一、液流电池特点
在众多储能技术中，液流电池技术相对成熟，并且具备明显的优点。主要优点包括：
（1）常温运行，并且使用水相电解液，无燃烧爆炸危险，安全性好；
（2）与一般电池不同，具备功率和容量可独立设计的独特优点，尤其适合大规模储能；
（3）使用寿命长，一般可达15,000个循环，寿命达到可达10～20年；
（4）主要材料可循环利用、环境友好；
（5）储能容量大，一般在100 kWh～1000 MWh;
（6）能量效率高，高于80%，充放电性能好，可以深度放电而不会对电池造成损害。
尽管液流电池技术具有以上独特的优点，但是其大规模的商业化仍然受到成本制约，如何降低其制造成本已经成为行业“痛点”。低碳院正在开发的液流电池技术以降低其储能总体成本为目标，以提高液流电池堆功率密度为核心指标，通过创新型的电池堆结构设计、新型关键材料开发和工艺优化，实现了电堆小型化、材料利用率高效化、功率输出最大化，进而实现成本的削减。
二、低碳院液流电池技术开发历程
低碳院液流电池技术开发伊始，就制定了明确的战略方向。聚焦于新一代可商用化液流电池技术的开发，同时兼顾基础创新技术的探索。通过部门之间合作，研发内容覆盖核心电堆、关键材料和系统模块，通过技术耦合和寻优，以期为储能市场提供性价比最具竞争力的产品。2016～2017年，通过市场调研、理论分析、技术路线确定和小试研究，验证成功了高功率密度液流电池技术的可行性；2018年完成了高功率密度电堆的试制；2019年正在进行电堆的放大工作，同时开展真实应用场景中技术示范和经济性评价。有望在2020年后形成基于该技术的储能产品和先进的储能技术解决方案。
目前已经逐步形成了高功率密度电堆、煤沥青基液流电池碳电极和双极板以及新一代液流电池储能模块三项核心技术。其中，以高功率密度电堆技术最为复杂，它由新型半电池结构技术、电解液分布技术、关键材料修饰技术等六项核心技术构成。目前已申请和授权中国专利21项，PCT国际专利1项，发表论文15篇。
与一般液流电池不同，该技术具备高功率密度、电堆小型化、高效率和低成本四方面特点。单电池功率密度达到1050 mW /cm2，电堆功率密度达到200 ～ 500 mW/ cm2，二者均处于行业最好水平之一。高功率密度技术实现了电堆的小型化和核心材料的高效化，同级别电堆体积降低25%～50%，关键材料用量降低30%-40%。在高功率密度条件下，电池效率保持在75%-85%水平。测算结果显示，总体储能成本有望降低30%以上。目前已经与合作伙伴签订技术示范协议，正在开展用户侧储能技术示范。
三、液流电池技术应用场景
液流电池储能技术应用场景基本包含了美国能源部提出的所有储能应用场景（5大类，18个小类），在集中式新能源（风力发电和光伏发电）、电源侧辅助服务、电网侧储能和用户侧（工商业用户）等领域具备广阔的应用前景。以集中式新能源领域为例，液流电池发挥减少弃电、削峰填谷、平滑出力、跟踪预测曲线和改善新能源无功电压特性等功能，一般配置5MW-50MW，放电时长2h～6h。
国家能源集团做为一个超大型综合型能源企业，在可再生能源消纳、电力辅助服务、电能质量管理、微网和安全备用电源等领域储能需求量大，储能技术渗透于集团主业各个角落。仅就风电领域应用一项，按照10% - 15%风场配备储能，市场规模达到300～500亿人民币。发展液流电池技术，不仅满足集团主营业务的储能需求，同时可以实现火电厂废弃物、煤化工产品和副产物的高附加值利用，拓展储能产业链上游技术和市场。目前，全球和中国的储能市场已经迎来真正的重要发展期，国内储能市场正在逐步释放，加快推动液流电池技术的发展，拥抱储能发展的大潮，投身于万亿规模储能市场的开发，未来可期。
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