(文章來源:鋰電池UPS)
當前,國際上主要的化學儲能技術包括鈉硫電池、鋰電池、液流電池、鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池等。液流電池一般是通過液態(tài)活性物質發(fā)生氧化還原反應來實現(xiàn)電能與化學能的相互轉化,從而實現(xiàn)電能存儲與釋放的電化學儲能裝置。
液流電池會使鋰離子電池技術開始走下坡路嗎?氧化還原液流電池市場正在逐步增長,預計未來幾年液流電池的復合年增長率將達到30%,從住宅到電網規(guī)模應用,液流電池將具備解決能源存儲市場各個領域問題的能力。液流電池安全水平高且易于回收,十分有希望能在未來的循環(huán)經濟中大規(guī)模應用。鋰離子儲能裝置不能很好地擴展到為城市提供更大規(guī)模儲能備用電源,但液流電池能夠填補這一空缺。它們將電荷儲存在含有液體電解質的容器中,液體電解質在循環(huán)泵的作用下,可以實現(xiàn)流轉以形成電流,實現(xiàn)放電;用過的電解質隨后再返回到容器中。
盡管市場目前鋰離子電池技術占主導地位,但一家數據分析公司預測顯示,在儲能領域,大量可用的釩氧化還原液流電池(VRFB)令鋰離子電池開始走下坡路。
與鋰電池相比,液流電池確實有一些優(yōu)勢。然而,這項技術一直處于研發(fā)階段,遲遲未能投入實際應用,其原因就在于自身的局限性。盡管遇到阻礙,但是探索仍要繼續(xù),人類一邊使用相對穩(wěn)妥的新型電池技術,一邊也在不斷尋找更加清潔的能源來提升電池技術。
液流電池相比鋰離子電池的優(yōu)勢:液流電池領域并不算“荒地”,上世紀60年代,鐵—鉻體系的氧化還原電池就已經出現(xiàn),可看作是全釩液流電池的前身。經過多年的研發(fā),該技術已經取得了長足的進步,并有望投入商用。與鋰離子電池相比,這種液流電池確實存在優(yōu)勢。對于儲能系統(tǒng)來說,最重要的因素是電量和功率。通常情況下,釩液流電池可承受的功率取決于電堆大小,而電量的多少則與儲能罐的大小成正比。無論工程項目對儲能系統(tǒng)提出怎樣的要求,設計者都可以靈活地做出相應的設計并且能夠隨時進行調整。
目前市面上的鋰電池壽命約為1000~5000次。其主要儲能原理是在固態(tài)電極上的嵌入和脫嵌,此種方式極易產生裂紋從而使電池壽命終結。液流電池的充放電機理則是基于化合價的變化,而非普通電池的物理變化,故而使用壽命極長。液流電池的特性使其安全性能得以保障。無起火或爆炸隱患,即使遭遇大電流也不會有什么安全問題。此外,液流電池能量效率高達75%~80%,啟動速度只需0.02s,且電池部件多為廉價的碳材料,無需貴金屬作催化劑。
總結:液流電池遲遲未能商用,自身局限性較多。在電池技術乃至任何一種技術的發(fā)展道路上,既需要穩(wěn)妥成熟的前行,也需要大膽前衛(wèi)的創(chuàng)新,二者結合才可能更好地推動移動時代的進一步發(fā)展。
(責任編輯:fqj)
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