钒电池 PK 磷酸铁锂 钠电池

磷酸铁锂各种性能都满足市场需要，现在被市场诟病的，就是贵，用不起，来个更贵的钒电池，市场就觉得可以了？

初置成本差异：
100MW的储能电站，全钒液流电池初置成本19亿元，锂电池4.2亿元。

按照1GW电站需要配置10%储能，也就是100MW来计算，光伏电站自身成本30-40亿，如果用钒电池储能，增加19亿成本，成本增加47.5-63%；陆上风电自身成本50-60GW，如果用钒电池储能，增加19亿成本，成本增加31.7-38%；海上风电自身成本100-110亿，如果用钒电池储能，增加19亿成本，成本增加17.2-10%。

粗略计算，按照目前的成本，钒电池光伏是用不起，陆上风电使用有难度，海上风电可以使用。但是目前海上风电都接近用户侧，还没有强配储能的需求。

技术指标差异

全钒液流相比磷酸铁锂，主要的优势就是安全，循环次数长。

但是能量密度，功率密度都和磷酸铁锂不在一个数量级，在不用移动的情况下，这个差异不是明显短板。

中国储能网讯：

在百花齐放的储能电池技术路线中，沉寂已久的全钒液流电池产业化有望迎来曙光。

2月中旬，由中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋团队提供技术支撑的全球最大100MW/400MWh级全钒液流电池储能电站完成主体工程建设，并进入单体模块调试阶段。

 这是国家能源局批复的首个100MW级大型电化学储能国家示范项目，项目一期计划今年6月完成并网调试。项目建设规模为20万千瓦/80万千瓦时，建成后将成为全球规模最大的全钒液流电池储能电站。

所谓全钒液流电池，全称为全钒氧化还原液流电池在2021年做的预测， 2025年全钒液流电池国内装机量有望突破1GW。

全钒是最成熟的液流电池

在碳酸锂材料价格大涨的情况下，锂电池之外的新型储能技术备受关注，如全钒液流电池。

作为三种主流的液流电池技术之一，全钒液流电池是技术成熟最高的液流电池技术路线，具体体现在三个方面。

首先，经过多年示范考核，其大规模储能的工程效果已得到充分的验证，其他路线由于示范时间短，仍需要经历较长的验证周期。

其次，相比铁铬等技术路线，全钒液流电池的电解液、隔膜、膜电极等原材料供应链已经初步成型，国产化进程不断加快，已能够支撑起开展百兆瓦级的项目设计与开发。

最后，先进的全钒液流电池系统(10MW-4小时储能配置)的成本已经能够控制在2-3元/wh的水平，已经具备初步商业化应用条件。

钒电池优点突出

放在电化学储能的大背景下，与锂离子电池相比，全钒液电池具备明显的优点。

寿命更长

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。

功率大和效率高

由于电解液外置在储液罐的形式使得钒电池的电池容量可以根据使用场景独立设计，使得钒电池的充放电时长普遍在4个小时以上，能够更好满足大规模储能和长时储能。同时，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。

安全性高

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。

资源丰富

此外，和锂电池所需的锂资源相比，全球的钒资源更为丰富，而中国更有资源优势。

根据USGS 数据，全球钒矿储量共计 2200 万吨，其中中国储量950 万吨，占比达到 43%，俄罗斯和南非占比分别达到23%和 16%。在产量方面，2020年中国钒矿产量仍然占全球最高，达到 62%。这也是中国全钒液流电池的资源优势。

钒电池缺点更明显

体积过大。

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。

当然了，用作储能，可以建大的房间，体积大倒不是问题。

工作时对环境温度要求高

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。

最关键的一点是成本过高

每单位全钒液流电池成本约为锂电池的2-3倍，目前全钒液流电池成本高达3-3.2元/Wh，而储能锂离子电池成本约1.2-1.5元/Wh，钠电池成本为0.2-0.4元/Wh。

这也是能量密度，体积密度导致的，毕竟在元素周期表上，距离锂已经更远了。

本来锂电池发展的好好的，没有钒电池啥事，更没有钠电池啥事，但是锂资源被卡脖子了，成本太高，必然有其他技术出来一争长短。

最终能走出来的，大面积使用的，还是成本最低的，在物理储能上，就是抽水蓄能，在化学储能上，大概率就是钠电池了。

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