2024儲能全釩液流電池行業(yè)報告

儲能全釩液流電池行業(yè)報告2024目錄技術詳解：全釩液流電池的前世今生 3基本概念與歷史背景 3工作原理與核心材料 7電解液材料：能量單元的核心要素 8電堆材料：功率單元的核心要素 10制造工藝與技術壁壘 14電解液材料制造：配方和工藝是關鍵 14電堆材料與裝配：材料復雜，裝配精密 15電堆核心材料：電極、雙極板、隔膜 15電堆裝配：疊合緊固，要求較高 17橫向比較：釩電vs鋰電、鈉電、鈉硫 18釩電鋰電：性能特點截然相反，應用場景迥然不同 18釩電鈉電：優(yōu)缺點呈高度互補，或并立于儲能市場 20釩電鈉硫：能量密度不是根本，安全問題一票否決 20產業(yè)現狀：技術完備，只欠東風 21產業(yè)結構：鏈條較長，復雜度高 21上游：釩礦及釩加工、電堆材料制造 22中游：電堆整機裝配、控制系統(tǒng) 26下游：儲能——發(fā)電側、電網側、用電側 27主要企業(yè)：市場集中度較高，中國企業(yè)占鰲頭 28材料端：電解液材料、電堆材料 29設備端：電堆整機制造、控制系統(tǒng)制造 29未來發(fā)展：提高性能，降低成本 31當前痛點：能量密度低、工作溫區(qū)窄、初始成本高 31技術展望：材料改進，系統(tǒng)優(yōu)化 31電解液體系改進：能量密度更高，使用成本更低 31離子傳導膜改進：非氟多孔濾膜，替代全氟樹脂 35全系統(tǒng)結構優(yōu)化：小型釩電模組，面向戶用儲能 35發(fā)展速度：長期靠技術，短期靠模式，近期靠政策 362of42PAGEPAGE10of42基本概念與歷史背景液流電池是一種液相電化學儲能裝置，其活性物質完全溶解在電解液中，通過活性元素的氧化價態(tài)變化來實現能量的存儲與釋放，屬于一種氧化還原電池。一般來說，液流電池需要兩組氧化還原電對來構成正負極，隨著電池的充放電過程，正負極活性元素的氧化價態(tài)（電位）發(fā)生相應Fe-Cr雙液流電池為例，其工作電Fe2+/3+/Cr2+/3+CrCl3，電解液基質為鹽酸，正負極間用質子傳導膜進行隔離（避免正負極活性物質直接接觸而發(fā)生自氧化還原反應。電池在滿充狀態(tài)下放電時，正極活性物質發(fā)生還原反應：Cr3++e→Cr2+，負極活性物質發(fā)生氧化反應：Fe2+→Fe3++e，整體可合并為：Cr3++Fe2+→Cr2++Fe3+Fe離子的氧化及自身的還原過程，電子從負極出發(fā)，經外電路后到達正極。充電儲能的過程則與之相反。圖1：早期的Fe-Cr液流電池裝置結構與工作原理示意圖數據來源：國泰君安證券研究液流電池技術的起源非常悠久，跨越一個多世紀。最早可追溯到1884Renard發(fā)明的鋅-氯液態(tài)電池，被用作軍用飛艇238公里，電池整體-溴液流電池（但沒有附加的流體驅動系統(tǒng)，在當時作為一次電池使用，沒有1949ngo-進一步6組可用于構建液態(tài)電池的電對，以氯化鈦、氯化鐵、硫酸鉻等過渡金屬鹽作為活性物質。這種液態(tài)儲存電池的裝置結構已初具現代液流電池的雛形，但設計簡陋，且循環(huán)性能較差，主要是由于正負極金屬離子交叉污染引起的自放電很嚴重，導致電壓失穩(wěn)和容量快速衰減，且所用原物料的腐蝕性往往很強或具有高毒性，在成本上也不具備顯著優(yōu)勢，因此基本不具有商業(yè)化價值。圖2：WalterKango發(fā)明的液態(tài)儲存電池結構示意圖數據來源：CNKI1950年左1955磺化修飾后得到了第一個質子交換膜（ProtonExchangeMembrane，PPEM80圖3：膜技術的發(fā)展歷程數據來源：CNKI、國泰君安證券研究20致分為三個階段：1971-1986年為研發(fā)示范圖4：液流電池技術的歷史非常悠久數據來源：《液流電池技術》，國泰君安證券研究技術萌芽期1971-1985年：1971年，日本科學家Ashimura和Miyake首次提出了現代意義的液流電池概念，通過將正負極活性物質溶解在電解液中，在惰性電極上發(fā)生可逆氧化還原反應，以實現電能與化學能的互相轉化。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首次提出具有實際CrCl3作為正負極活性物質并存放Fe-Cr液流電池在世界范圍內掀起了一波研究熱潮，其中美國和日本成功研發(fā)了kW10kWhCr3+/Cr2+Fe離子穿過隔膜引起交叉污染，導致工作電壓不穩(wěn)和容量衰減，大大降低電池Fe-Cr體系的物理化學本性，當時離子Fe-Cr體系被逐漸淘汰。目前國Fe-Cr公司示范實驗項20156月停運；國內主要是國家電投集團仍在持續(xù)研發(fā)，其31.25kWFe-Cr液流電堆“容和一號”已經開始量產。種更直接的方法就是將正負極活性物質全部用同一種元素的不同價態(tài)離子的化合物來構建。顯然，活性物質的核心工作元素首先必須有豐富df區(qū)尋找，人們隨即沿著這條思路展開了多種探索和嘗試，包括鉻系、釩系、镎系和鈾系化合物等。其中，釩系化合物因具有豐富的價態(tài)、較高的安全性以及較合適的1978.Pellegri等人在專利中首次提及全釩液流電池的概念，但由于釩化合物的價態(tài)變化的復雜性和高價態(tài)的釩陽離子鹽溶解度低等因素，該領域在初期的研究進展較緩慢。研發(fā)示范期1986-2000年：溴液流電池和全釩液流電池。