鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:898次 | 2022年03月31日
為什么釩改變了電池格局?將成為儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池材料
據(jù)外媒十月十六日?qǐng)?bào)道,UnitedbatteryMetals(UbM)公司總裁兼首席執(zhí)行官M(fèi)attRhoades談到,釩(Vanadium)將成為新一代的大型電池金屬原材料。目前,其公司在科羅拉多州的WrayMesa項(xiàng)目探查到了釩礦,其儲(chǔ)藏量約為270萬(wàn)磅。
如今,美國(guó)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量的釩礦,而鋰礦則十分稀缺,面對(duì)市值130億的儲(chǔ)能市場(chǎng)而言,釩將發(fā)揮緊要的用途。去年,釩是性能最佳的電池金屬材料,其表現(xiàn)甚至超過(guò)了鋰和鈷。
然而,釩想要進(jìn)入將來(lái)的儲(chǔ)能市場(chǎng)并占據(jù)主導(dǎo)位置,目前還有很長(zhǎng)一段路要走。今年還出現(xiàn)了意外狀況。就在過(guò)去數(shù)年內(nèi),釩鐵(ferrovanadium)價(jià)格飆升了33%。僅在1個(gè)月前,釩鐵的價(jià)格才惟有79美元/克,如今卻高達(dá)105美元/克。
此外,五氧化二釩(vanadiumpentoxide)也成為了電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備——全釩氧化還原液流電池(vanadiumredoxflowbatteries)的緊要材料。
一、什么是釩電池?
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(VanadiumRedoxbattery,縮寫為VRb),是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。VRb作為一種化學(xué)的能源存儲(chǔ)技術(shù),和傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池、鎳鎘電池相比,它在設(shè)計(jì)上有許多神奇之處,性能上也適用于多種工業(yè)場(chǎng)合,比如可以替代油機(jī)、備用電源等。
據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比,全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)因其使用壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、安全可靠等突出的優(yōu)點(diǎn),成為規(guī)模儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一。2012年,美國(guó)制定的儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)將全釩液流電池列在首位。據(jù)悉,大規(guī)模儲(chǔ)能電池有三個(gè)基本要求:高安全性、生命周期性價(jià)比高及生命周期環(huán)境友好。
作為當(dāng)前儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一,全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性高,在常溫常壓下運(yùn)行時(shí),電池系統(tǒng)出現(xiàn)的熱量能夠通過(guò)電解質(zhì)溶液有效排出,再通過(guò)熱交換排至系統(tǒng)之外;而且電解質(zhì)溶液為不燃燒、不爆炸的水溶液,系統(tǒng)運(yùn)行安全性高。
正因?yàn)槿C液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)點(diǎn),有業(yè)內(nèi)分解人士表示,全釩液流電池技術(shù)將來(lái)在儲(chǔ)能行業(yè)具備無(wú)可估量的發(fā)展?jié)摿?,甚至有可能將改變將?lái)的能源格局。
二、為甚么釩改變了電池格局?
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
當(dāng)談到儲(chǔ)能電池時(shí),提及越大,性能越好,大尺寸是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。這是因?yàn)殁C液流電池(vanadiumflowbatteries)的液體(電解質(zhì))可利用液流將電荷從一個(gè)蓄電池罐(tank)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)蓄電池罐,并在同一系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)反復(fù)傳輸,形成閉合回路,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)充放電。
釩的性能要優(yōu)于鋰,不僅在于其長(zhǎng)久的使用壽命,還在于其不易燃、不易爆和無(wú)毒性這三方面。這類電池的擴(kuò)容成本較低,其容量越大,成本越便宜,與鋰離子電池的擴(kuò)容截然相反。
以鋰離子電池為例,盡管也能擴(kuò)容,若將其尺寸增大一倍,成本也將提升一倍。但釩液流電池卻截然不同,蓄電池罐的容量越大,其成本降伏也越大。
目前,釩電池已實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容,可為整套儲(chǔ)能系統(tǒng)供電,成本約為500美元/千瓦時(shí)。在不到一年的時(shí)間內(nèi),該成本將降至300美元/千瓦時(shí)。到2020年,其成本或?qū)⒔抵?50美元/千瓦時(shí)。
然而,鋰離子電池超級(jí)廠卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)如此快捷的成本降速。
雖然目前鋰離子電池已經(jīng)形成成熟的市場(chǎng)產(chǎn)業(yè),技術(shù)完善,發(fā)展和推廣較早,所以使用廣。而釩電池還有一些技術(shù)和成本問(wèn)題要處理,目前市場(chǎng)使用的較少。但是隨著科技發(fā)展以上的問(wèn)題處理只是時(shí)間問(wèn)題,相信不久釩電池將會(huì)取代鋰離子電池,鉛酸蓄電池。