作为新型储能领域的“后起之秀”,钒电池也正走向舞台中央。近日,业内专家在接受《中国化工报》记者采访时表示,钒电池具有长时、高安全、长寿命的特点,将随着新能源比重的提升迎来重大市场机遇。
长时、高安全特性受重视 钒电池迎突破性机遇
“全钒液流电池作为我国构建新型电力系统最为重要储能技术路线之一,最明显的特征是长时、大规模、安全和可循环利用等优点。”中国科学院金属研究所研究员、辽宁科京新材料有限公司首席科学家严川伟表示。
专家介绍说,钒电池属于水基电池,在常温常压下运行,不存在热失控风险,具有本质安全的突出特征;具有超长寿命,可稳定运行20年以上;可实现100%能量保持,且能量恢复成本较低;同时,由于其电解液可永续循环使用,还具有环境友好的特征。在“双碳”目标的大背景下,必将迎来突破性机遇。
专家强调了钒电池的“长时”特性。“液流电池是目前行业内为数不多的具有产业化能力的长时储能技术路线。国内外现在都在讲要提升新能源的占比,甚至完全脱离化石燃料。到那时,对于长时储能的需求的迫切性和必要性就会凸显出来。
由中关村储能产业技术联盟(CNESA)发布的《储能高质量发展:市场机制与商业模式创新》指出,目前,已投运的锂电池储能项目的储存时长一般不超过4个小时。未来,随着极端天气频发、常规火电机组退役和新能源大规模并网,将需要更长持续时间的储能技术。专家告诉记者,4小时以上的中长时储能正是钒电池产业的目标市场。
产业降本潜能可期 技术、规模联手“破题”
根据CNESA全球储能数据库统计,截至2023年年底,包括钒电池在内的液流电池在全国新型电力储能市场累计装机规模中的占比约为0.6%。
“钒电池打开市场的主要难点还在于经济性问题,目前钒电池储能的初始投资成本偏高。”专家说,“钒电池的成本与关键材料、电堆、钒原料成本紧密相关。因此,既要推进膜、电极和双极板材料和核心部件电堆的技术研究,提高电解液的利用率,也要推进上下游产业链的深度合作、融合发展,保证原料供给和价格稳定性。”
此外,通过规模化应用拉动产业规模的壮大也将降低钒电池成本,使行业发展形成良性循环。专家表示,面对重大市场机遇期,行业应着力推进高质量项目建设,以提高钒电池在储能市场中的占比。
成本高的原因在于技术和产业链还没有足够成熟。要想对我国能源战略转型形成支撑作用,钒电池储能技术必须实现低成本,否则就会将成本转嫁至电价上。但从长期来看,钒电池储能具有充分的降本潜能,与锂电池储能,甚至抽水蓄能的建设成本是可比的。
近年来,液流电池相关政策频出。据统计,2023年以来,包括国家层面及地方层面在内有40余条政策明确提出将在液流电池的技术研发、项目开发等方面给予支持。
在政策的扶持下,钒电池规模正稳步扩大,众多能源行业、化工行业企业纷纷入局钒电池产业,钒电池俨然已成为下一个“风口”。现在钒电池已经达到了产业化操作水准,近年也有许多百兆瓦级的项目落地,相信这些项目、技术都会推进产业发展,让钒电池的潜能真正成为现实;目前我国钒的消费90%~95%用于钢铁行业;随着储能产业的迅猛发展,预计未来3~5年间,钒在储能领域的应用将超越其在钢铁领域的应用。