전바나듐 레독스 흐름전지의 장점과 단점

전체 바나듐 레독스 흐름 배터리의 장점과 단점:

1. 광범위한 응용 분야

풍력 시장, 국가 그리드 피크 면도에 사용 가능 , 신에너지 전기 자동차 전원 공급 장치, UPS 전원 공급 장치 및 EpS 비상 전원 공급 장치, 배전 장치, 특수 배터리 및 태양광 발전.

2. 유연한 디자인 컨셉, 우수한 충전 및 방전 성능, 고용량.

바나듐 배터리의 기능은 매우 유연하며 전력과 용량을 모두 독립적으로 설계할 수 있습니다. 정격 전력의 핵심은 스택에 있으며, 단일 셀 수나 전극 면적을 변경하여 정격 전력을 늘릴 수 있습니다. 부피에 대한 중요한 핵심은 바나듐 이온의 양인데, 이는 전해질의 부피와 바나듐 이온의 농도를 증가시킴으로써 생성될 수 있습니다.

3. 시스템은 완전 자동으로 닫히고 작동할 수 있으며 제조 비용이 저렴하고 환경을 보호하며 오염이 없습니다.

자연적 환경 적응성이 높은 배터리의 성능은 주변 온도의 영향을 덜 받습니다. 주변 온도가 완전히 복원되면 배터리 용량도 완전히 복원될 수 있습니다. 이 시스템은 완전 자동 폐쇄 모드로 작동할 수 있으며 유기 가스와 폐전해질을 생성하지 않습니다.

4. 리튬이온 배터리만큼 폭발이 쉽지 않고 안전성도 높다.

철저하게 보호되고 있습니다. 전해액에 활물질이 존재하기 때문에 이미지 변화가 없고, 배터리 수명에 영향을 주지 않고 심방전이 가능하다. 또한, 반응 중에 H2 등의 가스가 발생하지 않아 폭발이나 단락 사고의 위험이 없습니다.

5. 높은 에너지 효율성, 높은 비용 성능, 긴 수명

장수. 심방전 사이클 성능은 강력하며, 과방전 후 재충전하면 용량이 쉽게 완전히 복원될 수 있습니다. 초심방전은 배터리에 돌이킬 수 없는 손상을 일으키지 않습니다.

단점: 1. 에너지 저장 기술의 비용이 너무 높고 대규모 적용이 어렵다.

전바나듐 레독스 흐름전지 에너지 저장 기술의 비용은 여전히 ​​상대적으로 높다. 이는 대규모 적용에 어려움을 가져온다.

2. 기술적인 생산 과정이 불안정하고 기술 유출이 극복되지 않았습니다.

바나듐 흐름 배터리 역시 전해질, 이온교환막 등 중요한 소재로 인해 제약을 받고 있습니다. 궁극적으로 얼마나 많은 진전이 이루어질지는 기술과 시장에 달려 있습니다.

전바나듐 레독스 흐름전지 개발 전망 에너지 저장 분야 신인으로서 전바나듐 레독스 흐름전지가 왜 이토록 주목받는가? 순수 바나듐 레독스 흐름 배터리의 향후 개발 전망은 무엇입니까? 이를 위해 기자는 여러 업계 관계자들을 인터뷰했다.

안전성과 재활용성의 장점은 분명합니다.

전바나듐 레독스 흐름전지는 서로 다른 원자가 상태의 바나듐 이온의 상호 전환을 통해 화학에너지를 저장하고 방출하는 충방전 과정을 구현한다. 현재 에너지 저장 발전소의 주류 배터리인 비수성 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리와 달리, 전바나듐 레독스 흐름 배터리의 전해질 이온은 수용액에 존재하기 때문에 과열 및 폭발 가능성이 크게 줄어들며, 플로우 배터리의 안전 성능이 크게 저하되어 배터리 분야에서 두각을 나타냅니다.

"솔직히 리튬이온 배터리는 여전히 안전 문제에 직면해 있다. 리튬이온으로 인한 폭발 사고는 경제적 손실뿐 아니라 심각한 인명 피해도 문제다." 국립에너지연구소 에너지저장기술연구부장 장화민(Zhang Huamin)은 “그러나 100% 바나듐 배터리는 묽은 황산과 바나듐 수용액이다. 폭발 위험이 있습니다."

Beijing Puneng Century Technology Co., Ltd. 이 회사는 전국 여러 곳에 바나듐 산화환원 흐름 배터리 에너지 저장 프로젝트를 건설했습니다. 회사의 아시아 태평양 관리자인 Kuang Zhenren은 기자들에게 "리튬 이온 배터리와 비교할 때 전체 바나듐 산화환원 흐름 배터리는 뛰어난 특성을 가지고 있습니다. 가장 큰 특징은 안전성입니다. 메가와트 및 수백 메가와트를 달성할 수 있습니다. 수준에서는 리튬이온 배터리를 전기자동차 규모로 만드는 것이 더 적합하지만, 크기가 커지면 안전하지 않다”고 말했다. 동시에 장화민은 바나듐 레독스 흐름 배터리의 또 다른 장점도 지적했다. 폐기물 재활용 후 전해질을 재사용할 수 있습니다. 최근에는 전기차 산업이 확대되면서 니켈, 코발트 등 중금속으로 인해 폐기된 리튬이온 배터리의 대량 재활용이 산업계의 시급한 문제로 대두되고 있다. 전바나듐 레독스 흐름전지의 충방전은 주로 바나듐 이온의 원자가 상태 변화에 따른다. 장화민 대표는 "전해액은 충방전 과정에서 불순물이나 환경오염물질이 발생하지 않는다. 재활용된 전해액은 처리 후에도 사용가치가 있어 그 가치를 유지할 수 있는 '반영구적' 제품에 해당한다"고 지적했다.

