经过十多年的发展,液流电池已经接近产业化的门槛,在长时间储能需求不断增长的当下,它们离实现产业化已经很近了。
技术新突破,液流电池能量密度大幅提升
根据中国科学报的报道,长沙理工大学教授贾传坤和丁美,与新加坡国立大学教授王庆合作,基于他们团队独创的中性铁硫液流电池体系,利用氧化还原靶向反应的机制,成功构建了一种新型高能量密度的中性铁硫固液相液流电池系统。这项研究成果最近发表在国际知名期刊《ChemSusChem》上。
该研究团队根据异离子效应原理,采用混合亚铁氰化钾和亚铁氰化钠作为正极活性物质,并在正极储液罐中引入普鲁士蓝作为固体储能材料。通过利用氧化还原靶向反应,成功增加了正极活性物质的理论浓度,使得中性铁硫液流电池体系的理论能量密度达到了260 Wh L-1。
研究表明,基于氧化还原靶向反应的中性铁硫液流电池具有非常长久的循环寿命。经过7000次(4500小时)循环后,由于固体储能物质持续释放容量,电池的容量保持率达到了181.8%。
贾传坤表示,这个过程类似于在传统液流电池的储液罐中添加固体储能材料,从而实现了电池能量密度的大幅提升。该研究设计的基于氧化还原靶向反应的中性铁硫液流电池具有较低的电解液成本,因此在大规模储能领域具有广阔的应用前景。
液流电池产业化窗口开启
据报道,上述研究成果目前已经进入产业化阶段,建立了完善的液流电池储能系统产业链。研究团队成功开发了多种液流电池堆导液框结构,并完成了5千瓦、10千瓦和20千瓦中性铁硫液流电池堆产品的测试。同时,他们正在建设一个100兆瓦的中性铁硫液流电池生产线,预计在2024年建成并投入生产。这将进一步推动液流电池技术的发展和应用。
根据中国能源研究会储能专委会和中关村储能产业技术联盟于2023年4月发布的《储能产业研究白皮书》,白皮书显示,在2000年至2022年的新型储能装机市场中,液流电池路线仅占整个新型市场储能的1.2%,而锂离子电池的占比则高达94%。
在长时储能需求激增的推动下,液流储能技术所具备的“安全性”和便于扩容的“经济性”优势开始显现,相比之下,锂电池技术逐渐失去优势。同时,随着新能源装机比例的增加和调峰需求的增长,相关政策对长时储能的要求也会不断加强。这意味着液流电池将迎来巨大的发展机遇。
经过十多年的发展,液流电池终于走到了产业化的门槛上。在长时储能需求不断释放的背景下,液流电池离产业化已经不再遥远。据初步统计,仅在今年3月至6月期间,国内已经在建或规划的液流电池产线就超过了9条,总产能规划超过8.2GW,预计潜在的年产值将超过700亿元。这显示了液流电池领域的巨大潜力和发展动力。
4只概念股市盈率不到20倍
A股市场上,布局液流电池相关业务的公司不到20家,其中深度布局普鲁士蓝材料的公司仅美联新材、七彩化学。
美联新材最近在互动平台上表示,该公司控股的子公司辉虹科技的“年产5500吨普鲁士蓝正极材料技术改造项目”的第一阶段工程已经顺利完成,并已经开始试生产。该项目的第一阶段产能设计为每年1000吨。
七彩化学参股的辽宁美彩公司正在进行年产18万吨电池级普鲁士蓝(白)项目的分三期建设。该项目相关工作正在紧锣密鼓地推进中。
新天绿能投资建设了河北丰宁东梁储能一期项目,该项目装机容量100MW,同时采用了全钒液流电池储能技术,储能容量为2MW/8MWH。
信德新材与中国科学院大连化学物理研究所合作的研发活动已经成功获得了“一种纸基全钒液流电池电极材料及其制备和应用”和“一种纳米碳纤维和金属复合电极及其应用”两项发明专利的授权。
丰山集团控股子公司丰山全诺在钒电池液流电解液方面进行了研发布局和技术储备,目前处在小试阶段。
从二级市场表现来看,今年以来液流电池概念股整体下跌1.4%。而国网英大、上海电气、易成新能等公司的累计涨幅超过10%。根据最新市盈率数据,截至8月4日收盘,安宁股份、振华股份、新天绿能、河钢股份等4只股票的市盈率都低于20倍。