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全钒液流是中长时储能、大规模储能技术首选之一。
——中国科学院大连化学物理研究所研究员刘涛博士
2023年10月31日至11月2日,SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上,中国科学院大连化学物理研究所研究员刘涛博士带来题为“全钒液流电池储能技术”的演讲。
他介绍,全钒液流是中长时储能、大规模储能技术首选之一,我们国家发展全钒液流有以下几点独特的优势。
第一,技术上自主可控。我国牵头制定了国际和国内标准体系,知识产权体系建设比较完整,液流电池达到国际领先水平。
第二,资源上自主可控。锂资源70%的对外依存度,钒资源、钒储量全球第一,资源上不受制于外国,中国产量占全球70%。实现了关键材料、装备制造的国产化,我国装备储能市场是全球最大的,非常适合发展长时储能。
他指出,液流电池要提高经济型、可靠性,需要依靠学术界的关键核心技术突破。我们首次把多孔膜的概念引入到液流电池,开发出多孔离子传导膜,实现批量化生产,完成了兆瓦级的微网系统的示范。
双极板材料,是电池的又一关键材料,具有高导电性和高力学性能的兼容性,电堆比较大,一定装配压减的情况下用比较脆的话会压脆,不利于电堆压紧组装,所以研发具有导电性、韧性双高的新型双极板材料是团队的主要攻关目标。我们自主开发的双极板,已经实现了大连百兆瓦电站项目上的实际应用。
对于电堆极化比较大,工作电流密度较低,导致电堆的成本较高,他表示,我们一直以来主要致力于以下两个方面。
一方面,通过高性能低成本、关键材料的研究,把电池活化极化降低。在实验室里,研究已经做到接近300mA/cm²,现在又开发出来新一代高功率密度可焊接的材料。
另一方面,通过把电极框和膜材料、双极板材料结合在一起,减少密封垫的使用,提高电堆可靠性,电极密度提高到一倍,对电池成本的降低有很大的帮助。
目前全钒液流电池成本缺点也很明确,主要是初投成本过高,电解液的成本占一半多,而电解液在液流电池里不消耗,价值是永久存在的,残值率非常高。所以我们现在创新一些商业化模式,比如说电解液租赁模式,这条路线打通后初投成本会大大降低,对于这个电池技术产业化推广有很大的助益。
(北极星储能网根据现场速记整理,未经嘉宾审核)
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