“安全性高+超长寿命”液流电池加速产业化

截至2023年8月全国已有24个省份公布“十四五”期间新型储能装机目标规划中的新型储能装机超67吉瓦是国家能源局提出的2025年达到30吉瓦目标的两倍以上

“安全性高+超长寿命”液流电池加速产业化

在“双碳”目标指引下，新能源发电装机量不断提升。国家能源局发布的数据显示，截至2023年9月，全国可再生能源装机约13.84亿千瓦，约占我国总装机的49.6%，已经超过火电装机。

但新能源发电的间歇性、波动性、随机性等特点，决定了其需要通过储能来消纳和调频调峰。当锂电池还占据新型储能的主导地位时，液流电池作为新的技术路线，已经逐渐成为资本市场的关注点。

作为更具安全性和满足长时储能要求的电池，2023年以来，液流电池进入了产能、技术高速发展期。据不完全统计，仅今年3月-6月，国内在建及规划液流电池生产线就超过9条，产能规划合计超过8.2吉瓦。

在产能高速发展的同时，如何扩大应用规模，降低新技术的度电成本，也成为业内和应用端讨论的话题。

液流电池新贵纬景储能10月26日宣布，其锌铁液流电池“超G工厂”全面投产，年产能超6吉瓦时。该“超G工厂”坐落于广东省珠海市的斗门区富山工业园，占地面积18.52万平方米，共有4座厂房及15条自动化生产线。

据纬景储能联合创始人、董事长葛群介绍，该工厂为全球首个投产的吉瓦级液流电池工厂。纬景储能成立于2018年，总部位于上海，专注于锌铁液流储能电池的研发和生产。今年3月，纬景储能完成了金额超6亿元的A轮融资。

目前，纬景储能已在临沂、盐城、珠海等地布局了产能，其中，临沂工厂已经封顶，预计今年四季度投产。此外，该公司还计划在江西、湖北、福建等地继续开拓产能。

未来三年内，纬景储能计划将锌铁液流电池的成本降至0.2元/千瓦时，但其并未透露目前的成本水平。目前已实现商业化的全钒液流电池成本约为0.4元/千瓦时。

“超G工厂”投产同日，纬景储能还发布了新一代锌铁液流电池产品GP110。其电池容量400千瓦时，电池功率100千瓦，使用寿命可达25年，充放电循环超过30000次，可应用于储能系统集成商、风光电站、数据中心、5G基站等终端用户场景。

液流电池更具安全性

据高工产业研究院（GGII）统计，截至2023年8月，全国已有24个省份公布“十四五”期间新型储能装机目标，规划中的新型储能装机合计超过67吉瓦，是国家能源局提出的2025年达到30吉瓦目标的两倍以上。其中，多个省份颁布的政策中，明确要求电源侧配储的调峰时长超过4个小时。

目前，在储能电池领域，锂电池存在的储能时间短、安全性有待提升、度电成本高等问题还亟待改善。“锌铁液流电池具备安全性高、超长寿命、4小时以上长时储能等特点。”纬景储能相关负责人表示。

锂电池长期充放电过程中形成的锂枝晶容易导致短路，甚至引起电芯爆炸。如果要增加储电容量，就必须增加锂的含量，从而带来更高的安全风险。作为以液体为主的电池，锌铁液流电池是以两种水性的电解液发生电化学反应，来达到充放电的效果。“水系电解液就是一道安全屏障。”上述负责人解释道。

该负责人继续表示：“在使用周期上，锌铁液流电池的电解液也不易衰减，在运行过程中只需要简单地在线恢复，电解液的性能就可以重置。并且可以实现电化学反应与能量储存场所的分离，使得电池功率与储能容量设计相对独立，符合长时储能的要求。”

而对于液流电池存在的缺点，真锂研究创始人墨柯表示，液流电池存在能量密度低，转换效率不高等问题。不仅如此，“锂电池的成本已经不到10年前的10%了，液流电池的成本应该是高于锂电池的”。

储能仍需降低成本

在技术和安全性之外，在业界看来，制约储能大规模应用的因素之一还是成本。不过，储能系统的成本已经“卷”起来了。近日，国家电投2023年度储能系统电商化采购部分开标，该招标的总采购规模为5.2吉瓦时，其中在0.5C系统报价中，最低价格已经来到了0.644元/瓦时。

记者注意到，相较于锂电池，目前，液流电池的成本依然较高。降本需要大规模应用，而大规模应用又需要成本作为突破口。

纬景储能方面表示，新能源度电成本是发电成本与消纳（储能）成本之和。装机成本只是储能度电成本构成要素的其中一个环节，只能反映出储能相关设备的采购价格。

具体到储能的度电成本，可理解为装机成本、电力损耗成本、运维成本之和，再除以全生命周期存储电量。其中，全生命周期存储电量又等于容量、循环次数之乘积。

数据显示，锂电储能的循环次数通常只有5000次左右。此外，锂电池储能站需要配置消防设施，会进一步增加安全成本。纬景储能表示，锌铁液流电池循环次数一般可达到30000次以上，使用寿命长达25年，全生命周期的运维成本更低。

葛群表示，目前燃煤发电的度电成本在0.4元左右，相较新能源发电加上消纳成本，具有明显优势。“如果把储能的度电成本压缩到二毛之内，接下来中国所有的新能源度电成本就会比煤炭（发电）更便宜，这也是三年内公司的目标。”