其中，鋅-溴液流電池是一種單側沉積型液流電池，優(yōu)點是能量密度較高且原料成本較低，但液溴的揮發(fā)性、高毒性、強腐-溴液流電池，1984年起，澳大利亞新南威爾士大學MariaSkyllas-Kazacos等人開始對全釩液流電池進行系統(tǒng)性研究，具體涉及電極過程動力學機理、電極材料的制作與改性、離子交換膜的優(yōu)化、電解液的配方等。他們設計的全釩液流1986年首次申請了全釩液流電池的專利，1988年正式授權，并開始1kW72~88%將該技術Pnnc1993SW與泰（ThaiGypsumProducts）19949080年代Fe-Cr液流電池的研發(fā)，并累積了豐富的技術經驗，故（SEI）450kW的全釩液流1999公（ntckSIibePower商業(yè)化初期2001年至今：進入21世紀后，全釩液流電池開始真正走向商業(yè)化，前期主要以美國和日本企業(yè)為代表。200159%的BPowrSytm2004lbePowr2000年2002公司建成了多個全釩液流電池儲能系統(tǒng)并將其用于辦公樓、工廠供電，以及風力發(fā)電場和高爾夫球場光伏陣列的配套設施。2005年，SEI全釩液流36MW年金融危機爆發(fā)，公司一度暫停了液才恢復商業(yè)化運作。中國的全釩液流電池基礎研究起步較早，開始于20世紀80年代末期，但商業(yè)化探索則相對較晚。其中，中國工程物理研究院（綿陽九院）的1995500W、1kW全釩液流電池樣機，200610kW全釩液流電池試驗電堆。此外，20071（簡稱北京普能）2009PowerSystem，獲得200810月在大連市高新技術產業(yè)園區(qū)成立，由中國科學院大連化學物理研究所與大連博融控股集團共建。得益于前期經驗積累和外部技術，中國的全釩液流電池技術研發(fā)和產業(yè)化進程大大加快，目前已成為該領域的全球主力。工作原理與核心材料全釩液流電池，商業(yè)簡稱“釩電池”，就是指液流電池的正負極電解液活性物質全部都采用釩化合物。全釩液流電池的正負極氧化還原電對為VO2+/VO2++e→+1.004+→++e，標準電位-0.255++→++1.2591.5~1.6。圖5：全釩液流電池的工作原理數據來源：RenewableandSustainableEnergyReviews目前，全釩體系是雙液流電池中最成熟的方案。所有雙液流電池在電堆結構上大同小異，主要差別在于活性物質不同，這是決定理論能量密度的核心要素。從電化學理論上講，只要有兩組電勢差不同的電對，即可用它們的變價化合物作為正負極活性物質組成液流電池。然而，在實際電池制作時還需考慮更多因素，例如活性物質的穩(wěn)定性、溶解度、電極反應可逆性、電化學窗口匹配性等等。真正進入商業(yè)化階段時，還涉及到安全性、成本、效率、壽命、環(huán)保等約束條件，是一個多學科交叉的復雜系統(tǒng)工程。多年以來，圍繞這些復雜因素，科研人員對液流電池展開大量研究，累積了豐富的實驗數據。在經過大浪淘沙般的篩選后，全釩液流電池成為現階段最有可能率先實現大規(guī)模商業(yè)化應用的液流電池方案。全釩液流電池的整個系統(tǒng)由能量單元、功率單元、輸運系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、附加設施等部分組成，其中能量單元和功率單元是核心模塊。表1：全釩液流電池系統(tǒng)的主要構件及種類組成主要構件能量單元電解液（活性物質+基質+添加劑、儲液罐功率單元電堆（電極+雙極板+隔膜+電極框+密封件+集流板+導流板+端板+緊固件……）輸運系統(tǒng)循環(huán)泵+變頻器、輸液管、閥門、過濾器……控制系統(tǒng)控溫裝置、控壓裝置、檢漏裝置、PCS、EMS、BMS、變壓器……附加設施排氣裝置、消防裝置、集裝箱外殼……數據來源：國泰君安證券研究電解液材料：能量單元的核心要素全釩液流電池的正負極電解液是其真正的儲能介質，是能量單元的核心，一般由活性物質、基質、添加劑三部分組成。電解液中活性物質的濃度以及溶液總量（體積）從根本上決定了整個電池系統(tǒng)的能量密度、儲能容量上限；電解液的熱穩(wěn)定性決定了電池的工作溫區(qū)和可靠性?；钚晕镔|：釩硫酸鹽全釩液流電池的電解液活性物質為釩硫酸鹽，其中釩元素是活性元素。[Ar]3d24S2，具有豐富多變的氧化價態(tài)，+2、+3、+4、+5價都能在酸性水溶液環(huán)境中光譜進行濃度定量分析，從而對電解液的荷電狀態(tài)（SOC）進行實時監(jiān)測。不同VO2+/VO2+e?+?+e++?VO2++VO2+1:1，以滿足化學計量比要求，使活性物質被充分利用。圖6：兩組釩離子的還原電位恰好位于水的電化學窗口兩側數據來源：ChemicalReviews、國泰君安證券研究基質：硫酸水溶液全釩液流電池的電解液基質一般為硫酸水溶液，其作用是維持電解液的低pH，抑制釩離子的水解，并增加電解液的電導率，降低歐姆極化。采用硫酸水溶液的主要原因在于硫酸根離子的化學惰性較強，不容易被氧化或還原，因此副反應相對較少。同時，硫酸沒有揮發(fā)性，其水溶液的蒸汽壓較低，因此系統(tǒng)內壓一般變化不大。盡管硫酸作為支撐電解液的基質，對能量儲存雖沒有直接貢獻，但是其含量會直接影響電解液的放電容量和能量效率。隨著硫酸濃度上升，電解液粘度增大，導致液流阻力增大，濃差極化效應加劇，導致放電末期的電壓突降，總放電容量2~3mol/L為宜。圖7：電解液的放電容量和能量效率與硫酸濃度密切相關數據來源：《液流電池儲能技術及應用》添加劑：有機及無機絡合劑為了增加電解液中釩離子的溶解度和穩(wěn)定性，一般還需加向其中入少量的添加劑，起到抑制固體沉淀析出的作用。