안전성과 재활용성이라는 장점 외에도 바나듐 레독스 흐름 배터리는 상대적으로 긴 수명 주기를 가지고 있으며, 현재 건설된 에너지 저장 발전소의 수명은 약 15년에 달할 수 있습니다. .

"전체 바나듐 산화환원 흐름 배터리 에너지 저장 발전소의 건설 비용은 상대적으로 높지만, 킬로와트시 전기 비용은 리튬 이온 배터리보다 낮을 수 있습니다."라고 Kuang Ren은 말했습니다. 원자재 비용은 변동됩니다. 순바나듐 흐름전지는 뛰어난 장점을 갖고 있지만, 희소금속으로서 바나듐의 원재료 가격은 순바나듐 흐름전지 개발을 제한하는 중요한 요소이다. 바나듐은 일반적으로 지각에 화합물 형태로 존재하는 것으로 알려져 있으며, 그 중요한 분포 지역은 중국, 러시아, 남아프리카공화국이며, 중국의 바나듐 자원은 전 세계 총량의 약 1/3을 차지합니다. 컨설팅 회사인 EnergyTrend의 연구 관리자인 Lu는 "재료 관리 측면에서 전바나듐 레독스 흐름 배터리의 핵심 재료인 바나듐은 중국 광산 생산 지역의 장점을 갖고 있어 개발 가치가 있습니다."라고 말했습니다. 실제로 바나듐은 다양한 용도로 사용되며 그 중 가장 중요한 용도는 철강 산업입니다. 철의 합금 원소인 바나듐은 강철의 경도를 높일 수 있습니다. 2012년 초 국가발전개혁위원회는 '바나듐, 티타늄 자원 종합 이용 및 산업 발전을 위한 12차 5개년 계획'을 발표하고 자원 활용 수준을 향상하고 낙후된 생산 능력을 제거하기 위한 요구 사항을 제안했습니다. Kuang Ren은 "2018년 바나듐 성능은 매우 뛰어났으며 한때 2017년 가격의 5~6배까지 올랐습니다."라고 말했습니다. 업계 분석가들은 이러한 급격한 증가의 이유는 첫째, 국가가 2018년에 철강 표준을 인상하여 원료 바나듐에 대한 수요가 크게 증가했기 때문이라고 생각합니다. 둘째, "일률적인" 국가 환경 보호 정책으로 인해 일부 바나듐 광산은 환경 기준을 충족하지 못해 폐쇄되어 바나듐 공급이 감소했습니다. 기자의 이해에 따르면 바나듐 전해질 비용은 현재 전바나듐 레독스 흐름전지 에너지저장 발전소 비용의 60% 이상을 차지한다. "바나듐 가격이 정상 수준으로 돌아갈 수 있다면 비용 절감이 매우 중요할 것입니다." 그러나 바나듐 가격 상승은 바나듐 광산 개발자들의 열정을 불러일으키기도 했습니다. 시장 관점에서는 최근 바나듐 공급이 회복되고 있다. Kuang Zhenren은 "2018년 말 이후 바나듐 가격이 하락했다. 2019년에도 바나듐 가격은 계속 하락할 것으로 예상되지만, 미래는 여전히 정책의 종합적인 성과와 시장 형성에 달려 있다"고 말했다. 산업 체인에는 시간이 걸릴 것입니다. 데이터에 따르면 바나듐 레독스 흐름 배터리의 전기 비용은 최근 몇 년간 크게 감소했습니다. 2015년 바나듐 레독스 흐름 배터리 에너지 저장 발전소의 전기 요금은 약 4,500위안이었습니다. 2020년에는 전기요금이 2000위안까지 내려갈 것으로 예상된다. 전지 비용의 절감과 명백한 기술적 이점으로 인해 전바나듐 레독스 흐름 전지의 대규모 개발은 어디까지 갈 수 있습니까? “전 바나듐 산화환원 흐름 배터리에 대한 연구 개발 시간은 상대적으로 짧습니다. 현재 과학 연구 자금 및 산업 지원의 관점에서 볼 때 국가의 전 바나듐 산화 환원 흐름 배터리에 대한 지원은 상대적으로 적습니다. 플로우 배터리는 리튬보다 훨씬 적습니다. 이온 배터리에 대한 투자는 재료에서 리튬 이온 배터리와 같은 응용 분야까지 완전한 산업 체인을 형성하는 데 시간이 걸릴 것입니다."라고 Zhang Huamin은 솔직하게 말했습니다. 또한 기자는 바나듐이 물에 용해되기 때문에 전고체전지인 리튬이온전지나 다른 에너지 저장 '핫스팟' 전고체전지에 비해 항상 에너지 밀도가 낮은 단점이 있다는 사실을 알게 됐다. . 전해질 용액은 상대적으로 큰 배터리 부피를 초래하므로 복잡한 배관 시스템이 필요합니다. 따라서 플로우 배터리는 전기자동차 등 모바일 기기에는 적합하지 않으며 고정형 에너지 저장 장치에만 국한된다. 적용 분야는 여전히 제한적이지만 많은 업계 전문가들이 이에 대해 신뢰를 표명했습니다. "투자가 늘어나더라도 바나듐 레독스 흐름 배터리는 성능과 비용 관리 측면에서 여전히 개발 여지가 많으며 '천장'에 도달하기에는 거리가 멀다"고 말했습니다. Lu는 또한 바나듐 산화환원 흐름 배터리가 저온 또는 극고온 환경에서 리튬 이온 배터리 및 납축 배터리보다 더 안전하고 신뢰할 수 있으며 여전히 특정한 시장 수요를 갖고 있다고 믿습니다.