在各类储能电池中，钒液流电池优点十分明显：

1）安全性高：钒电池无爆炸、火灾隐患。钒电池的活性物质以液态形式贮存在电堆外部的储液罐中, 流动的活性物质使浓差极化可减至最小，即使正负电解液混合，也无危险，但电解液温度略有上升。此外，其所有的部件基本上都浸泡在溶液当中，散热得到了溶液的支持，同时由于开放的体系，不会存在类似锂电池热失控这一问题。

2）储能上限高且可控：电池容量取决于外部活性溶液的多少，通过增加电解液的体积，可以任意增加钒电池的储能容量，相比于锂电池来说它的可扩充性非常大，调整容易。

3）功率大：通过增加单片机电池的数量和电极面积，增加电解液的浓度，可以提高钒电池的功率。

4）效率高：由于钒电池电极的催化活性高，正负活性物质分别储存在正负电解液储槽中，避免了正负活性物质的自放电消耗，满充后可长期保持，极低的自放电率，自放电几乎可以忽略不计。充放电能量转换钒电池的效率高达75%以上。

5）使用周期长：由于钒电池正负活性物质分别只存在于正极和负极电解液中，在充放电过程中不存在复杂的固相反应, 因此电池寿命长。能耐受大电流充放，可以在不损坏电池的情况下进行深放电，循环次数≥13000 次以上，电池使用寿命可达15-20 年。

6）响应速度快：钒电池组充满电解液瞬间启动。运行过程中，充放电状态切换仅需0.02 秒，响应速度为1 毫秒。

7）充电便捷：可以通过直接更换电解液实现钒电池的瞬间充电。

8）环境友好：和常用的铅酸电池相比，在静态运行时，寿命周期内总的排放量仅有铅酸电池的7-25%；电解液可更换、回收，离子膜不需要贵金属作电极催化剂，电极材料多为碳材料制品。

9）安置便利：钒电池可全自动封闭运行，正常工作时对外界无污染，安装定位自由度大，除温度外对安装环境没有过高要求。

另一方面，钒电池也存在明显的缺点：

1）体积、质量庞大：受制于电解液中离子溶解度上限，钒电池比能量密度低，且技术难以突破。同样能量的钒电池体积可达锂电池的3-5 倍，质量达2-3 倍。因此，钒电池仅能适用于静态储能系统，难以应用于电动汽车、电子产品等领域。

2）环境温度要求：钒电池通常工作环境温度需保持在0-45℃，温度过低会导致电解液凝固，而温度过高则会导致溶液中的V5+形成V2O5 析出，从而堵塞电解液通道，导致电池报废。

3）副产物处理要求高：电解质的原料、正沉淀和由泄漏的正溶液的空气干燥形成的薄层都具有相同的东西，即V2O5，是一种高毒性的化学品。

4）高成本、高维护成本：成本高昂，目前5kW 钒电池仅材料成本可达40 万以上；正常使用情况下，每隔两个月就要由专业人士进行一次维护，高频次的维护使其难以在用户侧广泛应用。

图一 储能电池技术路线及参数对比

钒电池成本问题亟待解决

目前成本问题仍是钒电池大规模商业应用面临的最大挑战。由于尚未规模化商用，且受制于设备、产能以及高额的前期投入，目前钒电池成本约为锂电池的2-3 倍。以当前集装箱交付的价格（含电池包、温控系统、换流系统、消防系统、监控系统等），目前钒液流电池成本达3-3.2 元/Wh，对比目前储能锂离子电池成本约1.2-1.5 元/Wh，钒电池仍面临巨大的价格压力。随着政策推进，钒电池形成规模化、集群化产业后，电池成本有望进一步下降。

图二 钒电池、锂电池成本均呈下降趋势