電解液添加劑的種類繁多，分為有機物和無機物兩大類。有機添加劑一般為多齒配體，帶有羥基、固體的成核長大，同時還起到分散劑的作用，降低粒子的表面能，抑制了膠粒的聚沉。常見的有機添加劑包括：氨基酸、多元醇、氨基磺酸以及一些表面活性劑和水溶性高分子聚合物等。無機添加劑一般為鹽類，其中的陰離子或陽離子能與釩離子形成配位鍵，例如磷酸鹽、銨鹽等，其作用機制也是抑制V2O5固體的成核長大，從而穩(wěn)定電解液。添加劑的用量視具體種類和電解液濃度而定，一般在1~3%，過量使用會阻礙離子傳輸機制，增大電解液的歐姆極化效應，降低系統(tǒng)能量效率。圖8：不同添加劑含量下五價釩離子濃度隨溫度變化數據來源：《電力儲能用液流電池技術》電堆材料：功率單元的核心要素電堆是全釩液流電池進行電化學反應的場所，決定了系統(tǒng)的功率特性，電堆的性能會直接影響系統(tǒng)整體的性能。一個全釩液流電池電堆本質上是由多個單電池疊合串接組成，一般以壓濾機的方式進行疊合緊固，其內部有一套或多套電解質循環(huán)系統(tǒng)，而電流出入端口則是統(tǒng)一的一套。圖9：全釩液流電池的電堆構造和流道結構數據來源：中國科學院大連化學物理研究所、國泰君安證券研究電極：全釩液流電池的電極并不參與電化學反應，只是作為反應的場所，活性物質在電極表面得到或失去電子，發(fā)生還原或氧化，實現電能與化學能之間的相互轉化。電極材料的物理化學性能對全釩液流電池有重要影響：第一，電極的導電性和催化性能直接影響電池的極化狀態(tài)以及電流密度大小，進而影響能量效率；第二，電極材料的物理化學穩(wěn)定性直接影響機械強度、導電性，最好比表面積較大。早期使用金屬電極，包括金、圖10：電極用商品石墨氈典型外觀與SEM微觀形貌數據來源：CNKI雙極板：強度好但耐腐蝕性較差（金、鉑等貴金屬則成本過高，后者的耐腐蝕性有所降低（1~2個數量級。目前而言，電極材料也是一種易損耗材料，在正常工況下的實際使用壽命大-雙極板。圖11：商品石墨雙極板材料外觀數據來源：中科能源材料表2：釩電池雙極板材料種類及代表類別材料優(yōu)點缺點石墨雙極板無孔硬石墨板高電導率、耐腐蝕、致密度高脆性大、難加工、工藝復雜柔性石墨板高電導率、耐腐蝕、質量輕致密度低、阻液性差、易溶脹金屬雙極板貴金屬（Pt、Au）高電導率、耐腐蝕、易加工價格昂貴（不銹鋼高電導率、易加工、價格低廉易腐蝕復合雙極板碳塑復合體阻液性強、耐腐蝕、易加工電阻率較大一體化電極-雙極板熱壓/模壓粘合板高電導率、阻液性強、耐腐蝕、易加工工藝復雜數據來源：《液流電池儲能技術及應用》、國泰君安證券研究隔膜：離子選擇性透過，長壽命的關鍵點分隔單電池內部的正負極電解液，防止活性物質互相混合發(fā)生“躥液”而自放電，同時允許特定離子的選擇性傳遞，保證電池內部電路導通。離子導電性、化學穩(wěn)定性、機械強度。理論上可選用：陽離子交換膜、/陰離子交換膜有負/正電荷基團，膜，這是一類全氟磺酸樹脂，化學穩(wěn)定性和離子導電性很好，但離子選擇性不好，成本高（500~800美元/平方米。之后，人們嘗試圖12：多孔離子傳導膜的工作原理數據來源：現代化工屬性類型典型代表優(yōu)點屬性類型典型代表優(yōu)點缺點陽離子交換膜全氟烴膜全氟磺酸樹脂性質穩(wěn)定，電導率高價格昂貴，選擇性差部分氟化膜苯磺基修飾ETFE選擇性好，電導率高工藝復雜，穩(wěn)定性差非氟離子交換膜磺化聚芳醚酮選擇性好，電導率高穩(wěn)定性差陰離子交換膜堿性基團修飾膜季銨化聚芳醚酮選擇性好，電導率高穩(wěn)定性差多孔離子傳導膜無基團孔徑篩分膜多孔聚苯并咪唑性質穩(wěn)定，選擇性好電導率低數據來源：《液流電池儲能技術及應用》、國泰君安證券研究密封件：密封性是釩電池性能的重要保障，系統(tǒng)全密封運行，嚴格避免電解液的外漏和內漏。若發(fā)生外漏，二價水合釩離子在空氣中極易被氧化而發(fā)生容量損失，而且強腐蝕性的電解液可能破壞電堆的其他構件。若發(fā)生內漏，正負極電解液可能互混，這將直接影響電堆的性能和壽命，而且從電堆外部不易發(fā)現漏液。由于全釩液流電池的正負極電解液具有強氧化性和強還原性，且電解液基質又是硫酸，普通的橡膠密封材料根本無法耐受這種環(huán)境，必須采用特殊的氟橡膠作為密封件。此外，用于密封件的氟橡膠材料應具有適宜的硬度、拉伸強度、拉斷伸長率和撕裂強度，并且壓縮塑性形變量要盡量小，還需要附加自緊固裝置。然而，氟橡膠的價格很昂貴，大約30~40萬元/噸，而且在長期運行中仍然面臨老化、塑性變形等問題。中科院大連化物所的科研團隊通過一體化激光焊技術簡化密封工藝，實現隔膜-電極-雙極板的一體化，節(jié)省了氟橡膠構件，這對于降低電堆成本具有重要意義。制造工藝與技術壁壘電解液材料制造：配方和工藝是關鍵解法等工藝大規(guī)模生產。早期的釩電池電解液是由硫酸氧釩（VOSO4）經濟性較差，不適合規(guī)?；a。目前，量產釩電池電解液的方法分為化學還原法和電解法，本質都是把五價釩還原成低價?；瘜W還原法是將五價釩原料（如五氧化二釩、偏釩酸銨等）與硫酸溶液混合，放入還原劑（如草酸、二氧化硫等）后加熱，反應得到低價釩鹽溶液。電解法是通過在電解槽中對五價釩原料進行陰極還原，同樣得到低價釩鹽溶液。化學法優(yōu)點是工藝和設備簡單，缺點是反應較慢，需要高溫處理。電解法的優(yōu)點是可以常溫大批量生產，生產效率高，缺點是需要消耗較多的電能。