中國儲能網(wǎng)訊:釩電池是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保蓄電池，具有能量效率高、深度放電、可靠性高、污染低等特點，廣泛應用于可再生能源儲能、電網(wǎng)調峰、備用電源等領域?！峨姵刂袊肪W(wǎng)認為，隨著釩電池發(fā)展標準的確立和關鍵技術取得突破，其市場發(fā)展空間越來越受到認可。
近日，由大連博融新材料公司牽頭起草的《全釩液流電池用電解液技術條件》行業(yè)標準進入定稿階段。全釩液流儲能電池目前還沒有統(tǒng)一的標準作為行業(yè)指導，該技術條件是產品的綱領性文件，將填補國內全釩電解液標準的空白。
釩電池是新型儲能和高效轉化裝置
釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池，是一種活性物質呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池,其研究始于20世紀80年代的澳大利亞新南威爾士大學。釩電池儲能系統(tǒng)包括三大部分，電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、能量轉換系統(tǒng)。
釩電池不是普通的電池，而是能夠將大型風力或太陽能等發(fā)電廠的電力儲藏起來的大型儲能電池，也可以形象地稱為“電力銀行”。
業(yè)內專家表示，全釩液流電池是一種新型儲能和高效轉化裝置,將不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質,分別儲存在各自的電解液儲罐中，采用離子交換膜作為電池組的隔膜,電解質溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流,使存儲在溶液中的化學能轉化為電能。
由攀鋼集團和無錫尚德共同建設的我國西部首個光伏發(fā)電——釩電池蓄電示范工程竣工投用，標志著釩電池產業(yè)化進入新的發(fā)展階段。
與其它蓄能電池相比，釩電池使用壽命長、規(guī)模大、安全可靠。此外，釩電池系統(tǒng)可以進行大功率的充電和放電，也可以允許浮充和深度放電。其安全性遠遠高于傳統(tǒng)儲能電池，不易發(fā)生短路，避免因短路而引起爆炸等安全問題。
業(yè)內專家表示，釩電池是一種綠色環(huán)保儲能技術。對于可再生能源發(fā)電，釩電池是鉛酸電池理想的替代品。
釩電池產業(yè)目前處于發(fā)展啟動階段
釩電池的推廣應用符合政府所提倡的節(jié)能減排戰(zhàn)略。但我國釩電池產業(yè)目前仍處于初步發(fā)展階段，在實現(xiàn)商業(yè)化的過程中存在諸多投資機會。
按照我國《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和近年來電池行業(yè)數(shù)據(jù)的測算，釩電池所應用的風電儲能設備和城市調峰儲能設備市場規(guī)模將在16000億元左右，國家經濟發(fā)展的大趨勢給釩電池產業(yè)帶來了歷史性機遇。
資料顯示，我國釩儲量占全球釩儲量的35%，居全球第一位;我國釩產量占到全球產量的48%，2010年我國釩產量達到6.15萬噸，優(yōu)越的資源優(yōu)勢為我國發(fā)展釩電池產業(yè)創(chuàng)造了得天獨厚的條件。
同時，釩資源利用思路對于改變目前鋼鐵企業(yè)全行業(yè)虧損具有革命性的作用。未來對釩鈦與金屬伴生礦的冶煉，將從以鋼鐵產品為主，逐漸過渡到鋼鐵與釩鈦產品并重，甚至不排除最終釩鈦成為主產品、鋼鐵成為副產品的可能。
業(yè)內專家介紹，釩電池將引導世界純電動汽車的電池潮流。我國已將釩電池列入國家“863計劃”備選項目，釩電池具有壽命長、可重復放電、可靠性高的特點，完全能滿足建設智能電網(wǎng)的需求。
發(fā)達國家用于電站調峰和風力儲能的釩電池產業(yè)發(fā)展迅速。在日本，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入使用，并全力推進其商業(yè)化進程。但在我國，釩電池產業(yè)還處于起步階段。
迎合趨勢的釩電池將成儲能首選技術
風能等可再生能源具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的非穩(wěn)態(tài)特性，大規(guī)模并網(wǎng)后對電網(wǎng)調峰、調頻及電能質量均會帶來不利影響。隨著風電裝機容量占電網(wǎng)電力比例的提高，棄風限電現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。有專家指出，如何提高電網(wǎng)對于可再生能源的接納能力，減少棄風并提高可再生能源利用效率成為今后我國需要解決的重大問題。
與其它儲能技術相比，全釩液流電池儲能技術因其使用壽命長、規(guī)模大、安全可靠等突出優(yōu)勢，成為規(guī)模儲能的首選技術之一。2012年，美國制定的儲能技術發(fā)展規(guī)劃已經將全釩液流電池列在首位。
大規(guī)模儲能電池有三個基本要求：高安全性、生命周期性價比高及環(huán)境友好。作為當前儲能的首選技術之一，全釩液流電池儲能系統(tǒng)安全性高，在常溫常壓下運行時，電池系統(tǒng)產生的熱量能夠通過電解質溶液有效排出，再通過熱交換排至系統(tǒng)之外;而且電解質溶液為不燃燒、不爆炸的水溶液，系統(tǒng)運行安全性高。
正因為全釩液流電池儲能系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)勢，有業(yè)內分析人士表示，全釩液流電池技術未來在儲能行業(yè)具備無可估量的發(fā)展?jié)摿?，甚至有可能將改變未來的能源格局?
