德国VoltStorage：从全钒到全铁液流电池

近期，一家名为VoltStorage GmbH的德国企业闯入了我国长时储能领域的视野，该公司在全钒液流电池储能的基础上，正在着手进行全铁液流电池的研发。

VoltStorage的液流电池储能系统

1、从地下室走出来的一家公司

VoltStorage创立于2016年，该公司成立的渊源却早于2016年。

VoltStorage的首席执行官兼联合创始人Jakob Bitner 7岁时和父母一起离开俄罗斯前往德国，在德国生活的二十八年时间里，Bitner看到了德国绿色能源的短缺以及对进口能源的依赖，于是，他有了一个梦想：全天候提供100%的可再生能源。

为了实现这一愿景，2015年，就读于慕尼黑工业大学的Bitner休学一年，在父母的地下室开发出第一个氧化还原液流电池的原型。

一年后，Bitner与Michael Peither和Felix Kiefl在德国慕尼黑一起创立了VoltStorage公司——这是世界上第一家将氧化还原液流电池技术作为家庭存储解决方案的公司。
这段创业经历颇有点“乔布斯”的感觉。

VoltStorage的创始成员

经过短短几年的发展，如今的VoltStorage已经在液流电池储能领域获得了一定的知名度。

从2016年成立至今，VoltStorage已经走过了七个春秋。其主要的发展进程如下：

2017年，VoltStorage获得数百万欧元投资，聘请知名研发专家，扩大团队规模。

2018年，VoltStorage推出了第一个全钒氧化还原液流电池(VRF)储能系统(VoltStorage SMART)。该技术不需要使用稀有材料，完全可回收，具有高运行可靠性和耐用性，因此被视为锂离子电池的替代品。

2020年，VoltStorage获得700万美元的投资。

2021年，VoltStorage战略调整，重点开发工商业储能系统。
2023年，VoltStorage推出50kWh商用钒氧化还原液流电池(VDIUM C50)。

VDIUM C50正在进行试点应用

VoltStorage VDIUM C50是一款交流耦合电池，系统电压为48V。制造商对该电池的电解液提供20年保修，并承诺每年的降解率低于0.3%。

2、从钒电池到铁电池

以全钒液流电池为代表的的液流储能技术虽具有反应温和、本征安全等众多优点，适用于大规模电化学储能，但由于钒矿集中在少数国家，钒原料产量少、价格高，成本问题导致其短期内经济性不足。

GTM Research高级储能分析师Brett Simon曾表示，即便液流电池的安全性和循环寿命都优于锂电池，基于锂电池市场价格的快速下降，如果VoltStorage想要成功，就需要在多个方面提供卓越的产品。

在人们开始探索其他同类型液流电池的可能性时，全铁液流电池以中性氯化亚铁作为活性物质，成本低廉、环境友好、能量密度高、资源优势明显，能够满足未来电网级大规模长时储能的需求，开始脱颖而出。

铁氧化还原液流电池模型

2021年，VoltStorage和兰茨胡特应用科学大学启动开发基于Voltstorage住宅应用的铁氧化还原液流电池。

该项目由德国联邦政府方面资助，在项目的初始阶段，研究人员开发了8kWh容量的住宅存储系统，该系统可与太阳能和风能装置兼容。其后，他们设计了一款用于商业应用的设备，存储容量为50kWh。

VoltStorage表示，即使在极端环境条件或发生故障的情况下，该设备也不易燃。另一方面，铁可以100%回收，在全球范围内大量供应，而且价格特别便宜。此外，采用该技术构建的存储系统还可以安装在高温环境下，例如亚热带和热带地区。

VoltStorage称，其开发的基于铁盐技术的大型电池每千瓦时的成本仅为传统锂离子电池的十分之一左右。该公司的目标是利用这种新电池实现约0.05欧元/kWh的平均存储成本(LCOS)，这将使全铁液流电池储能技术成为市场上最便宜的技术。

2022年，美国康明斯公司向VoltStorage投资2400万欧元，康明斯首席执行官Jennifer Rumsey表示：“通过投资VoltStorage，我们正在采取措施推进专注于电网和能源存储的解决方案。”VoltStorage将利用这笔资金开发一种全新的铁基液流电池(其称为铁盐电池)。

2023年7月28日，VoltStorage宣布通过其风险债务计划从欧洲投资银行(EIB)获得了3000万的巨额贷款。该贷款得到了欧盟机构“InnovFin——能源领域示范项目”的支持，旨在帮助VoltStorage创新技术的开发和商业化用于工业和农业的氧化还原液流电池，以及其铁盐电池技术的扩展。

据悉，VoltStorage计划从2024年开始批量生产全铁液流电池。

3、全铁技术体系的未来

全铁液流电池只含单一的廉价活性元素铁，不但成本低廉，而且不发生离子互蹿，电解液几乎无毒，有效弥补了主流的全钒液流电池体系的短板，似乎正在为液流电池开辟新的发展方向。

上海电气储能科技有限公司总经理杨霖霖此前表示，全铁液流电池的价格将是全钒液流电池的1/3，可对目前的液流电池实现大幅降本。据悉，上海电气也正在研发全铁技术体系，并将之称为第三代液流电池技术。

目前，全铁液流电池的从业企业主要有美国的ESS，中国的巨安储能等极少数公司。相对全钒体系，势力还非常弱小。

从全钒液流电池技术起家的VoltStorage向全铁液流电池方向拓展，对全铁体系而言也是一个好的信号，这似乎在证明全铁液流电池的未来是可以期待的。