初始狀態(tài)的電解液中釩離子的氧化價態(tài)在3~4之間，輸入電堆后開始預充電，陽極的釩離子被統(tǒng)一氧化成+5價，陰極的釩離子被統(tǒng)一還原成+2價，至此完成了正負極電解液價態(tài)調整，可以開始工作。圖13：釩電解液制造工藝《液流電池儲能技術及應用》、電解液是全釩液流電池系統(tǒng)總成本中占比最大的部分（一般為30%5%獨特性，特別是濃度、酸度和添加劑等，企業(yè)都以專利形式進行保護。同時，不同企業(yè)技術的差異會造成電解液雜質含量的差異，也會反映在電池性能上。此外，不同生產工藝的加工成本不同。目前電解液的市場1500元10kg五氧化二釩，15萬元/噸。目前市售五氧化二釩10萬元/噸，因此五氧化二釩加工成電解液的單位成本約5萬元/來自于五氧化二釩，1/3來自于加工費用。由于五氧化二釩本身是從釩渣、石煤中提取的，如果將電電堆材料與裝配：材料復雜，裝配精密電堆核心材料：電極、雙極板、隔膜電極：碳基紡織材料電極材料常用碳氈或石墨氈。碳氈是有機高分子纖維毛毯經過預氧化、2000℃以上的高溫下進行石墨化處理制得。這類碳纖維電極具有很大的比表面積，化學穩(wěn)定性和導電性也很好，但在長期使用時容易發(fā)生氧化脫落，因此還需要對其進行改性處理，包括材料本征處理、金屬化處理和氧化處理等，或與惰性高分子基體共制成復合材料（但電導率會降低。圖14：高分子聚合物的熱處理碳化過程數據來源：中國科學院物理研究所雙極板：碳塑復合材料碳塑復合雙極板的加工性能、結構強度等明顯優(yōu)于無孔硬石墨板；阻液性能明顯優(yōu)于柔性石墨板；抗腐蝕性遠強于普通金屬雙極板，而且制造工藝簡單，成本低廉。碳塑復合雙極板的原料包括聚合物基體和導電填料。其中聚合物基體一般為PE、PP、PVC等惰性塑料或者環(huán)氧樹脂等；導電填料分為兩部分，主要導電填料主要為石墨粉，次要導電填料可以選擇炭黑、碳纖維等無定形碳，混合后經過模壓、注塑等方式加工成型。導電填料在聚合物基體內部構成三維導電網絡，同時一定程度上提高了機械強度。圖15：碳塑復合雙極板的制造工藝數據來源：現代化工、國泰君安證券研究由于碳塑復合雙極板中含有大量絕緣性的聚合物基體，導致其整體電阻1~2，但是過量使用后會降低雙極板的機械性能，特別是彎曲強度降低。因此，兼具高電導率和機械強度的碳塑復合雙極板存在較高的技術壁壘。圖16：不同石墨含量對雙極板電導率和彎曲強度的影響數據來源：華南師范大學學報隔膜：全氟磺酸樹脂全氟磺酸樹脂膜是目前全釩液流電堆中應用最多的隔膜。從分子結構看，全氟磺酸樹脂的主體骨架為聚四氟乙烯結構，支鏈端基為磺酸基團的全氟乙烯基醚結構，合成路線：四氟乙烯與全氟醚磺酰氟在引發(fā)劑作用下共聚，再經過水解和酸化。全氟磺酸樹脂的合成難度尚可，更大的困難在于后續(xù)加工成膜環(huán)節(jié)，關鍵在于降低加工損耗，并制造出厚度均勻、性能優(yōu)異的膜，而核心的熔融擠出壓延成型技術長期被美國杜邦公司所壟斷，國產膜容易出現“針眼”等缺陷而難以滿足使用要求，所以只能依賴進口，這是導致全氟磺酸樹脂膜價格昂貴的重要原因。目前，全氟圖17：全氟磺酸樹脂隔膜的制造工藝數據來源：日用化學工業(yè)、國泰君安證券研究電堆裝配：疊合緊固，要求較高全釩液流電堆的裝配設計對技術要求較高。從電堆的整體布局和單電池圖18：液流電堆與氫燃料電堆高度相似數據來源：國泰君安證券研究橫向比較：釩電液流電池的構造與鋰離子電池等普通二次電池截然不同。首先，液流電池的電極采用的是惰性材料，正負電極本身不參與電化學反應，而實際參與反應的活性物質具有獨立的能量儲存單元，在循環(huán)泵作用下沿傳質線路在電堆內部和外部儲罐之間形成閉環(huán)，向電極及時供應活性物質，并將反應產物快速抽離，從而避免了濃差極化和熱累積效應。換言之，液流電堆單元只是一個發(fā)生電化學反應的場所，活性物質在空間分布上與之分離，這意味著兩層含義：其一，電池的功率特性與容量大小相對獨立，因而在設計和應用上可以有很大的靈活性；其二，活性物質由外置的儲罐單獨存放，便于運行維護和安全管理，這正是液流電池相比于其他二次電池技術的安全性、靈活性等優(yōu)勢的根源。此外，液流電池的活性物質一般是完全溶解在電解液中構成均相體系，而不像鋰離子電池那樣附著在集流體上，因此沒有復雜的固態(tài)相變，沒有機械應變等破壞因素，這是液流電池循環(huán)壽命遠長于其他二次電池技術的根源。圖19：液流電池的核心優(yōu)勢是本征安全性和超長壽命釩電vs鋰電：性能特點截然相反，應用場景迥然不同全（質量）能量密度看，全釩液流電池比鋰離子電池低得多。池是全釩液流電池最大值的3倍以上。如果再算上附加設施，那么儲存相同水平的能量時，整個全釩液流電池系統(tǒng)的體積約為鋰離子電池的3~5倍。因此，目前的水系全釩液流電池幾乎不可能用于車載動力電池或小型消費電子領域。規(guī)?；o態(tài)儲能對能量密度要求不高，對占地面積等空間因素的容忍性較大，因而成為全釩液流電池的主要應用場景。1/3左右。由于鋰離子電池的正負極均為固體，在鋰離子嵌脫過程中，伴隨著復雜（J-T畸變效應20000次，可穩(wěn)定運行20年。規(guī)?；瘍δ茉O施一般運行年限較長，且充放電頻繁，因此全釩液流電池具有很強的競爭優(yōu)勢。然后，從安全性看，由于鋰離子電池使用高度易燃的有機電解液，存在熱失控情形下的爆燃風險，只能降低概率而無法絕對避免。特別是三元正極材料本身晶體結構就存在不穩(wěn)定因素，容易釋放氧氣，熱失控溫度低。