全钒液流电池的储能征程 全球能源转型背景下，可再生能源发电规模一直在增大，与此同时，加剧了电力系统输送消纳可再生能源的压力。储能作为一种工具，具有能量时空转移的功能，可以有效调节电力系统的供需平衡，电池储能技术配置灵活，可在电力系统的不同应用场景发挥不同作用。其中全钒液流电池在特定场景下具备竞争力。 数据来源：中投产业研究院 我国全钒液流电池领域技术和应用一直在积极研究和探索中，已运行项目成效显著。截至2019年6月底，中国电池储能装机1160.8MW，其中，液流电池19.5 MW。全钒液流电池在整个电化学储能技术中的占比还是比较小。整个产业还没有规模化，尚处于市场化发展前期，目前基本技术趋于成熟，但由于行业内企业及企业体量均有限，项目开发能力较弱，行业发展主要靠政府项目推动，以少数项目推进为主，以销定产的特征明显，所以当下行业核心任务是通过供应链优化和项目规模升级降成本。 竞争力 与传统的铅蓄电池、锂离子电池相比，全钒液流电池在安全性、循环寿命和系统残值（资源循环利用）等方面具有突出优势，尤其适合应用在固定式大容量储能领域。
除上表所述外，全钒液流电池储能技术，还具有规模大、效率高、选址自由等特点，可以实现从千瓦级到兆瓦级灵活地配置，快速地扩建。而关于钒资源的储量上，我国是钒的储量大国和最大生产国，钒资源也不是稀有的，也没有地理上的限制，资源供应充足。 基于以上等特点决定了全钒液流技术在对电池安全性要求高的场景更有竞争力，成为大容量高效储能技术的首选技术之一，例如大型储能电站。 全钒液流电池最大的劣势是能量密度低于锂电池；且初次投资比锂电池高。储能系统成本的核心参数是：一次性投资成本和全寿命周期度电成本，在具有特定收益模式的应用场景下，一次性投资成本越低，投资回报期越短，全寿命周期度电成本越低，利润空间越大。业内相关专家表示，“全钒液流电池虽然初次投资较锂电池高，但寿命周期内的循环度电成本具备竞争性。另外，其电解液性能衰减较慢，通过在线或离线再生后可循环使用，且电解液中钒的价值永远存在，其寿命原理上讲是半永久性的，因此从电池制造、使用到报废后电池系统的无害化处理，从在整个生命周期来看，它的成本其实并不高。且可以衍生出灵活的金融租赁模式，来降低客户的初次投资，目前业内已经开始进行尝试”。 商业化挑战 我国全钒液流电池发展较快，技术较为成熟，但产业链还没有成熟，成本下降空间巨大。目前其面临的商业化挑战是：1、成本需要进一步的突破；2、商业模式亟待创新；3、相关标准体系研究滞后。尤其近几年钒价上涨太快，导致全钒液流电池竞争力下降，全钒液流电池储能示范工程规划也断断续续，大型全钒
电源技术 综述 钒电池储能系统的发展现状及其应用前景 崔艳华，孟凡明 （中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳，６２１９００） 摘要：全钒液流电池从１９８４年问世以来，经历了快速的发展并逐步走向商业化。由于其独有的优势，近年来在固定型储能系统上的应用得到了推广。概述了钒电池储能系统的发展历程及其研究现状，列举了澳大利亚新南威尔士大学（ＵＮＳＷ）、日本住友电３ｊ（ＳＥＩ）、钒电池动力公司（ＶＲＢＰｏｗｅｒ）建立的用于太阳能、风能储能及电站调峰、建筑物应急电源等不同场合的钒电池储能系统（ＶＥＳＳ）。简要介绍了我国的钒电池研究现状，分析了钒电池对钒资源的需求，指出钒电池储能系统的大规模推广将会大力促进我国对再生能源的利用，优化钒资源的综合利用。 关键词：钒电池储能系统（ＶＥＳＳ）；太阳能；风能；电站调峰；应急电源；钒资源 中图分类号：ＴＭ９１２．９文献标识码：Ａ文章编号：１００２．０８７Ｘ（２００５）１１－０７７６ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｖａｎａｄｉｕｍｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ ＣＵＩＹａｎ－ｈｕａ，ＭＥＮＧＦａｎ‘ｍｉｎｇ ｒｏｍａＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｈｙｓｉｃｓ，Ｐ．０．Ｂｏｘ９１９—５１６，ＭｉａｎｙａｎｇＳｉｃｈｕａｎ６２１９００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｌｒａｃｔ：Ｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａｔｔｅｒｙ（ＶＲＢ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙａｎｄｗａｓｂｅｉｎｇｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚｅｄｓｉｎｃｅｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆＶＲＢｗａｓｂｒｏｕｇｈｔｆｏｒｗａｒｄｉｎ１９８４．