长时储能 全钒液流电池

1 全钒液流电池

由正负极储液罐、电堆组成，通过外接泵施加机械动力使得电解液在储液罐和电堆间循环，电堆内的钒离子因发生氧化还原反应得失电子，使化学能、电能相互转换。结构、原理特性决定全钒液流电池两大优势：1)完美模块化设计及配置灵活性：电堆和储液罐分立，输出功率取决于电堆的大小，容量取决于电解液的体积，增加功率和容量只需要增加电堆大小和电解液体积/浓度即可;2)整个反应仅是简单的元素价态变化，无危险变量，本征安全性满足大储需求。

全钒液流电池工作原理及结构示意图

2 全钒液流电池经济分析

据国网研究院统计，全钒液流电池成本主要集中在电解液和电堆，合计占比可达 84%，尽管初始投资成本较高，但由于电解液可循环且残值高，生命周期越长 LCOE 越低。目前全钒液流电池初始单千瓦投资约3,000 元，度电成本约 0.68 元，已接近锂离子电池储能。国网新疆研究院预计 2030/2060 年单千瓦投资降至 2,100元/1,680 元，度电成本降至 0.42 元/0.36 元。

全钒液流电池成本分析

全钒液流电池初始投资与度电成本预测(单位：元/度)

3 全钒液流电池开启装机元年

据长时储能网统计，截至 2023 年 8 月，我国液流电池装机规模已达 220MW/865MWh，其中全钒液流电池占比 90%+。据 CNESA 统计，今年 1-7 月全国签约备案的全钒液流电池储能项目超过 55 个，装机规模达 8.5GW，主要分布在湖北、甘肃、河南、辽宁等地。目前在建项目 9 个，其中 5 个规模达百兆瓦以上，察布查尔县和吉木萨尔县全钒液流储能项目储能容量为 GWh 级。

全钒液流电池产业链上游原材料包括钒矿石、前驱体、隔膜等，中游为电解液、电堆等核心部件的制造以及全钒液流系统集成，下游为电站运营。