在實際使用時，電池系統(tǒng)整體由多個電芯組成，其性能受制于最差等系統(tǒng)檢測控制，但用在儲能領域時，電芯數量非常龐大，給系統(tǒng)控制和安全管理帶來了在全生命周期內的平均成本遠低于鋰離子電池，而且初始投資成本還有70%表4：液流電池與鋰離子電池性能對比液流電池鋰離子電池正極硫酸氧釩氯化鐵液溴三元材料錳酸鋰磷酸鐵鋰負極硫酸釩氯化亞鉻金屬鋅石墨電解液H2SO4水溶液HCl水溶液ZnBr2水溶液1.0mol/LLiPF6/EC+DMC+EMC+DEC集流體碳極板正極鋁箔，負極銅箔隔膜全氟磺酸樹脂PP/PE能量密度＜50Wh/kg~20Wh/kg>190>200Wh/kg~120Wh/kg~160Wh/kg工作電壓/V1.51.181.823.7V4.1V3.4V循環(huán)壽命/次>13000>10000>100008004003000~6000倍率性能優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀良好良好良好安全性優(yōu)秀優(yōu)秀中等較差中等中等工作溫區(qū)5~45℃-20~70℃-40~55℃-20℃~60℃高溫衰減嚴重低溫性能較差成本較高較低較低高較低較高數據來源：CNKI釩電vs鈉電：優(yōu)缺點呈高度互補，或并立于儲能市場（水相體系為主）的電化學儲能裝置，其特點在于活性工作物質溶解在電解液中，通過改變活性物質的氧化價態(tài)實現能量的存儲與釋放，典型代表有全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池等。液流電池的最大優(yōu)勢在于其水相體系的本征安全性，以及超長的循環(huán)壽命，特別適用于中大型的電化學儲能設施，但缺點則是能量密度低、工作溫區(qū)窄，因此很難小型化或應3倍-40（都屬于離子嵌脫型二次電池，都使用易燃的有機電解液表5：液流電池與鈉離子電池性能對比液流電池鈉離子電池正極硫酸氧釩氯化鐵液溴層狀氧化物聚陰離子普魯士藍負極硫酸釩氯化亞鉻金屬鋅無定形碳電解液H2SO4水溶液HCl水溶液ZnBr2水溶液0.5mol/LNaPF6/EC+DMC+EMC+DEC+PC集流體碳極板正負極均為鋁箔隔膜全氟磺酸樹脂PP/PE能量密度＜50Wh/kg~20Wh/kg>190100~155Wh/kg90~130Wh/kg120~160Wh/kg工作電壓/V1.51.181.822.5~3.53.0~4.53.0~3.5循環(huán)壽命/次>13000>10000>10000450050003000倍率性能優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀良好良好良好安全性優(yōu)秀優(yōu)秀中等中等中等中等工作溫區(qū)5~45℃-20~70℃-40~55℃-40~80℃-40~55℃-20~40℃成本較高較低較低較低較低低數據來源：CNKI、國泰君安證券研究釩電vs鈉硫：能量密度不是根本，安全問題一票否決被國內外多個國家否決。年代，國外的產業(yè)化探索超過半個世紀，優(yōu)點是能量密度高、功率密度高、庫侖效率高、NGK公司。然而，鈉硫電池的致命缺點是安全性能差，正負極300℃表6：液流電池與鈉硫電池性能對比液流電池鈉硫電池正極硫酸氧釩氯化鐵液溴熔融單質硫負極硫酸釩氯化亞鉻金屬鋅熔融金屬鈉電解液H2SO4水溶液HCl水溶液ZnBr2水溶液多硫化鈉熔融液集流體碳極板不銹鋼隔膜全氟磺酸樹脂Na-β’’-氧化鋁陶瓷能量密度＜50Wh/kg~20Wh/kg>190Wh/L150-200Wh/kg工作電壓/V1.51.181.821.6~2.1循環(huán)壽命/次>13000>10000>100004500倍率性能優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀安全性優(yōu)秀優(yōu)秀中等差工作溫區(qū)5~45℃-20~70℃-40~55℃300~350℃成本較高較低較低較低數據來源：CNKI、國泰君安證券研究3產業(yè)結構：鏈條較長，復雜度高全釩液流電池產業(yè)鏈也包含上游、中游、下游三個部分，但是比鋰離子電池更復雜，涉及多個行業(yè)。上游：原材料供給、電解液配制、電堆材料加工，主要原材料包括五氧化二釩、硫酸、碳材料、聚合物材料等，以及各類輔材，涉及基礎化工、鋼鐵冶煉、有色金屬等產業(yè)，其中釩礦及其加工業(yè)處于核心地位，是電解液原料五氧化二釩的來源。中游：電堆裝配、控制系統(tǒng)、其他設備和附件等，其中電堆裝配和控制系統(tǒng)的技術壁壘最高，涉及各類耗材和電子元器件。下游：終端應用市場，主要為各類儲能用戶，包括發(fā)電側、電網側、用電側。圖20：全釩液流電池產業(yè)鏈全貌數據來源：國泰君安證券研究上游：釩礦及釩加工、電堆材料制造釩礦及釩加工：與鋼鐵行業(yè)強關聯由于釩的離子半徑與同價態(tài)的鐵、鈦、鋁、磷等非常接近，容易發(fā)生同晶摻雜替換，因此自然界中的釩一般與這些元素伴生。此外，由于化合價態(tài)前已知的（222(423H2，它是一種鉀鈾酰的釩酸鹽水合物，主要產于美國、澳大利亞等地。到了者含釩碳質頁巖，這大大拓寬了釩的獲取渠道。圖21：世界釩礦物資源分布圖數據來源：USGS圖22：中國釩礦資源分布及主要產區(qū)數據來源：CNKI除美國等部分國家外最主要的產釩來源，約占全球釩年產量的85%以上，占我國釩年產量的80以上。48~58%的鐵，6~16%的鈦（以二氧化鈦計0.~3%的釩（以五氧化二釩計，處理工藝較成熟。首先，進行破碎和磁選得到精礦，然后在高爐或電爐內將其還原成含釩生鐵，熔化成鐵水后選擇性氧化，分離得到半鋼和釩渣，半鋼用于煉鐵，釩渣進一步制釩。