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｔａｔｉｏｎａｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓｓｐｒｅａｄｗｉｄｅｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＶＥＳＳ（ＶＲＢｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ）ｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅＶＲＢｐｒｏｊｅｃｔｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＵＮＳＷ、ＳＥＩ、ＶＲＢＰｏｗｅｒａｐｐｌｉｅｄｏｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓｕｃｈａｓｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ，ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ，ｌｏａｄ－ｌｅｖｅｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒｗｅｒｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｚｅｄ．ＴｈｅｓｔａｔｕｓｏｆＶＲＢｉｎＣｈｉｎａｗａｓｍｅｎｔｉｏｎｅｄｔｏｏ．Ａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅＶＥＳＳｈａｓａｇｒｅａｔｄｅｍａｎｄｆｏｒｖａｎａｄｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｏｆＶＲＢｗｉｌｌｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａａｂｕｎｄａｎｔｖａｎａｄｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｐｏｗｅｒｓｔｏｒａｇｅ． 研ｗｏｒｄｓ：ｖａｎａｄｉｕｍｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ（ＶＥＳＳ）；ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ，ｗｉｎｄ，ｌｏａｄ－ｌｅｖｅｌｉｎｇ；ｅｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒ；ｖａｎａｄｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 钒电池全称为全钒氧化还原液流电池（ＶａｎａｄｉｕｍＲｅｄｏｘＢａＲｅｒｙ，缩写为ＶＲＢ），在１９８５年由澳大利亚新南威尔士大学的ＭａｒｒｉａＫａｚａｃｏｓ提出【”。经过近２０年的研发，钒电池技术已趋成熟。在日本、南非等地用于电站调峰、太阳能储能、风能储能的钒电池系统已接近商业化。近年来全球对储能系统的需求快速增长，钒电池的优势及其成功范例展示了钒电池在储能市场的广阔前景。本文将介绍钒电池的发展过程及在储能领域的应用研究现状，并对钒电池和钒资源优化利用的关联做简要分析。 １工作原理及特性、 １．１钒电池的工作原理 采用不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接泵把溶液从储液槽压入电池堆体内完成电化学反应。之后，溶液又回到储液槽，液态的活性物质不断循环流动。其电池反应如下： 收稿日期：２００５—０３一１８ 基金项目：中国工程物理研究院科学技术基金资助项目（２００３０３２５） 作者简介：崔艳华（１９７２一），女，重庆市人，副研究员，主要研究方向为化学电源。 Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＵｌＹａｎ－ｈｕａ（１９７２－－），ｆｅｍａｌｅ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ． 正极：Ｖ０２＋＋２Ｈ＋＋ｅ＝ＶＯ”＋Ｈ２０ Ｖｏ＝０．９９９Ｖ（ｖｓ．ＮＨＥ）（１）负极：Ｖ２＋一ｅ＝Ｖ”Ｖｏ＝一０．２５５Ｖ（ｖｓ．ＮＨＥ）（２）（２】式中：ｖｏ为氧化还原电对相对于标准氢电极的标准电势。从上式可知钒电池正负极的标准电势差为１．２６Ｖ，这是对于正负极活性溶液浓度均为１ｍｏｌ／Ｌ而言，如果溶液浓度提升，电势差也会增大，更具实用价值。 １．２钒电池的优势及其应用 钒电池的活性物质以液态形式贮存在电堆外部的储液罐中，流动的活性物质使浓差极化可减至最小，且电池容量取决于外部活性溶液的多少，调整容易。并且储液罐可灵活放置在电池下层的地下室中，不必占用太多空间。由于不存在复杂的固相反应，因此电池寿命长，能耐受大电流充放。并且各个单体电池的均匀性好，维护相对容易。可通过更换溶液实现电池的“即时充电”，具备快速响应和超负荷工作能力；活性溶液可重复循环使用，不污染环境等众多优势。 钒电池作为储能电源主要应用在电厂（电站）调峰以平衡负荷，大规模光电转换、风能发电的储能电源以及作为边缘地区储能系统，不间断电源或应急电源系统。该电池是目前最有可能部分取代铅酸储能电池的理想电源。目前常用的钒电池系统主要用于电网调节、太阳能、风能的蓄能等。
