助力万亿新型储能产业发展！浙江大学温州研究院首套液流电池电堆制造完成

近日，据浙江大学温州研究院官方报道，在浙江大学温州研究院院长、新材料创新创业中心主任叶志镇院士带领下，新型电池材料研发中心自主设计的首套1.25kW/2.5kWh液流电池电堆系统制造完成，这是新材料创新创业中心下属研发中心的又一突破性成果，有望以低成本、高安全、绿色储能新技术的优势突破目前锂电储能瓶颈，助力万亿新型储能产业发展。

图片来源：浙江大学温州研究院

浙江大学温州研究院介绍，新型电池材料研发中心设计的首套液流电池电堆，开发了与光伏/风能电站配套的新型水系锌储能电池技术。对比锂离子电池，该技术具有三大优势：一是成本低，锌资源储备远超锂资源，中国锌资源位于世界第二，提纯技术国际领先，储电成本可低于300$/kWh；二是储能安全，使用水系电解液，不会起火爆炸；三是功率/能量密度可独立设计，可以实现低成本、高安全、绿色储能新技术，将成为能源领域碳达峰、碳中和的关键支撑之一。

国家储能政策

1月19日，国家发展改革委、国家能源局联合组织编制并印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》（以下简称《实施方案》）。“十四五”是我国实现碳达峰目标的关键期和窗口期，也是新型储能发展的重要战略机遇期。

《实施方案》中提到的新型储能核心技术装备攻关重点方向之一便是发展多元化技术：百兆瓦级压缩空气储能关键技术，百兆瓦级高安全性、低成本、长寿命锂离子电池储能技术，百兆瓦级液流电池技术，钠离子电池、固态锂离子电池技术，高性能铅炭电池技术，兆瓦级超级电容器，液态金属电池、金属空气电池，氢（氨）储能、热（冷）储能等。除此之外，《实施方案》中新型储能技术试点示范之一：钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等产业化应用。

从《实施方案》中可以看出，国家积极推动多元化储能技术的发展，鼓励不同技术路线“百花齐放”，这有利于驱动技术创新动力，有利于储能市场的强劲发展。

液流电池

储能技术是一种可以帮助实现可再生能源的高效利用以及电力系统稳定运行的有效手段。在众多储能电池中，液流电池具有可实现无地域限制的大规模建设，寿命长、无污染、不易燃易爆、清洁环保、设计灵活等优势。单个液流电池系统主要由电堆、电解液、管路系统及动力泵、控制系统四部分组成。

液流电池主要利用正负极两侧溶液中活性物质氧化还原状态的改变来实现充放电。如下图所示，电解液储存在电堆外部的储液罐中，通过泵输送至电堆内部，在电极处进行氧化还原反应，反应后的活性物质随着电解液流回至外部储液罐。

图片来源：鲍文杰，浅谈液流储能电池的评价标准

液流电池种类多样，包括：全钒液流电池、锌溴液流电池、锌铁液流电池、锌锰液流电池、铁铬液流电池、多硫化钠-溴液流电池等，每种液流电池都有其特点。其中，全钒液流电池是目前技术成熟度最高的液流电池技术，具有能量效率高（>80%）、循环寿命长（>200000 次循环）、功率密度高等优点，适用于大中型储能场景。

然而，全钒液流电池的钒电解液成本约占据电池成本的60%，初始投资门槛高。而锌基液流电池的电解液成本低，因此，受到越来越多的关注。锌基液流电池是指锌作为负极侧活性物质的液流电池。锌电极具有可逆的负极电极电势，锌离子在酸性和碱性电解液中稳定性较好，且电化学反应速率较快。

附：参考文献

[1] 鲍文杰，浅谈液流储能电池的评价标准

[2] 姚祯，锌铁液流电池研究现状及展望

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