钒电池材料深度报告-钒电进入快速发展期-上游材料迎新机遇

郭太侠2年前 (2022-08-03)新兴产业784

钒电池,即钒氧化还原液流电池(VRB),是一种较为先进、被广泛商用的基于金属钒元素的氧化还原液流电池。液流电池是指由电堆(包含电极和离子交换膜)、电解液存储供给单元以及电池管理控制单元组成的电池类型,与其他电池 最主要的区别在于电解液的储存方式。工作时,正负极电解液分别从正、负极电解液储罐通过循环泵进入电堆的正负极单元, 然后再经管道分别回到正负极电解液储罐,完成循环。在电堆内,正负极电解液活性物质均在电极上进行电化学反应,反应过程中只有价态变化而无相转化发生,正负极电解液通 过离子交换膜隔开并交换电荷。

钒电池技术及商业化能力掌握在少数国家手中

钒电池技术最早于1984年由澳大利亚新南威尔士大学提出并申请专利,经过三十多年发展,核心技术主要掌握在日本、中国、 澳大利亚、加拿大等国家。日本是一个电力短缺的国家,并且有多年的集团化开发大型化学液流电池储能系统的经验。从1985年起, 日本住友电工(SEI) 与日本关西电力公司最早开始合作开发钒电池。之后,住友电工成为日本具备完整生产和组建钒电池系统全套技术的公司, 技术成熟度居世界首位。北美主要以初创公司及小微企业为主,在美国能源部等支持下进行了全钒液流电池商业化推广。2021年,美国能源部宣布拨 款419万美元资助Largo公司进行高效全钒液流电池生产工艺的开发。

钒电池配置灵活,功率和容量具备加和性

钒电池的关键驱动因素包括其灵活性,耐久性,安全性,环境友好性以及全生命周期成本优势。配置灵活性:钒电池设计灵活,功率和容量独立设计。电池的输出功率由电堆大小决定,增加单电池数量和有 效面积,即可增加电堆功率;电池的容量大小由电解液的量决定,增加电解液的体积和浓度,即可增加电池容 量;可根据各种应用场所和领域的负载大小进行功率和容量的调节。对于大型新能源发电厂而言,增加能量存 储容量可以降低每千瓦时的均衡成本。

来源:国海证券

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