第25卷第4期高分子材料科学与工程 Vol .25,No .4 2009年4月 POLYMER MA TERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Apr .2009 全钒液流电池离子交换膜的研究进展 陈栋阳,王拴紧,肖 敏,孟跃中 (光电材料与技术国家重点实验室,中山大学光电及功能复合材料研究院,中山大学物理科学 与工程技术学院,广东广州510275) 摘要:液流电池离子交换膜的主要作用是物理分隔正负极电解液同时又允许载电荷的离子的通过以实现完整的电流回路。全钒液流电池的电解液具有强的氧化性,且易于渗透而引起电池容量的降低,决定了其离子交换膜应具有独特的结构与性能。文中对近年来用于全钒液流电池的离子交换膜做了比较全面的归纳与分析,并对质子传导机理与膜的基本性能指标进行了阐述。 关键词:离子交换膜;全钒液流电池;质子传导机理;膜结构 中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2009)04-0167-03 收稿日期:2008-02-23 基金项目:广东省科技计划项目(20062060303)和广州市科技攻关项目(034j2001)通讯联系人:王拴紧,主要从事功能高分子材料的研究, E -mail :w angshj @mail .sysu .edu .cn 全钒液流电池是一种新型的液流电池体系,它是 由钒元素的四个不同价态组成的电解液构成氧化还原电对,储存于两旁的储液罐中,再通过两个泵的推力,在离子交换膜的两边分别循环流动,由离子导电来完成电流回路的特殊的电池储能系统。其结构如Fig .1所示 。 Fig .1 Constructional illustration of all -vanadium flow battery 它除了具备一般液流电池的典型优点,如不存在浓差极化、可深度放电和瞬时充电、额定功率和额定能量相互独立以及充放电电压可随意调节等外,还具备如下优点:(1)因为正负极电解液都是钒离子的电解液,无交叉污染问题;(2)电池维护简单,只需定期将两边的电解液相互混合,平衡里面的离子浓度,再进 行充电,即可使容量完全恢复;(3)把我国的钒矿资源 变成能源材料,对经济的发展具有重要的战略意义。 最早发现钒可作为氧化还原液流电池的电解质的是美国航空航天局(NASA )(1974年),之后澳大利亚New South Wales 大学的Sum E 等人于1985年研究了各价态钒在石墨电极上的电化学行为,次年,该大学的Skyllas -Kazacos M [1]由V 5+/V 4+和V 2+/V 3+组成一个性能良好的静止型钒氧化还原单电池,从此,全钒液流电池得到了很大的发展[2～5]。 作为一种新型的储能装置,全钒液流电池可用于电网的昼夜调峰和太阳能与风能发电站的蓄电,且在军事上也有重要的地位。多个单电池可以串联成电压可调的电堆,多个电堆又可并联成电流可调的配电系统。可见,通过简单的设计就可以满足不同的用电需求。而系统对于充电电流的大小并无要求,使得该氧化还原液流电池蓄电的应用领域更为广阔。该电池所 发生的电化学反应如下 : 1 膜的性能指标
全钒液流电池国外发展状况及展望 1、国外研发和应用现状 有关钒电池的应用研究主要集中在储能领域。国外研发机构投入大量的资金，进行长达数十年的深入研究，并相继在泰国、日本、美国、南非等地建成了KW-MW级的钒电池储能系统，用于电站调峰，并给边远地区供电。目前,国外多家卓有成效的研发和应用机构进行着钒电池研发，并已步入商业化阶段。 1.1澳大利亚 钒液流电池的研发工作最早始于1984年，由澳大利亚新南威尔士大学M Sya llas-K azacos提出。1986年，钒液流电池体系获得专利。之后，对钒液流电池的相关材料，如隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等进行了研究，并取得了多项专利。 1994年，钒液流电池用在高尔夫车上,4kWh钒液流电池在潜艇上作为备用电源。1997年UNSW 将专利权转售给澳大利亚Pinnacle矿业公司，新南威尔士大学停止了V2+/V3+电对和V4+/V5+电对在硫酸体系类型的钒电池研究。Pinnacle 公司又于1999年将在日本和非洲大陆的专利许可分别授予了日本住友公司和加拿大Vanteck公司。 1.2普能国际—加拿大VRB能源系统公司 其前身为加拿大Vanteck技术公司，2001年10月通过
