中國儲能網(wǎng)訊:近期,一家名為VoltStorage GmbH的德國企業(yè)闖入了我國長時儲能領(lǐng)域的視野,該公司在全釩液流電池儲能的基礎(chǔ)上,正在著手進行全鐵液流電池的研發(fā)。
▲VoltStorage的液流電池儲能系統(tǒng)
1、從地下室走出來的一家公司
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歲時和父母一起離開俄羅斯前往德國,在德國生活的二十八年時間里,Bitner看到了德國綠色能源的短缺以及對進口能源的依賴,于是,他有了一個夢想:全天候提供100%的可再生能源。
為了實現(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,在父母的地下室開發(fā)出第一個氧化還原液流電池的原型。
一年后,Bitner與Michael Peither和Felix Kiefl在德國慕尼黑一起創(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)作為家庭存儲解決方案的公司。
這段創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷頗有點“喬布斯”的感覺。
▲VoltStorage的創(chuàng)始成員
經(jīng)過短短幾年的發(fā)展,如今的VoltStorage已經(jīng)在液流電池儲能領(lǐng)域獲得了一定的知名度。
從2016年成立至今,VoltStorage已經(jīng)走過了七個春秋。其主要的發(fā)展進程如下:
2017年,VoltStorage獲得數(shù)百萬歐元投資,聘請知名研發(fā)專家,擴大團隊規(guī)模。
2018年,VoltStorage推出了第一個全釩氧化還原液流電池(VRF)儲能系統(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700萬美元的投資。
2021年,VoltStorage戰(zhàn)略調(diào)整,重點開發(fā)工商業(yè)儲能系統(tǒng)。
2023年,VoltStorage推出50kWh商用釩氧化還原液流電池(VDIUM C50)。
▲VDIUM C50正在進行試點應(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能技術(shù)雖具有反應(yīng)溫和、本征安全等眾多優(yōu)點,適用于大規(guī)模電化學(xué)儲能,但由于釩礦集中在少數(shù)國家,釩原料產(chǎn)量少、價格高,成本問題導(dǎo)致其短期內(nèi)經(jīng)濟性不足。
GTM Research高級儲能分析師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,基于鋰電池市場價格的快速下降,如果VoltStorage想要成功,就需要在多個方面提供卓越的產(chǎn)品。
在人們開始探索其他同類型液流電池的可能性時,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)勢明顯,能夠滿足未來電網(wǎng)級大規(guī)模長時儲能的需求,開始脫穎而出。
▲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)啟動開發(fā)基于Voltstorage住宅應(yīng)用的鐵氧化還原液流電池。
該項目由德國聯(lián)邦政府方面資助,在項目的初始階段,研究人員開發(fā)了8kWh容量的住宅存儲系統(tǒng),該系統(tǒng)可與太陽能和風(fēng)能裝置兼容。其后,他們設(shè)計了一款用于商業(yè)應(yīng)用的設(shè)備,存儲容量為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),而且價格特別便宜。此外,采用該技術(shù)構(gòu)建的存儲系統(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,其開發(fā)的基于鐵鹽技術(shù)的大型電池每千瓦時的成本僅為傳統(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現(xiàn)約0.05歐元/kWh的平均存儲成本(LCOS),這將使全鐵液流電池儲能技術(shù)成為市場上最便宜的技術(shù)。
2022年,美國康明斯公司向VoltStorage投資2400萬歐元,康明斯首席執(zhí)行官Jennifer Rumsey表示:“通過投資VoltStorage,我們正在采取措施推進專注于電網(wǎng)和能源存儲的解決方案?!盫oltStorage將利用這筆資金開發(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宣布通過其風(fēng)險債務(wù)計劃從歐洲投資銀行(EIB)獲得了3000萬的巨額貸款。該貸款得到了歐盟機構(gòu)“InnovFin——能源領(lǐng)域示范項目”的支持,旨在幫助VoltStorage創(chuàng)新技術(shù)的開發(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)的擴展。
據(jù)悉,VoltStorage計劃從2024年開始批量生產(chǎn)全鐵液流電池。
3、全鐵技術(shù)體系的未來
全鐵液流電池只含單一的廉價活性元素鐵,不但成本低廉,而且不發(fā)生離子互躥,電解液幾乎無毒,有效彌補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辟新的發(fā)展方向。
上海電氣儲能科技有限公司總經(jīng)理楊霖霖此前表示,全鐵液流電池的價格將是全釩液流電池的1/3,可對目前的液流電池實現(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)主要有美國的ESS,中國的巨安儲能等極少數(shù)公司。相對全釩體系,勢力還非常弱小。
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,對全鐵體系而言也是一個好的信號,這似乎在證明全鐵液流電池的未來是可以期待的。