摘要：由中钠储能技术有限公司（简称：中钠储能）承办的“2023年第一届液流电池技术发展论坛”于6月15日在上海新国际博览中心顺利召开。会议期间，国际著名燃料电池和液流电池专家张华明、中钠储能研发主任刘季铨等液流电池行业资深专家，现场发表演讲，并与参会人员进行深入探讨与交流。
注：论坛现场合影
2023年第一届液流电池技术发展论坛
随着国家“碳达峰·碳中和”战略目标提出，我国新型储能装机规模持续快速增长。国家能源局会同国家发展改革委发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》《“十四五”新型储能发展实施方案》等一系列政策出台，我国初步建立了全国新型储能行业管理体系，促进了新型储能技术创新应用和产业高质量发展。
注：论坛现场图
液流电池作为电化学储能技术之一，具备安全性高、循环寿命长、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好等诸多优势，具有广阔的应用前景。近年来，液流电池技术产业化应用进展迅速，全球最大的百兆瓦级全钒液流电池储能调峰电站、全球最大容量的兆瓦级铁铬液流电池储能示范项目均已成功投运。
2023年第一届液流电池技术发展论坛围绕液流电池技术发展趋势、产业应用前景、标准检测认证情况、产业链融合创新等多个维度展开探讨，同时搭建液流电池企业展台，形成“研讨+展会”机制，促进液流电池全产业链、全价值链协同创新，推动“双链”融合。
中钠储能“宽温区高稳定性钒液流电池电解液的开发及应用”
论坛召开期间，由中钠储能研发主任刘季铨将现场演讲“宽温区高稳定性钒液流电池电解液的开发及应用”主题报告，深入探讨了全钒液流电池的行业现状、市场价值等话题。
注：中钠储能研发主任刘季铨现场演讲
行业现状
全球储能行业步入规模化发展阶段，全球能源转型加速，储能行业规模化发展的条件已经成熟。光伏、风电等波动性能源加速取代传统的火电装机，电力系统面临的挑战正日益凸显。随着技术的进步与产能的扩张，风电、光伏的发电成本降幅显著，全球正朝着“新能源+储能”平价的方向快速前进。储能市场化发展的机制已基本建立，新兴市场的电力系统改革亦持续加速，储能行业规模化发展的条件已经成熟。
钒电池概况
全钒液流电池作为电化学储能的重要组成部分，具有储电规模大、生命周期长、安全性高、长时储能、平均成本低，解耦设计等优点。电源侧可以平滑新能源输出波动、跟踪新能源输出计划、增强电源调频调压能力，解决风光弃电。钒电池主要由电解液储液罐、循环泵、电极、选择性交换膜、双极板和集流体组成。外接泵把电解液压入电堆内，使其在储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，选择性交换膜进行离子交换实现电平衡，电解质溶液在电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，这个可逆的反应过程使钒电池进行充放电。
钒电池成本分析
整个钒电池储能系统主要由电堆、电解液、逆变器、智能控制、储罐、箱体结构、管泵阀传感器几部分构成。钒电池最主要的核心部件就是电堆和电解液，在整个钒电池储能系统成本构成中电解液和电堆占了很大的比例。因为钒电池的解耦设计，整体成本会随着储能时长增加而显著降低。随着储能时长的增加电解液的成本将超过60%。
市场价值
本研究扩展了目前纯硫酸体系的钒电池电解液的使用温度范围，从目前市场0~40℃的使用范围扩展到了0~65 ℃，避免了因为温度过高使得的五氧化二钒结晶析出，导致电解液能量密度降低和对过滤系统及管道、电堆的堵塞，降低系统换热成本，主要市场价值体现在以下几方面
1.提供稳定的电池性能：宽温域钒电池电解液能够在广泛的温度范围内提供稳定的电池性能，包括高温和低温条件下的电化学性能。这使得钒电池在不同气候和环境条件下都能够可靠地运行，具有较高的能量密度和功率输出。
2.增强安全性：宽温域钒电池电解液通常采用无机盐溶液，相对于某些有机电解液，具有更高的热稳定性和低的燃烧风险。这使得钒电池在高温环境下不容易发生过热和爆炸等安全问题，提供了更安全可靠的能量储存解决方案。
3.增加应用灵活性：宽温域钒电池电解液的使用使得钒电池能够适应不同的应用场景和工作环境。无论是极寒地区的极低温度环境还是高温地区的高温条件，钒电池都能够保持良好的性能，为能源储存和应急电力等领域提供了更大的灵活性和可靠性。
4.提供长寿命和高循环稳定性：宽温域钒电池电解液的使用可以提供长寿命和高循环稳定性。钒电池的电解液和电极材料具有良好的耐腐蚀性和稳定性，能够经受高循环次数和长期使用而不会明显损耗性能。这降低了维护成本和更换电池的频率，提高了整体的经济性和可持续性。
5.促进可再生能源发展：宽温域钒电池电解液的应用对于可再生能源的发展具有积极意义。作为一种高容量、长寿命、可循环使用的储能技术，钒电池可以有效平衡可再生能源的间歇性和不可控性，提供可靠的储能支持，促进可再生能源的大规模应用和普及。
6.减少设备设计和制造的限制：传统电解液在极端温度条件下可能会出现性能下降或甚至失效的问题。而宽温域电解液的使用可以减少对设备设计和制造的限制，降低对于温控系统的依赖，甚至可以减去换热冷却系统，简化了产品开发流程。
中钠储能项目成果
1.开发了CSE系宽温区钒液流电池电解液。
2.与目前商用电解液相比，CSE钒电解液具备良好的热稳定性和化学稳定性，宽温区范围0~65oC。
3. CSE钒电解液的物理性质和电化学可逆性与商用电解液相当，未出现较大的差异。