控股Pinnacle公司，从而拥有钒电池核心技术，2002年改名为VRB能源系统公司(VRB Power Systerms)，从事钒电池技术的开发和转让。2008年11月，VRB能源公司因为财务问题和经济危机，停止了其所有业务。2009年普能公司收购了VRB能源公司，成立普能国际。 1.3泰国 Cellennium(泰国)是一家致力于钒电池开发的公司，其钒电池单电池开路电压从1.1V—1.6V，电池堆垂直放置并采用独有的溶液串联结构设计，优点表现在：基本消除旁路电流；由于易于检测堵塞和电解水可迅速被阻止因而非常安全；电解液流速和泵功率比溶液并联结构小因而系统效率高。另外，该公司电解液制备也很有特点：可持续生产，成本低。 1.4日本 目前，日本已建立了15座液流储能电池电站，并向意大利和南非出口了两座全钒液流储能电池系统。 1.4.1住友电工 住友电工与K ansa i E lectr ic Power公司自1985年开始合作开发钒液流电池。1989年，住友电工的电站调峰用60kW 级钒液流电池建成，运行5年，循环1819次。1991~ 1994年研制成功60kW电堆，电堆运行5年，循环周期达1819次。目前，住友电工的20kW实验室钒液流电池电堆已循环16000次，除了电池隔膜的寿命有限，其他组件包括电解液，
中国储能网讯：作为解决可再生能源大规模接入、传统电力系统削峰填谷、分布式区域能源系统负荷平衡的关键支撑技术，大容量储能技术已成为世界未来能源技术创新的制高点。由于产业链长、产业规模大，储能产业已成为战略性新兴产业，得到了工业发达国家产业界的重点关注。 h! 卧牛石风电场液激电利储能顶目现场 2016年4月1日国家能源局颁布的《2016年能源工作指导意见》中明确提出“加快全钒液流电池”等领域技术定型。这些无疑为全钒液流电池储能技术的研究 对于大规模储能技术而言，由于系统功率和容量大，有其自身的技术要求，主 要包括以下三个方面：安全性好；生命周期的性价比高（生命周期的经济性好）;生命周期的环境负荷小（生命周期的环境友好）。全钒液流电池储能技术能很好地满足上述要求。
由于受钒离子溶解度的限制，和其他电池相比，全钒液流电池储能密度偏低、体积较大，不适合于动力电池，适合用于大型固定储能电站。另外，电池系统增加的管道、泵、阀、换热器等辅助部件，使得全钒液流电池储能系统较为复杂。 总体看，在输出功率为数百千瓦至数百兆瓦，储能容量在3小时以上级的大规模化固定储能场合，全液流电池储能技术具有明显的优势，是大规模高效储能技术
的首选技术之一。 从2000年开始，中科院大连化学物理研究所（下称：大连化物所）和大连融科储能技术发展有限公司（下称：融科储能）通过产学研合作，在电池材料、部件、系统集成及工程应用方面关键技术方面取得重大突破，引领中国全钒液流电池储能技术走在世界前列。 1.掌握了电池关键材料核心技术与产业化生产能力，产品性价比优势明显 在钒电解液开发方面，研发团队以自主生产的高纯钒氧化物为原料, 运用专利技术工艺，实现了硫酸体系钒电解液产品、混合酸体系钒电解液产品的规模化生产。目前产能达5万立方米/年，能够满足本项目及国内外市场需求，已经出口欧、美、日等发达国家，占据同类产品80% 的市场份额。 在双极板开发方面，研发团队突破了液流电池用高性能、低成本碳塑复合双极板批量化制备技术，并研制出连续成型生产设备，已经实现批量化生产广泛应用于工程项目中。 在离子传导膜开发方面，突破传统的“离子交换传递”机理的束缚，原创性提出了不含离子交换基团的“离子筛分传导”概念，发明了高选择性、高导电性、低成本的非氟多孔离子传导膜，从分子尺度上实现了对钒离子和氢离子的筛分，摆脱了对离子交换基团的依赖，提高了非氟膜的稳定性和耐久性。经10,000多次充放电循环考核，电池性能无明显衰减，电池性能优于全氟磺酸离子交换膜，价格不到全氟磺酸离子交换膜的20%，并实现中试生产和示范应用。
特变电工新疆新能源股份有限公司 储能行业发展分析报告 市场管理部 二零一五年八月十八日 目录 一、储能产业发展状况 (3) （一）国外储能产业发展情况 (3) （二）中国储能产业发展情况 (5) 二、储能市场分析 (8) （一）全球市场 (8) （二）国内市场 (9) 三、政策支持 (10) （一）国内现有政策分析 (10) （二）国外政策经验借鉴 (12) 四、存在的问题和挑战 (13) （一）产业政策和行业标准缺失问题亟待解决 (13) （二）自主技术有待工程应用验证和进一步完善 (14) （三）产品成本过高，推广力度不足 (14) （四）商业模式模糊 (15) 五、国内主要储能变流器生产企业分析 (15)
（一）北京能高 (15) （二）四方继保 (16) （三）索英电气 (17) （四）中船鹏力 (18) 储能是指通过介质或者设备，利用化学或者物理的方法把能量存储起来，根据应用的需求以特定能量形式释放的过程，通常说的储能是指针对电能的储能。储能技术应用广泛，随着电力系统、新能源发电（风能、太阳能等）、清洁能源动力汽车等行业的飞速发展，对储能技术尤其大规模储能技术提出了更高的要求，储能技术已成为该类产业发展不可或缺的关键环节。特别是储能技术在电力系统中的应用将成为智能电网发展的一个必然趋势，是储能产业未来发展的重中之重。当前，储能领域正处于由技术积累向产业化迈进的关键时期。 随着我国社会和经济的发展对能源的消耗越来越多，煤炭的大量消耗的结果造成了我国严重的大气污染，严重影响人民的身体健康。因此，普及应用可再生能源、提高其在能源消耗中的比重是实现社会可持续发展的必然选择。由于风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控的特性，可再生能源大规模并入电网会给电网的安全稳定运行带来严重的冲击，而大规模储能系统可有效实现可再生能源发电的调幅调频、平滑输出、跟踪计划发电，从而减小可再生能源发电并网对电网的冲击，提高电网对可再生能源发电的消纳能力，解决弃风、弃光问题。因此，大规模储能技术是解决可再生能源发电不连续、不稳定特性，推进可再生能源的普及应用，实现节能减排重大国策的关键核心技术，是国家实现能源安全、经济可持续发展
