中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近期,一家名為VoltStorage GmbH的德國(guó)企業(yè)闖入了我國(guó)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的視野,該公司在全釩液流電池儲(chǔ)能的基礎(chǔ)上,正在著手進(jìn)行全鐵液流電池的研發(fā)。
▲VoltStorage的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)
1、從地下室走出來(lái)的一家公司
VoltStorage創(chuàng)立于2016年,該公司成立的淵源卻早于2016年。
VoltStorage的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Jakob Bitner 7歲時(shí)和父母一起離開(kāi)俄羅斯前往德國(guó),在德國(guó)生活的二十八年時(shí)間里,Bitner看到了德國(guó)綠色能源的短缺以及對(duì)進(jìn)口能源的依賴,于是,他有了一個(gè)夢(mèng)想:全天候提供100%的可再生能源。
為了實(shí)現(xiàn)這一愿景,2015年,就讀于慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Bitner休學(xué)一年,在父母的地下室開(kāi)發(fā)出第一個(gè)氧化還原液流電池的原型。
一年后,Bitner與Michael Peither和Felix Kiefl在德國(guó)慕尼黑一起創(chuàng)立了VoltStorage公司——這是世界上第一家將氧化還原液流電池技術(shù)作為家庭存儲(chǔ)解決方案的公司。
這段創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷頗有點(diǎn)“喬布斯”的感覺(jué)。
▲VoltStorage的創(chuàng)始成員
經(jīng)過(guò)短短幾年的發(fā)展,如今的VoltStorage已經(jīng)在液流電池儲(chǔ)能領(lǐng)域獲得了一定的知名度。
從2016年成立至今,VoltStorage已經(jīng)走過(guò)了七個(gè)春秋。其主要的發(fā)展進(jìn)程如下:
2017年,VoltStorage獲得數(shù)百萬(wàn)歐元投資,聘請(qǐng)知名研發(fā)專家,擴(kuò)大團(tuán)隊(duì)規(guī)模。
2018年,VoltStorage推出了第一個(gè)全釩氧化還原液流電池(VRF)儲(chǔ)能系統(tǒng)(VoltStorage SMART)。該技術(shù)不需要使用稀有材料,完全可回收,具有高運(yùn)行可靠性和耐用性,因此被視為鋰離子電池的替代品。
2020年,VoltStorage獲得700萬(wàn)美元的投資。
2021年,VoltStorage戰(zhàn)略調(diào)整,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2023年,VoltStorage推出50kWh商用釩氧化還原液流電池(VDIUM C50)。
▲VDIUM C50正在進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用
VoltStorage VDIUM C50是一款交流耦合電池,系統(tǒng)電壓為48V。制造商對(duì)該電池的電解液提供20年保修,并承諾每年的降解率低于0.3%。
2、從釩電池到鐵電池
以全釩液流電池為代表的的液流儲(chǔ)能技術(shù)雖具有反應(yīng)溫和、本征安全等眾多優(yōu)點(diǎn),適用于大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能,但由于釩礦集中在少數(shù)國(guó)家,釩原料產(chǎn)量少、價(jià)格高,成本問(wèn)題導(dǎo)致其短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)性不足。
GTM Research高級(jí)儲(chǔ)能分析師Brett Simon曾表示,即便液流電池的安全性和循環(huán)壽命都優(yōu)于鋰電池,基于鋰電池市場(chǎng)價(jià)格的快速下降,如果VoltStorage想要成功,就需要在多個(gè)方面提供卓越的產(chǎn)品。
