9月14日，在甘肅省金昌市金川區(qū)華能西坡光伏電站內(nèi)，一個(gè)250千瓦/500千瓦時(shí)的液流儲能電站正進(jìn)行每天兩沖兩放的“固定動(dòng)作”。從2023年投運(yùn)以來，該儲能電站已平穩(wěn)運(yùn)行一年有余，各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)良好，有效驗(yàn)證了鐵鉻液流儲能電池在配套新能源發(fā)電場景的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。

就在不久前的7月31日，海川太風(fēng)水儲能科技(無錫)有限公司牽頭開發(fā)的250千瓦/500千瓦時(shí)鐵鉻液流電池光儲一體儲能系統(tǒng)，成功通過由中國工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌等資深專家組成的專家組開展的科技成果評價(jià)，專家組認(rèn)為該成果針對鐵鉻液流電池儲能系統(tǒng)電堆功率低、一致性差、并網(wǎng)響應(yīng)慢、析氫安全隱患、電解液交叉污染等難題開展了系統(tǒng)性研究，進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新，項(xiàng)目整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。

突破液流電池多項(xiàng)技術(shù)難題

近年來，我國新能源迎來快速發(fā)展時(shí)期，新能源裝機(jī)保持每年增長1億千瓦以上規(guī)模。8月23日，國家能源局發(fā)布的1-7月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至7月底，全國累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量36.7億千瓦，其中太陽能發(fā)電裝機(jī)容量11.1億千瓦，同比增長50.8%;風(fēng)電裝機(jī)容量5.7億千瓦，同比增長22.1%。今年前7個(gè)月，風(fēng)電新增裝機(jī)5367萬千瓦，太陽能發(fā)電新增裝機(jī)22325萬千瓦。隨著新能源在總發(fā)電裝機(jī)比重不斷提升，電力系統(tǒng)對儲能尤其是長時(shí)儲能的需求也日益迫切。在此背景下，近年來以液流電池為代表的長時(shí)儲能技術(shù)迎來戰(zhàn)略機(jī)遇期。

海川太風(fēng)水儲能科技(無錫)有限公司董事長左紅堂介紹，相比于鋰電池，液流電池具備本質(zhì)安全、無燃爆風(fēng)險(xiǎn)、容量高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、原材料可再生等優(yōu)勢，是適應(yīng)高比例新能源電力系統(tǒng)的理想儲能單元。

據(jù)悉，當(dāng)前液流電池從技術(shù)路線上分為全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池、水系液流電池等幾類主流技術(shù)路線。從2025全國液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會獲悉，去年我國液流電池裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L，液流電池儲能電站項(xiàng)目新增并網(wǎng)0.81吉瓦/3.23吉瓦時(shí)，較2023年增長10倍，液流電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到商業(yè)化發(fā)展階段。

海川太風(fēng)水儲能科技(無錫)有限公司總經(jīng)理郭煌表示，海川儲能核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)源于國內(nèi)首家鐵鉻液流電池公司——蘇州久潤能源科技有限公司，深耕鐵鉻液流儲能技術(shù)十余年，2021年時(shí)海川太風(fēng)水儲能科技(無錫)有限公司與中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心聯(lián)合成立未來新能源實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域深厚的技術(shù)沉淀，積極打造一個(gè)跨學(xué)科、綜合性的創(chuàng)新研究平臺，致力于新一代鐵鉻液流電池技術(shù)開拓創(chuàng)新。

針對當(dāng)前液流電池發(fā)展過程中面臨的電堆功率低、一致性差、并網(wǎng)響應(yīng)慢、析氫安全隱患、電解液交叉污染等共性技術(shù)難題。海川儲能通過技術(shù)創(chuàng)新，成功開發(fā)了新一代大功率鐵鉻液流電池單堆系統(tǒng)，該電堆額定功率可達(dá)33千瓦，工作溫度從零下20攝氏度至70攝氏度，能量效率達(dá)75%以上，循環(huán)壽命2萬次以上。在華能西坡光伏電站儲能項(xiàng)目中創(chuàng)新應(yīng)用晶閘管并聯(lián)旁路開關(guān)及智能控制，實(shí)現(xiàn)10ms內(nèi)無沖擊并網(wǎng)，具備智能零投切功能;并通過電解液改進(jìn)，電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)化，解決電堆密封，抑制離子交叉污染和析氫問題。

推動(dòng)液流電池成本穩(wěn)步下降

當(dāng)前，儲能行業(yè)正處于從政策驅(qū)動(dòng)向市場化競爭轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。市場需求已經(jīng)驗(yàn)證，在長時(shí)儲能場景(4小時(shí)以上)，液流電池技術(shù)相比于其他電化學(xué)儲能技術(shù)優(yōu)勢明顯，具備不可替代性。

但是不可否認(rèn)的是，單位成本仍然是影響液流電池商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素。以大連融科中標(biāo)國家電投攀枝花項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目全釩液流電池系統(tǒng)價(jià)格成本達(dá)2.295元/瓦時(shí)，而同期鋰電儲能最低單價(jià)已下探至0.473元/瓦時(shí)。

左紅堂指出，液流電池最主要的成本是電解液，占系統(tǒng)整體成本能達(dá)到40%以上，其次是電堆成本，占系統(tǒng)總成本約35%，電堆的主要成本源于離子交換膜的成本，其它構(gòu)件成本約占整體成本25%左右。當(dāng)前全釩液流電池成本偏高的重要原因就是因?yàn)殁C材料價(jià)格較高，目前釩材料的價(jià)格以達(dá)到7.7萬元/噸，而鐵鉻材料的價(jià)格約為0.25萬元/噸，不到為釩價(jià)的1/20。

“這也是我們看好鐵鉻液流電池這一技術(shù)路線的原因之一，在長時(shí)儲能同等優(yōu)勢條件中，鐵鉻不比全釩遜色，在電解液成本方面，鐵鉻更加具備無限可能。我們的目標(biāo)是讓液流電池的成本做到和鋰電池一樣，讓鐵鉻液流電池成本低于1元/瓦時(shí)。”郭煌表示。

左紅堂介紹，隨著250千瓦/500千瓦時(shí)鐵鉻液流電池光儲一體儲能系統(tǒng)的各項(xiàng)性能已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，該公司將加快推動(dòng)這一技術(shù)走向市場。早在今年6月4日，海川儲能鐵鉻液流電池電堆研發(fā)制造總部項(xiàng)目就已經(jīng)正式簽約，將落地江蘇省江陰市霞客灣科學(xué)城。據(jù)悉，該項(xiàng)目總投資2億元，計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)400兆瓦鐵鉻液流儲能電池電堆自動(dòng)化生產(chǎn)線以及集裝箱式儲能模塊總部基地項(xiàng)目，產(chǎn)線滿產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)1.6吉瓦時(shí)儲能系統(tǒng)規(guī)模，項(xiàng)目將在2026年1月正式投產(chǎn)。