全钒氧化还原液流电池VRB 正在进入实用性阶段的能源存储技术 一些能源产生系统，如风力发电、太阳能等，由于受到气候变化、风力大小等自然条件的影响，电能输出具有不稳定性和间断性地特点，进而造成机械功率大幅变化，会使发电机输出的有功和无功产生波动，而且使电网的电能质量下降，同时造成电能浪费。目前，国际上一项风电存储新技术――全钒氧化还原液流电池（Vanadium Re dox Battery，VRB）进入实用性阶段，通过对能源高效转换存储，保证稳定的电功率输出，改善电网安全性和可靠性。 VRB技术原理和发展 全钒氧化还原液流电池（VRB）的原理最早在1984年，由新南威尔士大学的Maria Skyllas-Kazacos等研究人员提出，之后经技术转让和发展，在澳大利亚、日本和加拿大得到深入研究。目前，加拿大的VRB Power Systems公司和日本住友电工研发的全钒液流电池技术进入实用化阶段。下面就根据加拿大的VRB Power Systems 公司最新的VRB Energy Storage System（VRB-ESS）储能系统介绍全钒液流电池的技术原理和特点。 VRB-ESS储能系统是VRB Power Systems公司在新南威尔士大学研究人员提出的全钒液流电池技术基础上发展出来的储能系统，将化学能和电能相互转换。化学能存储于不同阶态的钒离子中，电解质
溶液为钒离子硫酸电解液，电解液通过泵从两个独立的塑料存储罐中流入两个半电池组单元，采用一个质子交换膜（PEM）作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流。这个反应过程可以逆反进行，对电池进行充电、放电和再充电。 图1：VRB-ESS系统原理结构 图片来源：VRB Power Systems公司资料 从上图可以看出，VRB-ESS系统包括两个具有不同氧化状态钒离子的电解液存储罐，分别是正极V(Ⅳ)/V(Ⅴ)和负极V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原电极对。电解液由泵在存储罐和电堆之间循环输送。电堆包括多个电池组，每个电池组具有两个半电池部分，由质子交换膜隔开。在半电池组中，电化学反应是在碳板电极上进行的，产生电流对电池进
钒电池概念股一览 更新：2011-03-05 16:35:45 作者：escn来源：中国储能网点击：3153次【字号：大中小】攀钢钢钒(000629)：暂名*ST钒钛,是世界第二大钒制品生产企业;公司所处的攀西地区拥有钒资源储量1,862万吨,占中国储量的52%。攀钢从事钒电池研究10余年,取得了10项国家发明专利、2项实用新型专利;电解液制备技术国际领先;整机技术国内领先,2009年成功研制组装第3代样机。公司于2010年12月复牌,重组后近40%的营业收入来自于钒钛业务。我们假设公司在2013年满足全球钒电解液1%的市场需求,将给公司带来0.54元的每股收益。 西宁特钢(600117):1997年9月10日，经中国证监会以证监发字［1997］441号和［1997］442号文批准，发行人向社会公众公开发行人民币普通股（A股）股票并于1997年10月15日在上海证券交易所挂牌交易，股票简称“西宁特钢”，股票代码600117。截止2009年6月30日，公司总股本741219252股，其中有限售条件流通股335010921股，占公司股本总额的45.2%；无限售条件流通股406208331股，占公司股本总额的54.8%。控股股东——西宁特钢集团有限责任公司持有36967万股，占公司股本总额的49.87%。截止2009年6月30日，公司总资产108.38亿元，净资产25.52亿元，均较上市初期有了较大的增长，通过十几年的发展，现已成为一家资源型百万吨精品特钢生产企业。公司旗下共有一家全资子公司、三家控股子公司，拥有铁矿、煤矿、钒矿、石灰石矿等资源。目前已形成年产铁100万吨、钢120万吨、钢材110万吨、焦煤120万吨、焦炭70万吨、采选铁矿360万吨、铁精粉120万吨的综合生产能力。 天兴仪表(000710):公司是1996年9月由成都天兴仪表（集团）有限公司独家发起，将主要从事汽车、摩托车车用仪表及其它车用零部件的生产性资产连同相应的负债和在上海万友天兴仪表有限公司中的61.2％的权益投入本公司，净资产评估后为6473.58万元，折为发起人股4250万股，折股比例为65.65％，集团公司拥有的其它资产包括非经营性资产继续保留在集团公司。 明星电力(600101):公司前身为1926年官绅合办的“明星电灯公司”。新中国成立后，扩大了生产能力，建立了遂宁县水电厂。1959年和1978年先后建成了龙凤电站和小白塔电站，成立了遂宁电力公司。自成立以来，公司现已发展成为集电力发、供、建、管四位一体的地方电力中型骨干企业，是川中地区重要的电力生产基地。