液流电池储能功率与容量解耦的电化学储能

液流电池是一种大规模高效电化学储能装置。区别于其他电池储能装置，液流电池将反应活性物质储存于电解质溶液中，可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，适合大规模蓄电储能需求。

目前，主要推进的液流电池为全钒液流电池，其原理是通过两个不同化合价的、被隔膜隔开的钒离子之间交换电子来实现电能与化学能的相互转化，以实现充电、放电的过程。

全钒液流电池工作原理示意图

资料来源：张华民，《液流电池技术》

液流电池储能的优势有容量与功率独立设计、使用寿命长等。

在长时储能中，液流电池最大的优势为输出功率和储能容量可分开设计。通过增加单片电池的数量和电极面积，即可增加液流电池的功率。通过增加电解液的体积或提高电解液的浓度，即可任意增加液流电池的电量，可达百兆瓦时以上。

液流电池循环寿命长。由于液流电池的正、负极活性物质只分别存在于正、负极电解液中，充放电时无其它电池常有的物相变化，可深度放电而不损伤电池，使用寿命远大于其他电化学储能装置。

液流电池储能的劣势为成本过高。

目前推进最快的液流电池为全钒液流电池，但是面临着钒资源约束的问题，导致成本过高，商业化进程较为缓慢。但全钒液流电池的扩容成本较低，其容量越大，成本越低。随着产业规模化效应显现，钒液流电池成本有望降低。

液流电池储能设备的产业链主要涉及电解液、隔膜。

电解液是液流电池的核心材料，也是整个化学体系中存储能量的介质。在全钒液流电池中，电解液成本占据了储能电池成本的一半以上。

隔膜是影响液流电池性能和成本的又一核心材料。它起着阻隔正极和负极电解液互混，隔绝电子以及传递质子形成电池内电路的作用。因此隔膜应该具备高的氢离子导电能力和高的离子选择性，尽量避免正负极电解液中不同价态的钒离子互混，以减少由此造成的电池容量损失。而且需要成本低廉，提高产品的市场竞争力，利于大规模商业化推广。

全钒液流电池体系成本结构

资料来源：光大证券研究所

奇偶派在与河钢股份证券部相关人士沟通中，其表示会持续跟进全钒液流电池进度，并会充分利用承德当地钒钛资源，进一步做优做强做大钒钛产业链条。公司已于8月启动了钒钛产业园项目，全面实现钒钛产业向航空、储能等战略性新兴产业延伸。

熔盐储热光热电站的配储系统

熔盐储热的原理是通过储热介质的温度变化、相态变化或化学反应，实现热能的储存与释放。储热介质吸收电能、辐射能等能量，储蓄在介质内，当环境温度低于介质温度时，储热介质可将热能释放出来。

熔融盐为常用的中高温显热储热介质，具备较宽的液体温度范围，储热温差大、储热密度高，适合大规模中高温储热项目。

熔盐储热原理示意图

资料来源：CSPPLAZA光热发电平台

熔盐储热的优势有成本低、储热时间长等：

熔盐作为储热介质，成本较低，工作状态稳定。同时储热的密度很高，储热时间较长，适合大规模中高温储热，单机可实现100MWh以上的储热容量。

熔盐储热的劣势则是只能应用于热发电场景：

熔盐是通过储存热量的方式来储存能量的，如果需要储存的是电能，那整个流程中需要完成“电能——热能——电能”的转换，效率很低。因此，熔盐储能只能应用在采用热能发电的场景中，作为能量的存储介质，如光热发电、火电厂改造等；或者应用在终端能量需求为热能而非电能的场景，如清洁供热。

光热发电市场促进熔盐储热产业链走向成熟。

熔盐的主要成分为硝酸钠、硝酸钾盐等常见的化学材料，目前国内熔盐供应和化盐服务较为成熟。

同时，熔盐储热系统中还需配备熔盐泵、熔盐罐、蒸汽发生器、保温材料、玻璃等关键设备，以防止熔盐冻堵，因此一次性投资规模较大。经过光热发电配储市场培育，熔盐储热产业链发展已经较为成熟。若市场需求进一步扩大，产业链投资成本有望继续下降。

奇偶派在与熔盐储能相关公司——西子洁能的证券部人员沟通中，对方表示熔盐储能的主要应用场景有风光储、火电灵活性改造、零碳园区等，公司通过示范项目建设，进一步积累了熔盐储能在其他应用场景应用的经验，具备一定的先发优势。并且比较看好未来的前景，会持续推进熔盐储能的研究。

写在最后

作为具备技术创新优势的战略性新兴产业，国家一直在推动储能的多元化技术路线，国家发改委、能源局印发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》以及《“十四五”新型储能发展实施方案》等文件均提出要推动储能技术路线的多元化发展。

随着风光设备的快速落地，以储能技术为支撑的能源革命的时代已经悄然到来。可以确定的是，未来伴随着技术的突破与产业链的深入投资，储能的成本将不断降低，各储能技术之间将会长期存在“你追我赶”的情况。

坚持储能的多元化技术路线，仍需继续付诸努力。研发高安全、低成本、高可靠、长寿命、环保的储能技术，建设契合新型电力系统的储能设施，助力双碳目标实现，构建能源“护城河”、电力“防火墙”，才是发展储能的最终目标。

       原文标题 : 关于长时储能，我们问了南网电储、宁德时代、比亚迪、河钢股份、西子洁能