川威集團董事長王勁表示，未來作為清潔能源，釩應該是非常好的選擇。與鋰電池相比，釩電池不老化，可以反復循環(huán)使用，再加上它對室外條件的要求更加寬泛，低溫或者高溫的情況下，不會燃燒。
業(yè)內專家分析，國內釩電池技術還沒有實現(xiàn)全方位的突破，釩電池發(fā)展需要全力推進，培植需要過程。
國內釩電池生產企業(yè)開展商業(yè)化布局
在釩電池還未進入大規(guī)模商業(yè)化應用階段前，擁有釩資源較多的上游原材料公司率先受益，釩資源儲量較多的公司有攀鋼釩鈦、明星電力、西寧特鋼、天興儀表等。
目前，攀鋼與普能集團(兼并了全球最大的釩電池公司——加拿大VRB公司)、萬里通公司研發(fā)出了千瓦級的釩電池產品已經批量生產，兆瓦級的釩電池產品處于商業(yè)化示范階段。
明星電力釩金屬儲量高達297萬噸，號稱釩金屬儲量世界第二，亞洲第一;西寧特鋼持有博倫礦業(yè)70%股權。威斯特礦業(yè)勘查公司以持有的釩礦探礦權作價入股博倫礦業(yè)，該釩礦位于肅北蒙古族自治縣七角井礦區(qū)，已探明釩礦石資源量2523萬噸，五氧化二釩資源量19.93萬噸;天興儀表持有鑫地隆礦業(yè)公司70%股權，公司取得耀嶺河釩礦采礦許可證，該礦釩礦石量1942.39萬噸，V2O5資源量19.93萬噸, V2O5平均品位0.99%。
針對國內在釩電池領域的萌芽狀況，中策資本集團憑借在礦產能源領域的廣泛投資，在徐州、南陽等地建立了釩電池原材料生產基地，并在國內最大的風力發(fā)電基地玉門建立了風、光、電儲一體化的國家級示范基地。該集團引進了日本、韓國釩電池新技術，再進行吸收、消化和創(chuàng)新，組建了中日韓工程技術聯(lián)合研發(fā)中心，在多個國家申請專利。
釩電池關鍵領域研究獲突破
釩原料的純度對釩電解液和電池的性能影響很大,因此往往采用高純度的釩原料,增加了全釩液流電池的成本。如何使用價格低廉的釩原料獲得高性能的釩電解液，將是全釩液流電池電解液研究的方向。
中科院大連化物所、工程物理研究院電子工程研究所等科研機構推進釩電池技術研發(fā)，多項關鍵技術已擁有自主知識產權。近期，中科院大連化物所研究員張華民、李先鋒帶領團隊，在液流電池非氟多孔離子傳導膜研究方面取得新進展。研究將交聯(lián)網(wǎng)絡結構引入非氟多孔離子傳導膜孔結構中，大幅度提高了非氟多孔離子傳導膜在液流電池運行環(huán)境下的選擇性和穩(wěn)定性，開發(fā)的膜材料在液流電池環(huán)境下可連續(xù)運行超過6000次循環(huán)，性能穩(wěn)定。
然而，有專家表示，釩電池也有不少弱點。由于受四種價態(tài)釩化合物溶解度的影響，能量密度低是全釩液流電池的最大弱點。釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高于45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沉淀,而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度。其次,石墨極板要被正極液刻蝕,如果用戶操作不當，一次充電就能讓石墨板完全刻蝕，電堆只能報廢。正常使用情況下,每隔兩個月就要由專業(yè)人士進行維護,高頻次的維護費錢費力。
原標題:釩電池或成儲能技術“新秀” 企業(yè)提早爭搶市場