將釩渣與碳酸鈉混合后送入回轉窯，1200圖23：一種從釩渣提釩的工藝流程數據來源：CNKI含釩碳質頁巖是我國釩資源的主要構成部分，占我國釩總儲量的。4184kJ/kg（1/510~15，灰分含量卻70~880.13~1.2%，7030多年建企業(yè)大多采取禁止采用加鹽(含低鹽)焙燒提釩技術的產業(yè)政策。目前，我國急需發(fā)展高效、綠色的石煤提釩新工藝，充分利用該資源。4.4~19.2%的4090%盡管釩原料（釩礦、釩渣、含釩固廢等）來源廣泛，但不同的原料需要使用與之適宜的提取工藝。例如，不同產地的釩鈦磁鐵礦的釩品味差異較大，元素比例也各不相同，尤其是鈣、硅含量會嚴重影響可溶性釩的圖24：主要的釩資源（釩鈦磁鐵礦、含釩石煤、廢棄釩催化劑）數據來源：百度百科、國泰君安證券研究電堆材料制造：發(fā)展空間大，技術壁壘高全釩液流電池的電堆材料包括：電極、雙極板、隔膜、密封件等幾種關鍵材料，其原料多為碳材料以及高分子聚合物材料等，與有機化工產業(yè)密切相關。由于各個廠家的選材和工藝不盡相同，電堆材料的成本及性能也存在差異性。此外，現有電堆材料的技術和工藝尚有較大的改進空間，相關研發(fā)工作仍在不斷進行中，逐步實現國產替代。低廉。（市占率超過50%TorayBallard等。其中，石墨雙極板是用石墨粉與樹脂或瀝青混合后，在石墨化爐中經2500~2700℃高溫一體石墨化處理而得，再經過切割和打磨制得。石墨雙極板具有致密度高，電阻率低的優(yōu)點，但制造過程耗時久，成本高，而且材料脆性大，在壓制緊固時容易發(fā)生碎裂，因此不適合大功率、大規(guī)模的電堆，僅適合小型電堆。目前，大功率電堆中使用的多為碳塑復合雙極板，一般采用導電碳粉（如：石墨粉、炭黑、碳纖維等）與熱塑性烴類聚合物（如：PE、PP、PVC等）混合后加入阻滯劑、脫模劑，然后以注塑或模壓的方法加工成型。隔膜材料最初是采用全氟質子交換膜，之后可能轉向非氟離子傳導膜。全氟質子交換膜最早用于氯堿工業(yè)，成功實現產業(yè)化，之后又廣泛應用的價格700美元/膜的離子選擇性差強人意。另一條路線是采用非氟離子傳導膜，即非離子交換性隔膜，該技術是我國自主發(fā)展的方向，以中國科學院大連化學物理研究所為代表的科研團隊已經取得了重要成果，具有核心知識產權。中游：電堆整機裝配、控制系統(tǒng)電堆整機裝配：技術壁壘高，研發(fā)周期長全釩液流電堆的裝配技術壁壘較高。全釩液流的電堆裝配與氫燃料電堆圖25：大連融科自研的新一代焊接式大功率全釩液流電堆數據來源：中國科學院大連化學物理研究所控制系統(tǒng)：成熟度較高，自研或外包控制系統(tǒng)包括、、等，所需硬件裝置是電力電子行業(yè)的電解液輸運系統(tǒng)由管路、循環(huán)泵、變頻器、控制閥件、傳感器、換熱器等部件構成，這些裝置在化工生產領域較為常見，可直接采購相應零件自行加工，或者外包設計。其他設施還包括消防裝置、建筑材料等等，占全釩液流電池系統(tǒng)總成本比例較低，利潤空間相對較小。圖26：全釩液流電池的控制系統(tǒng)數據來源：儲能科學與技術下游：儲能——發(fā)電側、電網側、用電側產業(yè)鏈下游為各類儲能用戶，按照電力產業(yè)鏈的主體結構，其自上而下可分為：發(fā)電側、電網側、用電側。在不同的接入方式下，儲能設備的電能容量、建設規(guī)范、驗收標準、運行模式也各不相同。目前，產業(yè)化的儲能技術主要包括抽水儲能和電化學儲能，后者又主要包括：鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池和其他電池技術。據中國儲能網的數據統(tǒng)計顯示，截至2020年底，國內儲能累計裝機容量中，抽水儲能占89%，比2019年比例下降了四個百分點；電化學儲能占11%，其中89%是鋰離子電池，鉛蓄電池占比約10%，液流電池只有0.7%左右。在2020年新增的電化學儲能中，鋰離子電池占了97%，但考慮到安全性等因素，未來鋰離子電池儲能的增量可能將下降，整個市場的增量可能會逐步轉向液流電池，尤其是技術最為成熟的全釩液流電池。表7：儲能技術在電力產業(yè)中的應用儲能環(huán)節(jié)應用目的實施方式發(fā)電側平滑輸出通過一次調頻，改善發(fā)電輸出的間歇性、波動性、隨機性，避免對電網造成沖擊風光消納解決“棄風”、“棄光”等問題，提高風光發(fā)電消納能力備轉容量作為備用供能設備，在發(fā)電站意外停運或發(fā)電不足時放出，保障對外輸電不間斷電網側穩(wěn)定系統(tǒng)輔助二次調頻，使系統(tǒng)各部分維持同步，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，避免崩潰調節(jié)電壓利用儲能系統(tǒng)的平滑作用，將輸電線路兩側的電壓振幅保持在±5%以內延緩投資有效延緩電網側電力設備和設施的更新投資用電側供需管理削峰填谷；商品化儲能（分時套利、需量管理、電網輔助服務等）離網供電在斷網時用作后備電源；“儲能+微電網”自給自足緩沖保護作為電網末端調節(jié)工具，防止電網突變對用戶造成損失數據來源：CNKI、國泰君安證券研究圖27：2020年液流電池的滲透率不足1%數據來源：中國儲能網、國泰君安證券研究2025年新型儲能裝機2020%3h202515%~20%，具電池全面領先鋰電池，將在儲能領域占據主導地位，我們預期2025年15~20%。