液流电池技术革新，助力能源转型加速

 在全球积极推进能源转型，全力迈向低碳可持续发展的大背景下，大规模储能技术已成为实现这一目标的核心要素。液流电池技术，凭借优势，正逐步成为能源领域的焦点，为能源转型注入强劲动力。

一、液流电池技术优势凸显

      液流电池技术体系丰富多样，包含全钒、锌铁、锌溴、铁铬等二十余种技术路线。其中，全钒液流电池作为典型代表，以工作原理和结构设计备受关注。与锂离子电池不同，钒电池主要依靠不同价态的钒离子实现导电，且其正负极两侧分别配备电解液储罐，借助循环泵让电解液在电池内部参与反应。

      从性能特性来看，液流电池具有多重显著优势。首先，在循环寿命方面表现好，多数技术路线可轻松实现一万次以上的循环充放电，部分先进技术甚至能达到两万次以上，整体使用寿命长达 20 年或更久。这意味着在长期使用过程中，无需频繁更换电池，大大降低了维护成本和资源浪费。其次，液流电池自放电现象极其微弱，即便存放数天乃至数周，电量几乎不会出现衰减，这一特性为长时储能提供了坚实保障。再者，其响应速度极快，能够在瞬间完成充放电状态的切换，响应时间仅需 1 毫秒，这对于电力系统的快速调节和稳定运行至关重要。

二、技术革新推动性能提升

      近年来，科研人员在液流电池技术革新方面不断取得突破。以中国科学院院士赵天寿团队为例，他们通过深入的基础理论研究，在关键材料与器件方面进行创新，使液流电池性能得到大幅提升。将电流密度提高到主流水平的 3 倍以上，电解液利用率提升至 80%，并且在经过两万次循环后，电池性能依然稳定，无显著衰减。这一系列技术突破，不仅增强了液流电池在储能领域的竞争力，更为重要的是，为降低其成本奠定了坚实基础。通过提高性能，使得液流电池在单位成本下能够提供更多的储能服务，从而在经济上更具可行性。

      与此同时，中国科学技术大学工程科学学院谈鹏团队在液流电池领域也取得了重大进展。他们设计出一种由镓、铟以及锌组成的液态合金电极（Ga80In10Zn10, wt.%）作为可流动态负极，搭配碱性电解质和空气正极，成功实现了超高能量密度与快速充电性能。该电池理论容量密度高达 1004.4Ahkg -1，在 10mA cm -2 的电流密度下，能保持平均容量密度 635.1Ahkg -1 的长时间稳定放电（123 小时）。尤为突出的是，其充电速度极快，可在 5 分钟内完成充电，堪比传统汽油加注速度。此外，该电池采用水系电解质，极大地降低了热失控风险，同时在 800 次循环中展现出高效率，充电电压为 1.77V，相比常规空气电极能量效率提升 22%。通过添加特定比例的锌和铟，有效抑制了电极枝晶生长和化学副反应，确保了电池长时间稳定运行。

三、成本挑战与应对策略

      尽管液流电池技术前景广阔，但目前在成本方面仍面临一定挑战。以主流的全钒液流电池为例，由于使用了成本较高的钒金属，导致每千瓦时的储电容量成本超过 2000 元，这一成本远高于抽水蓄能等长时储能技术，在一定程度上限制了其大规模商业化应用。据相关数据显示，钒电解液成本在全钒液流电池成本构成中占比约 40%。

     为应对成本挑战，业内积极探索多种策略。一方面，通过提升电池电流密度、电解液利用率等关键技术指标，降低系统成本。例如，前文提到的赵天寿团队和谈鹏团队的技术创新成果，都有助于在提高性能的同时降低成本。另一方面，加快关键材料的国产化进程，减少对进口的依赖，从而降低原材料成本。此外，从政策层面来看，政府可以考虑给予液流电池等初期高成本技术财政补贴与税收优惠，鼓励企业加大研发和生产投入。同时，通过完善电力市场、碳市场等市场机制，以及创新共享储能等商业模式，加快储能成本的回收，提高液流电池项目的经济效益。