公司近年来经济效益一直位居四川工业企业产前100名，同行业前3名。 攀钢钒钛的七大看点 一大看点是重组。重审批的流程一般来说主要是三个阶段，提交申请阶段，受理申请并安排重组委审批阶段。 000629在这反面还算是做得不错的，一个重组的进程远远超过一般重组股票，另一个发公告都是比较及时， 而且算是比较透明了。今后的一段时间，大致就是在证监会反馈意见，000629提交补充材料的来回过程了， 这个过程可长可短，但参照000629的后台，参照重组的整个历程，6月份左右就可以搞定了。 二大看点是铁矿石。铁矿石在二季度的价格创了历史新高，在日本地震的影响下短暂下跌，但目前的价格也是 超过去年年末的价格的，而大环境是中国的粗钢产量创新高，世界粗钢产量创新高，随着日本重建和中国保障 房建设的铺开，粗钢产量年度新高是可以预见的，铁矿石的需求不言而喻。我们不期望铁矿石持续创新高， 不考虑铁矿石价格继续上涨的情况下，000629的铁矿石的利润也是足以支撑目前的股价。000629重组后铁矿石 资源量约40亿吨，对比近期牛股包钢股份，注入的白云鄂博西矿的铁矿石资源量约6.67亿吨，按增发后股本约 80亿股算，6.72元股价的总市值是540亿左右，虽然有稀土概念，但目前尚无稀土开发的实际。 2011年000629的权益铁精矿产量约2000万吨，包钢股份约400万吨。无论怎么比较000629的铁矿石规模都是包钢 股份的5倍以上，我们折扣折扣再折扣，给予1000亿市值。 2012年铁矿石部分的保守EPS计算是超过0.8元，不考虑扩产的潜能和收购鞍钢矿业的预期，我们20倍Pe估值， 也是16元了。
一种环保化学储能电池—全钒氧化还原液流电池 班级：应化113班姓名：胡磊学号：12110019摘要：简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理，并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明 叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况，并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再生资源储量丰富，对环境友好的大容量存储电池需求迫切，因此认为近几年中国全钒氧化还原液流电池具有良好的发展前景，这将会极大促进中国钒资源的开发。 关键词：钒电池发展前景研究现状 一.概述 由于环保压力和能源危机，传统能源正在向可再生能源转换，我国已建设了多个阳光发电站和风力发电站。但是无论是太阳能还是风能，均需要性能良的储能电池与之配套。在电量富余时用电池将电能储存起来，待电力缺乏时用电池并网发电以满足没有太阳光没有风时的缺电情况。目前，常用铅酸电池，但这种电池能量密度低、寿命短、成本高、反复重放后容量迅速减少。因此，研究和开发价廉、高效率的储能系统是十分必要的。?1钒氧化还原液流电池是一种新型无污染化学电源，为液流电池没有固态反应，不发生物质结构的改变，且价格便宜，我国钒资源丰富，开发钒电池液可以缓解能源紧张状况。[1] 1．钒电池概况 1．1钒电池的工作原理及应用特点
1.1.1工作原理 全钒氧化还原液流电池是将化学能和电能相互转换。化学能存储于不同阶态的钒离子中，电解质溶液为钒离子硫酸电解液，电解液通过泵从两个独立的塑料存储罐中流入两个半电池组单元，采用一个质子交换膜（PEM）作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流。这个反应过程可以逆反进行，对电池进行充电、放电和再充电。 从上图可以看出，全钒氧化还原液流电池包括两个具有不同氧化状态钒离子的电解液存储罐，分别是正极V（Ⅳ）/V（Ⅴ）和负极V （Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电极对。电解液由泵在存储罐和电堆之间循环输送。钒电池充电后，正极为V5+，负极为V2+“，放电时V5+得电子变为V4+“，V2+失去电子变成V3+，放完电后，正负极分别为V4+和V3+溶液，正极和负极之间由隔膜隔开。该隔膜只允许H+通过，H+也就起到了电池内部导电的作用。
全钒液流电池国内外发展状况及展望 1、国内外研发和应用现状 有关钒电池的应用研究主要集中在储能领域。国外研发机构投入大量的资金，进行长达数十年的深入研究，并相继在泰国、日本、美国、南非等地建成了KW-MW级的钒电池储能系统，用于电站调峰，并给边远地区供电。目前,国内外多家卓有成效的研发和应用机构进行着钒电池研发，并已步入商业化阶段。 1.1澳大利亚 钒液流电池的研发工作最早始于1984年，由澳大利亚新南威尔士大学M Sya llas-K azacos提出。1986年，钒液流电池体系获得专利。之后，对钒液流电池的相关材料，如隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等进行了研究，并取得了多项专利。 1994年，钒液流电池用在高尔夫车上,4kWh钒液流电池在潜艇上作为备用电源。1997年UNSW 将专利权转售给澳大利亚Pinnacle矿业公司，新南威尔士大学停止了V2+/V3+电对和V4+/V5+电对在硫酸体系类型的钒电池研究。Pinnacle 公司又于1999年将在日本和非洲大陆的专利许可分别授予了日本住友公司和加拿大Vanteck公司。 1.2普能国际—加拿大VRB能源系统公司 其前身为加拿大Vanteck技术公司，2001年10月通过
