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  • 十倍杠杆 锂电池与钒电池的技术特点和适用场景有哪些?

  • 发布日期:2024-08-06 21:19    点击次数:100

十倍杠杆 锂电池与钒电池的技术特点和适用场景有哪些?

新型储能技术是构建新型电力系统、实现碳达峰碳中和目标的重要支撑之一。在众多新型储能技术中,液流电池以其寿命长、安全性好、易扩展等优点,成为行业关注的重点。其中,全钒液流电池(简称“钒电池”)是目前最成熟的一种液流电池技术,已在全球多个国家实现商业化应用。

锂电池与钒电池都是当下主流的电化学储能技术,但二者的技术特点和适用场景不同。从应用场景来看,锂电池适用于小功率场景,如便携式电子设备和家庭储能等;钒电池则适用于大功率大容量场景,如大型风电光伏基地、电网调峰调频等。

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在利润表现上,5346家上市公司一季度归属于母公司股东的净利润总和为1.43万亿元,同比下降3.38%,其中有4054家上市公司一季度实现盈利。银行继续领跑,工商银行一季度归母净利润达876.5亿元,成为“利润王”,紧随其后的分别是建设银行、农业银行、中国银行,分别实现归母净利润868.2亿元、703.9亿元和559.9亿元。

锂电池和钒电池的技术特点差异明显。锂电池能量密度高,循环次数有限,适合短时储能,而钒电池则相反。具体到性能指标上,以国内某企业为例,其锂电池单体标称电压为3.6伏特,能量密度160瓦时/千克,充放电循环次数6000次以上;而钒电池单体标称电压仅为1.26伏特,能量密度40瓦时/千克左右,充放电循环次数可达13000次。

由于钒电池能量密度低,且电解液中的钒离子浓度受限,因此钒电池通常需要配备较大容积的电解液储罐,使得系统集成后的体积比能量较低,导致其占地面积大,土建成本较高。此外,钒电池对环境温度要求较高,通常工作温度需维持在10℃以上,因此在北方寒冷地区使用需增设温控装置或进行厂房保温处理,增加了运维投入和运行成本。

锂电池产业链成熟,原材料供应充足,制造工艺自动化程度高,成本持续下降。而钒电池的原材料来源较为单一,主要来自钒钛磁铁矿提炼出的钒化合物,全球储量集中在中国、俄罗斯、南非等地。目前,全球80%以上的钒矿资源由我国企业控制,但提钒过程中会产生大量废渣,环保压力较大。同时,钒电池的隔膜材料、电极框架等关键材料和设备尚依赖进口,导致整体制造成本较高。据测算,目前国内钒电池初装成本约为锂电池的两倍以上。

虽然锂电池在性能指标和成本方面占优,但其安全性不如钒电池。锂电池采用有机液体作为电解质,存在燃烧风险,且随着充放电循环次数增加,其内部结构会发生不可逆变化造成安全隐患。相比之下,钒电池使用水系电解液体系,无燃烧和爆炸风险,且循环次数可达锂电池的两倍以上。因此,在一些极端条件或对安全性要求较高的场景下,钒电池仍具有独特优势。

锂电池和钒电池各有利弊。锂电池更适合小功率场景和便携式应用十倍杠杆,而钒电池则更适合大功率大容量和长时储能场景。未来两者将在储能领域发挥互补作用,共同推动能源转型和绿色发展。

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