      值得欣慰的是，近两年液流电池的全生命周期成本已呈现出下降趋势。高工产研储能研究所（GGII）预计，到 2026 年液流电池成本有望降至 2 元 / Wh 以内。随着技术的不断进步和产业规模的逐步扩大，液流电池成本下降空间巨大，未来其经济性将不断提升。

四、广泛应用场景与市场前景

      随着风电、光伏等可再生能源在全球范围内的大规模装机，其发电的间歇性和不稳定性问题日益凸显。液流电池凭借自身优势，在多个领域具有广阔的应用前景。

      在电网调峰方面，液流电池能够在用电低谷时储存电能，在用电高峰时释放电能，有效平衡电网供需，提高电网运行的稳定性和可靠性。在平滑可再生能源输出方面，可对风电、光伏等不稳定的电能进行储存和调节，使其输出更加平稳，便于并入电网。在分布式能源系统储能中，液流电池可作为分布式发电系统的储能单元，保障分布式能源的稳定供应。此外，在备用电源领域，液流电池也能发挥重要作用，为重要设施和场所提供可靠的应急电源保障。

     从市场前景来看，随着政策持续加码以及项目加速落地，液流电池市场规模呈现出快速增长态势。据中信证券测算，全钒液流电池到 2025 年新增规模将达到 0.53GW，2027 年将达到 1.07GW，对应市场空间分别为 58 亿元和 109 亿元。众多企业也纷纷加速在液流电池领域的布局。例如，今年 3 月，伟力得 100MW/400MWh 全钒液流储能电站项目在四川省乐山市开工，总投资 14 亿元；2 月，云南楚雄州永仁县 500MW/2GWh 全钒液流储能系统集成生产线项目、永仁县 300MW/1200MWh 全钒液流储能电站项目开工，总投资额约 36.27 亿元；1 月，总投资 80.8 亿元的周口市液流电池全产业链综合基地项目开工，全部投产达效后，预计年产值 172.6 亿元。

      在全球能源转型的紧迫需求下，液流电池技术凭借其安全性高、循环寿命长、响应速度快等优势，在大规模长时储能领域展现出巨大潜力。尽管当前面临成本挑战，但随着技术的持续革新、成本的逐步降低以及应用场景的不断拓展，液流电池有望在能源转型进程中发挥关键作用，成为推动全球能源结构向绿色、可持续方向发展的重要力量。

产品展示

       SSC-PEFC20光电流动反应池实现双室二、三、四电极的电化学实验，可以实现双光路照射，用于半导体材料的气-固-液三相界面光电催化或电催化的性能评价，可应用在流动和循环光电催化N2、CO2还原反应。反应池的优势在于采用高纯CO2为原料气可以直接参与反应，在催化剂表面形成气-固-液三相界面的催化体系，并且配合整套体系可在流动相状态下不断为催化剂表面提供反应原料。

      SSC-PEFC20光电流动反应池解决了商业电催化CO2还原反应存在的漏液、漏气问题，采用全新的纯钛材质池体，实现全新的外观设计和更加方便的操作。既保证了实验原理的简单可行，又提高了CO2还原反应的催化活性，为实现CO2还原的工业化提供了可行方案。

      产品优势：

    ● 半导体材料的电化学、光电催化反应活性评价；

    ● 用于CO2还原光电催化、光电解水、光电降解、燃料电池等领域；                

    ● 微量反应系统，极低的催化剂用量；

    ● 配置有耐150psi的石英光窗；

    ● 采用纯钛材质，耐压抗腐蚀；

    ● 导电电极根据需要可表面镀金、钯或铂，导电性能佳，耐化学腐蚀；

    ● 光电催化池可与光源、GC-HF901（EPC）、电化学工作站、采样系统、循环系统配合，搭建光电催化CO2还原系统，实现在线实时测试分析。