控股Pinnacle公司，从而拥有钒电池核心技术，2002年改名为VRB能源系统公司(VRB Power Systerms)，从事钒电池技术的开发和转让。2008年11月，VRB能源公司因为财务问题和经济危机，停止了其所有业务。2009年北京普能公司收购了VRB能源公司，成立普能国际。 1.3泰国 Cellennium(泰国)有限公司是一家致力于钒电池开发的 公司，其钒电池单电池开路电压从1.1V—1.6V，电池堆垂直放臵并采用独有的溶液串联结构设计，优点表现在：基本消除旁路电流；由于易于检测堵塞和电解水可迅速被阻止因而非常安全；电解液流速和泵功率比溶液并联结构小因而系统效率高。另外，该公司电解液制备也很有特点：可持续生产，成本低。 1.4日本 目前，日本已建立了15座液流储能电池电站，并向意大利和南非出口了两座全钒液流储能电池系统。 1.4.1住友电工 住友电工与K ansa i E lectr ic Power公司自1985年开始合作开发钒液流电池。1989年，住友电工的电站调峰用60kW 级钒液流电池建成，运行5年，循环1819次。1991~ 1994年研制成功60kW电堆，电堆运行5年，循环周期达1819次。目前，住友电工的20kW实验室钒液流电池电堆已循环
钒电池初露锋芒或拉动万亿需求2011/6/3 9:32:15 信息 来源:中国证券网-上海证券报 SMM网讯：钒电池初露锋芒，预计产业化将拉动万亿需求“十二五”钒钛资源综合利用及产业基地规划最快将于今年年中发布。记者日前从有关渠道获悉，钒资源的利用思路较之前发生重大调整。未来对钒钛与金属伴(共)生矿的冶炼，将从以钢铁产品为主，逐渐过渡到钢铁与钒钛产品并重，甚至不排除最终钒钛成为主产品、钢铁成为副产品的可能。 攀钢集团攀枝花钢铁研究院专家昨日对记者表示，钒钛资源已受到国家层面的关注，未来的开发利用中将加强对钒钛资源的开发利用。 我国是全球钒资源储量大国，钒主要集中在四川，占全国储量的62.2%。 新兴产业初露锋芒 随着我国新建核电的暂时停批，以及严峻的电荒形势，太阳能和风能等新能源再度成为人们关注的领域。而作为风能和太阳能发电最为优质的储能设施，钒电池的产业化应用将正登上历史舞台。 随着“十二五”钒资源综合利用产业基地规划的制定，以及近期中钢协钒业分会的成立，标志着对钒矿的利用开始上
升到国家层面。 作为钒业分会的首任会长，攀钢集团总经理余自甦日前在钒业分会成立仪式上透露，以攀钢、承钢等为代表的钒制品生产企业将积极推进钒资源的综合开发利用。 在这个综合开发利用的过程中，记者了解到，钒电池恰恰是钒矿利用前景最广阔的领域。多位业界人士一致认为，钒电池将带动钒需求的爆发。券商初步估算，中国的钒电池市场规模将达1.6万亿元。 多地瞄准钒电池市场 钒电池，全称为全钒氧化还原液流电池。 目前，钒电池的发展正在加速。去年，国家电网在张北推出了20兆瓦的风能和光伏一体化储能项目招标，钒电池已进入中标之列。 近日，上海神力科技有限公司制造的国内首台5-10千瓦高性能全钒液流储能电池样机正式投入运行，其储能效率达到70%的先进水平。 除此之外，我国多个地方也在瞄准钒电池这个新兴产业。 攀枝花市有7大工业产品被列入《四川省战略性新兴产业“十二五”培育发展规划》，其中攀枝花钒钛钢铁研究院和
全钒液流电池储能系统的优化设计 张学庆 （上海电力设计院有限公司，上海 200025） 摘要：全钒液流电池全称为全钒离子氧化还原液流电池，较之其他二次电池，具有自己的一些特点，如组装设计灵活，便于利用模块的组合调整其储能容量；可快速响应，大功率输出；电池系统易于维护，安全稳定；无有害物质产生，环境友好；自放电小；可进行深度充放电以及循环次数多、寿命长等。全钒液流电池储能系统布置灵活，但需考虑设备房间应具有防酸和废液汇集的功能。变流器需着重考虑设备房间的通风、散热性能；根据其具体功率和结构，有时还需考虑设备房间的电磁屏蔽措施。监控系统则需根据全钒液流电池自身的特点对电池管理系统（BMS）等子系统进行优化设计，并与整个储能装置的监控系统进行优化整合。 关键词：储能；变流器；钒液流电池 Optimizition Design of All-Vanadium Redox Flow Battery Energy Storage System ZHANG Xueqing （Shanghai Electric Power Design Institute Co Ltd, Shanghai 200025, China） Abstract: Compared with other kinds of secondary batteries, all-vanadium redox flow battery (VRB) has its own characteristics. The arrangement and design