主要企業(yè)：市場集中度較高，中國企業(yè)占鰲頭一類是科研院所自研技術轉化創(chuàng)建的初創(chuàng)型企業(yè)，以大連融科為代表；另一類是吸收合并國外技術，再優(yōu)化升級的企業(yè)，以北京普能為代表。國外的全釩液流電池相關企業(yè)大都規(guī)模較小，主要分布在日本、北美和歐洲。全釩液流電池產業(yè)鏈復雜度較高，其中核心環(huán)節(jié)是材料端和設備端，材料端主要包括電解液材料和電堆材料，設備端主要包括整機裝配和控制系統(tǒng)。材料端：電解液材料、電堆材料電解液材料全釩液流電池的電解液材料核心是釩化合物。電解液制造分為兩個步驟，首先是核心前驅體的生產，即釩化學品（五氧化二釩、偏釩酸銨等，目前擁有相關技術和量產能力的基本為大型釩提煉及加工企業(yè)；爾后是將前驅體轉化為電解液，目前掌握釩電解液制造的全球龍頭企業(yè)是大連80%以上。表8：電解液材料的主要企業(yè)公司環(huán)節(jié)簡介大連博融新材料電解液2008年成立，高性能釩系產品研發(fā)和生產，包括釩氧化物、釩酸鹽、釩儲能介質（全釩液流電解液）等，是國內大規(guī)模工業(yè)化生產釩儲能介質和高性能釩制品的企業(yè)，公司的釩電解液產品外觀為藍色，釩濃度為1.5-2.0mol/L，目前占據全球市場80%以上。攀鋼釩鈦五氧化二釩1993年成立，全球主要釩制品供應商之一，國內最大的釩制品生產企業(yè)?？毓晒蓶|攀鋼13.046.133350萬噸（以五氧化二釩計4.2萬噸（攀2.22萬噸28%，全球第一。河鋼股份五氧化二釩1997年成立，國內最大鋼鐵上市公司之一，河北國資委實控，擁有世界首條“亞熔鹽法2.2萬噸，主要產品有五氧化二釩、三氧化二釩、99.5%99.9%高純氧化釩。安寧股份釩鈦磁鐵礦1994年成立，主要從事釩鈦磁鐵礦的開采、洗選和銷售，主要產品為鈦精礦和釩鈦鐵精礦，礦山儲量2.96億噸，擁有釩鈦磁鐵礦采選和銷售產業(yè)鏈，率先實現釩鈦鐵精礦品位由55%提升至61%，是目前攀西地區(qū)唯一的61%品位釩鈦鐵精礦生產企業(yè)。數據來源：Wind、公司官網、國泰君安證券研究電堆材料全釩液流電池的電堆材料與氫燃料電堆相似度很高。當前全釩液流電池還沒有大規(guī)模應用，因此幾家代表性企業(yè)主要依靠自研自產或外協(xié)加工的方式生產電極材料，以供自用。未來一旦市場需求放量，則大概率會供不應求。由于全釩液流電堆材料中的電極、雙極板、隔膜等材料與氫燃料電池的相應構件幾乎相同，因此目前從事氫燃料電堆材料研發(fā)和生表9：電堆材料的主要企業(yè)電堆部件材質主要企業(yè)電極石墨氈江油潤生石墨氈有限公司、嘉興納科新材料有限公司雙極板碳塑復合雙極板嘉興納科新材料有限公司石墨雙極板上海弘楓隔膜全氟磺酸樹脂膜山東東岳集團有限公司、江蘇科潤膜材料有限公司數據來源：Wind、國泰君安證券研究設備端：電堆整機制造、控制系統(tǒng)制造我國的釩電池企業(yè)大致分為兩類：一類是科研院所自研技術轉化創(chuàng)建的初創(chuàng)型企業(yè)，多以校企合作模式開展，以大連融科為代表；另一類則是通過吸收合并或控股的方式，獲得相應技術參與競爭的企業(yè)，以北京普能為代表。主要企業(yè)有：武漢南瑞、上海電氣、四川偉力得、上海神力科技等，各自擁有核心技術，普遍研發(fā)時間超過10年。表10：全釩液流電池整機制造企業(yè)公司簡介大連融科2008年成立，由中國科學院大連化學物理研究所和大連博融控股集團有限公司共同組建，公司建有液流200北京普能2006年成立，主營業(yè)務為釩電池研發(fā)、制造與商業(yè)應用，擁有眾多核心專利，2009年收購全球最大釩電PowerSystems7MW50KW武漢南瑞199910250kW/500kWh儲能系統(tǒng)，申請發(fā)明、實用新型專利共70項，授權40余項。上海電氣1994年成立，在儲能領域分階段、分領域布局，包括鋰電池、液流電池、燃料電池和退役電池系統(tǒng)四個電氣中央研究院提供，目前已推出兆瓦級全釩液流電池，可實現分布式、集中式全覆蓋調峰調頻。四川偉力得2004GW100國家液流電池標委會成員單位，與清華大學、中科院、四川大學、西南交大等保持密切合作。上海神力科技1998年成立，是國內燃料電池技術研發(fā)與產業(yè)化的先行者，國內最早開發(fā)車用燃料電池發(fā)動機的公司，自2008年開始全釩液流儲能技術研發(fā)，通過技術合作和自主創(chuàng)新，采用完全不同的技術路線，研發(fā)出了強度高、透水性好、穩(wěn)定可靠、低成本的可完全國產化的高性能離子膜。數據來源：Wind、國泰君安證券研究市場需求放量，可能會有更多的電控企業(yè)轉型入場，因此對于主要從事儲能電控技術研發(fā)而尚未涉足釩電池的企業(yè)，未來較容易轉型，為釩電表11：電力控制系統(tǒng)及附件相關企業(yè)部件主要企業(yè)PCS固德威、科華數據、中電興發(fā)BMS中電興發(fā)EMS中電興發(fā)變頻器匯川技術數據來源：Wind、國泰君安證券研究全釩液流電池具有其他電化學儲能技術無法替代的本征安全和長壽命，阻礙大規(guī)模商用的主要原因是：性能單一導致應用場景局限，初始成本過高導致經濟性不足。未來全釩液流電池的發(fā)展方向主要在于提升電池性能以拓展應用場景，以及降低系統(tǒng)的初始投資成本。當前痛點：能量密度低、工作溫區(qū)窄、初始成本高全釩液流電池能量密度較低：應用場景有限目前水系硫酸基全釩液流電池的能量密度僅有鐵鋰電池的。很有限，只能用于靜態(tài)儲能裝置，而難以應用于車載電力系統(tǒng)或便攜式電子產品。