杭州2023年11月21日 /美通社/ -- 以下為來自中國新能源網(wǎng)的報道:
儲能舞臺上,液流電池是個既新又舊的面孔,相較于鋰電,液流電池起源更早,技術較為成熟,新的是這兩年才開始為大眾所知。
1884年,法國工程師Charles Renard 發(fā)明鋅-氯液態(tài)電池,用于軍用飛艇,已初具鋅-溴液流電池的雛形,彼時還沒有附加流體驅(qū)動系統(tǒng)。
1950年,離子交換膜誕生,液流電池技術開始萌芽。
1955年,通用電器公司將聚苯乙烯磺化修飾后得到第一個質(zhì)子交換膜,就像芯片之于電子行業(yè),液流電池有了新的突破。
1971年,日本科學家 Ashimura 和 Miyake 首次提出了現(xiàn)代意義的液流電池概念,通過將正負極活性物質(zhì)溶解在電解液中,在惰性電極上發(fā)生可逆氧化還原反應,以實現(xiàn)電能與化學能的互相轉(zhuǎn)化。
自1973年起,美國航空航天局(NASA)開始對液流電池進行研究,用于月球基地的太陽能儲電系統(tǒng),首要考慮電池的安全性、效率和運行壽命,而成本則為次要因素。一年后,NASA的科學家L. H. Thaller 首次提出具有實際意義的液流電池詳細模型,以FeCl2和CrCl3 作為正負極活性物質(zhì)并存放在兩個外部儲罐中,以鹽酸作為基質(zhì),以陰離子交換膜為隔膜,以循環(huán)泵作為液流驅(qū)動力,構(gòu)成了第一款Fe-Cr雙液流電池。
液流電池技術的誕生,初衷是在20世紀70年代的能源危機背景下,長期太空飛行能源代替計劃。換句話說,液流電池就為儲能而生的,尤其是長時儲能。如果不是因為當時登月計劃停擺,全球油價舒緩,或許現(xiàn)在的液流電池應用,都會打上"航空專用"的標簽。近年來,隨著風電、光伏等新能源發(fā)電裝機量快速提升,國家新型儲能政策的不斷推出,儲能站在了最火的風口。作為新型儲能和長時儲能當中最具潛力的種子選手,液流電池在2022年取得了突破性進展,未來或?qū)噭愉囯娨患要毚蟮氖袌龈窬帧?/p>
由全球液流電池網(wǎng)、中國新能源網(wǎng)(能源通)、全球儲能網(wǎng)聯(lián)合相關產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、科研團體聯(lián)合發(fā)起舉辦的CFE 2024中國液流電池儲能大會暨展覽會定于4月25-26日在杭州舉行,這次我們力圖將液流電池產(chǎn)業(yè)鏈頂級圈層的產(chǎn)學研專家、學者、企業(yè)匯聚一堂,構(gòu)筑一個完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈和人脈商圈,幫助能源、電力、儲能、電網(wǎng)、工商業(yè)、風投機構(gòu)、投資者等對此有興趣的朋友切身、快速且全方位地深入了解這個行業(yè)。希望,在這里大家能一起研討技術、解讀政策、擬定行業(yè)標準、分析市場、探討商業(yè)模式、商務合作、友好交流、答疑解惑,共同攜手推進液儲行業(yè)規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展!
液流電池是什么?
液流電池是一種電化學儲能,它主要由電極、離子傳導膜和電解液組成。具有電化學反應活性的物質(zhì)存儲在可流動的液態(tài)電解液中,流經(jīng)電極發(fā)生可逆的氧化還原反應后,又回到儲液罐中進行儲存。這種電解液周而復始的循環(huán)流動,便是"液流"的具體含義。
在液流電池的基本組件中:
(1)電極為電化學反應提供了場所,其本身不參加反應,充電可達到100%SOC,還可以通過調(diào)節(jié)電堆數(shù)量或調(diào)整電極面積實現(xiàn)對電池功率的調(diào)控;
(2)參加反應的活性物質(zhì)溶解在電解液中,儲存在儲罐內(nèi),可以通過調(diào)整電解液參數(shù)、儲罐的容量實現(xiàn)對電池容量的調(diào)控;這也意味著液流電池可以分開設計容量和功率;
(3)活性物質(zhì)溶解在水中的水系電解液沒有爆炸和起火的危險,為電池的安全性提供了保障。
由此可見,液流電池的特點決定了其安全性、功率與容量可分開設計、儲能規(guī)模大等優(yōu)勢,為大規(guī)模儲能"量身定制"。
液流電池,被視為最適合長時儲能的電池技術之一,可針對不同的儲能需求為其量身打造最合適的方案。其獨特的工作原理和構(gòu)造使其在儲能領域具有許多優(yōu)勢。在雙碳目標的引領下,我國能源結(jié)構(gòu)正在持續(xù)優(yōu)化,這為液流電池的發(fā)展提供了廣闊的應用前景。隨著新能源和儲能的發(fā)展,液流電池將會在未來的儲能市場中發(fā)揮越來越重要的作用,為我國的可持續(xù)發(fā)展提供強有力的支撐,推動我國能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和新能源的發(fā)展。