3）电解液浓度比较低，不到0.9个摩尔，是钒电解液浓度的一半，电堆的额定工作电流密度也比较低，占地面积就比钒电池要大一倍。

      最近比较热的还有全铁液流电池，分为沉积型、非沉积型。但它目前存在一定问题，比如沉积型全铁液流电池，正极活性物质在强酸条件下稳定，负极沉积的铁在强酸条件下易析氢，导致库伦效率低；铁沉积的动力学较慢，导致电压效率较低；负极沉积的铁枝晶容易刺穿隔膜等。非沉积型液流电池电解液的稳定性也是很大挑战。

      锌基液流电池目前还处在基础研究阶段。循环寿命、锌枝晶和锌累集等问题有待突破。

      巅峰初步预判，十年之内能够真正实现大规模产业化应用的是全钒液流电池——全钒电池是指正负极两端都是同一种物质钒，钒有四个价态，在充放电的过程中价态变化，这就不容易造成能量衰减，也没有其他杂质元素引入，电池系统常年运行造成的电解液价态失衡可以通过在线或离线进行再生恢复。

      1.功率和容量可独立设计，尤其适合大规模、大容量储能。钒液流电池的电池系统和电解液是分开的，想要增加储能时间，只需增加电解液，电池的均匀性非常好，储能容量大，从1000sKWh到100sMWh；输出功率也大，从10sKW到100sMW。

      2.能量效率高、充放电性能好、循环寿命长。钒液流电池储能系统的能量转化效率能够达到80%，但此时成本也相对较高。但我们在讲转换效率平衡的时候，大规模钒液流电池储能系统的国家标准都是要对标抽水储能的能量转化效率，即不低于70%。

      3.启动和效应速度快，充放电切换只需0.02秒。并且其系统是在常温封闭环境下运行，电解液可以半永久使用，性价比高。衰减或可通过电化学的方法来恢复，电池的寿命是比较长的，整个系统的充放电循环次数大约15000次。

      并且电解液是水溶液，不会着火和爆炸，是一种本征安全的大规模储能技术。但是受到钒离子溶解度的限制，能量密度比较低。

      此外，电池在使用过程中，钒仅仅是价态变化，可循环使用节约资源。整个电堆是五十个单电池叠加，回收简单，残余价值较大。

      当下钒液流电池比较热的原因主要得益于大环境，国家提出了实现双碳目标，在十四五规划和2035年远景目标中也制定了方向。在新能源中，风能发电、太阳能发电技术等领域我们都是领先的，但储能却是一个瓶颈。储能在电网中主要是促进新能源的消纳，解决发电时间和用电负荷时间不匹配的问题；因为风能、太阳能等可再生能源是一种不连续、不稳定的间歇型能源，在构建“新能源+储能”新型电力系统当中，储能的主要作用则是调峰。

      目前，全球范围内锂离子电池都适用在两个小时之内的储能。安全因素是关键的制约条件。北京市目前将锂离子电池、钠离子电池的防火设为甲级乙级，而钒液流电池则为丁级。

      在2021年全球气候峰会上，长时储能理事会与麦肯锡发布报告称，当再生能源发电量达到电力系统的60%-70%的市场份额时，长时储能系统将成为“成本最低的灵活性解决方案”。预测2030年，超过8小时以上的长时储能可能占总储能装机量的30%，长时储能会达到4-8个TWh，将超越短时储能。国内各个新能源发电大省都纷纷发文，要求风能、光伏等新储能电站的建设，必须配建四小时以上的储能电站，通过比例调控、打分等级制调节储能电站的配比。

     1.电池本身需要安全，不会发生着火爆炸，最近几次美国特斯拉充电站的爆炸着火，也透露出电池爆炸或着火后之后会产生氢氟酸和盐酸。

     2.在新型电力系统当中，储能系统的主要作用是调峰，因此在大规模、大容量储能技术必须具备连续放电时间长的能力。

     3.使用寿命要长，能够与光伏、风机等使用寿命一致。全钒液流电池满足大型储能电站对于“大规模、大容量、高安全性、低成本、长寿命、长时放电及环境友好”等要求。

     从产业角度，钒液流电池具备一定优势，具体而言：技术自主可控，目前已经形成完整自主知识产权体系，并主导制定国际和国内标准，技术水平达到国际领先水平；资源自主可控，全国查明钒资源储量约7000万吨，中国钒储量占全球35%、钒产量占全球48%；产业链自主可控，关键材料已实现国产化，装备制造产能全球最大。

     而过往开展的项目不多，主要是因为过去很长时间都是短时储能需求，能量转化效率比锂电池低，市场认知度较低，商业模式的创新有待加强，人才储备也不足，产业链规模较小。

     谈及钒液流电池成本问题，大家常常会说钒电池价格昂贵，这主要是跟锂电池一、两个小时储能对比得出的。但随着储能时间越长，钒液流电池的成本就越低。钒液流电池在电解液10万元/吨的情况下，对4小时钒液流电池储能系统的价格是3000元/kWh，其中不含电解液的电池系统价格是6000元/kW，电解液占初期投资价格的50%，在运行20年以上，结合各种残值回收，实际价格约为1020元/kWh。

     但钒液流电池也存在一个风险即五氧化二钒的供应。上面的预测都是基于电解液原料（五氧化二钒）的价格在理性的10～11万/吨内做出的，如果超过15万/吨，全钒液流电池产业很有可能会夭折。

来源：【巅峰储能】