事實上，鋰離子電池能快速產業(yè)化和降低成本的重要應用就是應用場景豐富，既能用于消費電子，也能用于汽車動力電池，所以一旦技術基本成熟，需求端可以很快放量，規(guī)模效應得以顯現。全釩液流電池工作溫區(qū)較窄：需附加溫控系統(tǒng)目前水系硫酸基全釩液流電池的理想工作溫區(qū)是5~45℃，在此溫度區(qū)間以外需要溫控調節(jié)。由于水系硫酸基釩鹽溶液的熱力學不穩(wěn)定性，目前5%的內部能量，而且增加了附加設備，使全系統(tǒng)的能量密度更低、體積更大。全釩液流電池初始成本較高：初始經濟性不足目前全釩液流電池的初始投資成本大約為元現階段，全釩液流電池的核心成本70%-使用-回收”的閉環(huán)，而產業(yè)化的推進又需要先降低初始成本，提高下游需求方對于該技術的接受度，這就造成了一個悖論。由于初始投資經濟性不足，而技術研發(fā)需要龐大的資金長期維持，企業(yè)沒有積極性也沒能力繼續(xù)研發(fā)技術展望：材料改進，系統(tǒng)優(yōu)化電解液體系改進：能量密度更高，使用成本更低提高電解液濃度和穩(wěn)定性：鹽酸基全釩液流電池提升電解液濃度和穩(wěn)定性是增加系統(tǒng)能量密度，拓寬工作溫區(qū)的關鍵。傳統(tǒng)的硫酸基全釩液流電池能量密度低、工作溫區(qū)窄，本質是因為硫酸鹽的溶解度難以提升，而且溶液的熱穩(wěn)定性差。為改善硫酸基釩電解液的性能，常用方案是添加絡合穩(wěn)定劑，但迄今為止還沒有一種添加劑能兼顧正極電解液的高溫穩(wěn)定性和負極電解液的低溫穩(wěn)定性。釩離子有空3d電子軌道，而氯離子作為一種弱場配體，能對釩離子進行有效絡合，從而提高釩鹽溶解度和穩(wěn)定性?；谶@個思路，美國太平洋西北國家實驗室（PNNL）年率先開發(fā)了硫酸+鹽酸的混酸體系釩電解液，而后又開發(fā)了純鹽酸基釩電解液。其中，混酸體系2.5mol/L70%，工作溫區(qū)-5~50℃；全鹽酸基釩電解液的釩離子濃度達到5mol/L，能量密1倍，工作溫區(qū)-20~60℃。由于鹽酸體系的蒸汽與此同時，部分中國企業(yè)也開始布局鹽酸基全釩液流電解液技術，并申請了多個專利，但產業(yè)化應用一直很慢。直到2022年，由液流儲能科技有限公司承建的濰坊濱海經濟開發(fā)區(qū)鹽酸基全釩液流儲能電站項目也是目前世界上功率最大的鹽酸基全釩液流電池儲能電站，一期工程1/4h10/40h850010年以上，系統(tǒng)內部電解液和電堆材料可100%回收。相較于傳統(tǒng)的硫酸基底液流電65圖28：液流儲能公司研發(fā)的國內首個鹽酸基全釩液流電池儲能裝置數據來源：分布式能源網拓寬電解液的電化學窗口：有機非水系液流電池有機非水系電解液能大幅提升工作電壓，從而提高釩電池的能量密度。無論是傳統(tǒng)的硫酸基釩電池，或是改進的鹽酸基釩電池，其電解液都屬與工作電壓成正比，所以只有突破水系環(huán)境才能實現能量密度的躍升。非水系的有機溶劑電解液有兩個巨大優(yōu)勢：1）可選擇的活性物質種類大大增加，可以選擇釩以外的其他輕質的廉價金屬離子甚至是化合物，進而提高比容量，降低成本；2）工作電壓顯著提升，這對于提高液流圖29：有機非水系金屬配合物液流電池數據來源：儲能科學與技術使用廉價金屬做活性元素：全鐵液流電池使用鐵等廉價金屬替代釩作為活性元素，從源頭降低電解液成本。全釩液流電池的電解液成本占據系統(tǒng)總成本的30~50%，其根本原因是釩的價格昂貴。如果用一些廉價的金屬替代釩作為活性元素，就能從根本上為Fe2+/Fe3+-Fe0/Fe2+，活性材料為氯化亞鐵，基質為鹽酸水溶液。電池在滿充狀態(tài)下放電時，正極的活性物質發(fā)生還原反應：Fe3++e→Fe2+，標準電位+0.77→Fe2++-0.44。全電池反應整體可合并為：Fe3++1/2Fe0→3/2Fe2+，開路1.21之相反。由于電解液為強酸環(huán)境，而亞鐵離子的還原電位低于氫離子，pH-圖30：全鐵液流電池工作原理數據來源：Wiki在國外，全鐵液流電池歷經十多年的探索，目前已經進入產業(yè)化初期，典型代表是美國的Inc.2021年在紐約證券交易所上市（股票代碼：W。由于避免了釩的使用，ESS.Inc.公司的全鐵液流電池的電解液成本很低。為降低鐵枝晶刺破隔膜的風險，ESS.Inc.公司采用電解液添加劑，并降低充電電流密度，使電流在電極上分布得更均勻，抑制枝晶的生長速率。20mA/cm2，而全釩液流電池的100~150mA/cm25~8倍，5~8在系統(tǒng)里增加pH4時，就系統(tǒng)成本進一步增加；2）隨著酸液加入，電解液被稀釋，需要定期替換電解液或濃縮處理。圖31：ESS.Inc.公司的全鐵液流電池結構特點數據來源：公司官網、USPTO離子傳導膜改進：非氟多孔濾膜，替代全氟樹脂全氟磺酸樹脂隔膜成本高，離子選擇性較差，非氟多孔膜是未來重要的替代方案。目前，以Nafion117為代表的全氟磺酸樹脂仍然是最常用的釩電池隔膜，其穩(wěn)定性、電導率都很好，但是成本過高，且離子選擇性圖32：中科院大連化物所研發(fā)的非氟多孔隔膜數據來源：AdvancedFunctionalMaterials全系統(tǒng)結構優(yōu)化：小型釩電模組，面向戶用儲能通過高效整合各個模塊，制造集成度較高的小型化釩電模組，有望作為戶用靈活儲能裝置。由于全釩液流電池的本征安全性，可用于人員密集的住宅區(qū)，例如戶用儲能系統(tǒng)。然而，