在人們開(kāi)始探索其他同類型液流電池的可能性時(shí),全鐵液流電池以中性氯化亞鐵作為活性物質(zhì),成本低廉、環(huán)境友好、能量密度高、資源優(yōu)勢(shì)明顯,能夠滿足未來(lái)電網(wǎng)級(jí)大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求,開(kāi)始脫穎而出。
▲鐵氧化還原液流電池模型
2021年,VoltStorage和蘭茨胡特應(yīng)用科學(xué)大學(xué)啟動(dòng)開(kāi)發(fā)基于Voltstorage住宅應(yīng)用的鐵氧化還原液流電池。
該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦政府方面資助,在項(xiàng)目的初始階段,研究人員開(kāi)發(fā)了8kWh容量的住宅存儲(chǔ)系統(tǒng),該系統(tǒng)可與太陽(yáng)能和風(fēng)能裝置兼容。其后,他們?cè)O(shè)計(jì)了一款用于商業(yè)應(yīng)用的設(shè)備,存儲(chǔ)容量為50kWh。
VoltStorage表示,即使在極端環(huán)境條件或發(fā)生故障的情況下,該設(shè)備也不易燃。另一方面,鐵可以100%回收,在全球范圍內(nèi)大量供應(yīng),而且價(jià)格特別便宜。此外,采用該技術(shù)構(gòu)建的存儲(chǔ)系統(tǒng)還可以安裝在高溫環(huán)境下,例如亞熱帶和熱帶地區(qū)。
VoltStorage稱,其開(kāi)發(fā)的基于鐵鹽技術(shù)的大型電池每千瓦時(shí)的成本僅為傳統(tǒng)鋰離子電池的十分之一左右。該公司的目標(biāo)是利用這種新電池實(shí)現(xiàn)約0.05歐元/kWh的平均存儲(chǔ)成本(LCOS),這將使全鐵液流電池儲(chǔ)能技術(shù)成為市場(chǎng)上最便宜的技術(shù)。
2022年,美國(guó)康明斯公司向VoltStorage投資2400萬(wàn)歐元,康明斯首席執(zhí)行官Jennifer Rumsey表示:“通過(guò)投資VoltStorage,我們正在采取措施推進(jìn)專注于電網(wǎng)和能源存儲(chǔ)的解決方案。”VoltStorage將利用這筆資金開(kāi)發(fā)一種全新的鐵基液流電池(其稱為鐵鹽電池)。
2023年7月28日,VoltStorage宣布通過(guò)其風(fēng)險(xiǎn)債務(wù)計(jì)劃從歐洲投資銀行(EIB)獲得了3000萬(wàn)的巨額貸款。該貸款得到了歐盟機(jī)構(gòu)“InnovFin——能源領(lǐng)域示范項(xiàng)目”的支持,旨在幫助VoltStorage創(chuàng)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和商業(yè)化用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的氧化還原液流電池,以及其鐵鹽電池技術(shù)的擴(kuò)展。
據(jù)悉,VoltStorage計(jì)劃從2024年開(kāi)始批量生產(chǎn)全鐵液流電池。
3、全鐵技術(shù)體系的未來(lái)
全鐵液流電池只含單一的廉價(jià)活性元素鐵,不但成本低廉,而且不發(fā)生離子互躥,電解液幾乎無(wú)毒,有效彌補(bǔ)了主流的全釩液流電池體系的短板,似乎正在為液流電池開(kāi)辟新的發(fā)展方向。
上海電氣儲(chǔ)能科技有限公司總經(jīng)理?xiàng)盍亓卮饲氨硎荆?strong>全鐵液流電池的價(jià)格將是全釩液流電池的1/3,可對(duì)目前的液流電池實(shí)現(xiàn)大幅降本。據(jù)悉,上海電氣也正在研發(fā)全鐵技術(shù)體系,并將之稱為第三代液流電池技術(shù)。
目前,全鐵液流電池的從業(yè)企業(yè)主要有美國(guó)的ESS,中國(guó)的巨安儲(chǔ)能等極少數(shù)公司。相對(duì)全釩體系,勢(shì)力還非常弱小。
從全釩液流電池技術(shù)起家的VoltStorage向全鐵液流電池方向拓展,對(duì)全鐵體系而言也是一個(gè)好的信號(hào),這似乎在證明全鐵液流電池的未來(lái)是可以期待的。