釩電池優(yōu)點(diǎn):
(1)功率大:通過(guò)增加單片電池的數(shù)量和電極面積,即可增加釩電池的功率,目前美國(guó)利用日本住友電工和加拿大VRB Power Systems 的技術(shù)建立的商業(yè)化示范運(yùn)行的釩電池的功率已達(dá)6MW。
(2)容量大:通過(guò)任意增加電解液的體積,即可任意增加釩電池的電量,可達(dá)GWh 以上;通過(guò)提高電解液的濃度(目前1.5~2M,將來(lái)可達(dá)5~6M),即可成倍增加釩電池的電量。
(3)效率高:由于釩電池的電極催化活性高,且正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲(chǔ)在正、負(fù)極電解液儲(chǔ)槽中,避免了正、負(fù)極活性物質(zhì)的自放電消耗,釩電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75%以上,遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池的45%。
(4)壽命長(zhǎng):由于全釩液流電池正、負(fù)極活性物質(zhì)均為釩,只是價(jià)態(tài)不同, 這樣保證了充放電時(shí)無(wú)其它電池常有的物相變化。正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲(chǔ)在正、負(fù)極電解液儲(chǔ)槽中,避免了正、負(fù)極活性物質(zhì)通過(guò)離子交換膜擴(kuò)散造成的元素交叉污染及自放電消耗,可深度放電而不損傷電池,電池使用壽命長(zhǎng)。目前加拿大VRB Power Systems 商業(yè)化示范運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的釩電池模塊已正常運(yùn)行超過(guò)8 年,充放循環(huán)壽命超過(guò)16000 次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸蓄電池的1000 次(GB13337.1—91)。
(5)響應(yīng)速度快:釩電池堆里充滿電解液可在瞬間啟動(dòng),在運(yùn)行過(guò)程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02s,響應(yīng)速度1ms(VRB Power Systems)。
(6)可瞬間充電:通過(guò)更換電解液可實(shí)現(xiàn)釩電池瞬間充電。
(7)安全性高:釩電池?zé)o潛在的爆炸或著火危險(xiǎn),即使將正、負(fù)極電解液混合也無(wú)危險(xiǎn)。
(8)成本低:除離子膜外,釩電池部件多為廉價(jià)的碳材料、工程塑料,材料來(lái)源豐富,易回收,不需要貴金屬作電極催化劑,成本低。
(9)釩電池選址自由度大,可全自動(dòng)封閉運(yùn)行,無(wú)污染,維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)營(yíng)成本低。
釩電池缺點(diǎn):
(1)體積較大。
(2)能量密度低。這意味著儲(chǔ)同樣的能量,需要10 倍甚至數(shù)十倍體積或是重量于鋰電池;意味著為一個(gè)百兆瓦級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)配套的釩電池可能需要挖空一座山來(lái)提供原料。
(3)釩電池造價(jià)昂貴。