of VRB are very flexible, which largely benefit the association of different modules, and make the capacity of the battery may be large or small as the customer’s wish. The battery system can respond at a high speed and output great power. The battery system is safe, stable and easy to maintain. Self-discharging is slight. Has a long life-cycle, high efficiency and cheap price, etc.. The arrangement of VRB is flexible, but the room should have anti-acid and waste collection function. As a high-power power electronic equipment, the arrangement of PCS should pay special attention on the heat dissipation system. According to the actual power and structure of PCS, maybe take some electromagnetic shielding measure in the equipment room. Control and supervision system should be optimal designed, including BMS and other subsystems. Keywords: battery energy storage system, BESS, PCS, vanadium redox flow battery, VRB 1 全钒液流电池储能技术简介 全钒液流电池全称为全钒离子氧化还原液流电池，全钒液流电池中的两个氧化-还原电对的活性物质，分别装在两个储液罐中的溶液中，各用一个泵，使溶液流经电池，并在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原和氧化反应，单电池通过双极板串联成堆，如图1所示。作为储能电源，全钒液流电池主要可应用于 作者简介：张学庆（1982—），男，大学本科，工程师，从事电力工程设计， E-mail：zhangxq@https://www.doczj.com/doc/4916987209.html,
全钒液流储能电池VRB 全钒液流电池（vanadium redox batty,简称VRB）是一种新型清洁能源存储装置，其研究始于20世纪80年代的澳大利亚新南威尔士大学。在美国、日本、澳大利亚等国家有应用验证，鉴于钒电池具有功率大、寿命长、可靠性高、操作和维修费用少、支持频繁大电流充放电等明显技术优势。被认为是太阳能、风能发电装置配套储能设备、电动汽车供电、应急电源系统、电站储能调峰、再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统等领域的优先选择。 一、工作原理 全钒液流电池是一种新型储能和高效转化装置，将不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中，通过外接泵把电解液泵入电池堆体内，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用离子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，使储存在溶液中的化学能转换成电能。这个可逆的反应过程使钒电池可顺利完成充电、放电和再充电。钒电池的工作原理请见下图。 二、钒电池技术 钒电池技术中主要包括：电堆技术、电解液技术、系统集成技术 1).电堆技术 (1).膜 膜可以说是钒电池核心中的核心，它基本决定了钒电池的寿命、效率。 钒电池使用的膜，并不限制一定使用某种膜，关键是使用的膜一是耐腐蚀，
就是寿命；二是离子交换能力要足够好，就是电池效率；三是一致性要好。 (2).电极材料 目前钒电池的电极材料主要有石墨毡和碳毡两类。 石墨毡烧制温度高、石墨化程度高；碳毡烧制温度低一些、石墨化程度相对低。两者导电性能不同，价格不同。具体使用何种电极材料取决于钒电池电堆的设计。好的电极材料可提高钒电池的电流密度，而且对双极板的抗腐蚀有一定的保护作用。 这里的技术含量不算高，但各家需根据自己的钒电池堆的设计寻找和测试不同厂家的产品，需要一定的时间。 (3).双极板 双极板材料的要求很综合：耐腐蚀、面积、韧性、强度、导电性、价格。 钒电池常用的双极板是石墨板(包括硬石墨和软石墨两类)和导电塑料。虽然有很多人研究过金属复合双极板，但目前能用的还只有石墨板和导电塑料。 和电极材料一样，各家需根据自己的钒电池堆的设计寻找和测试不同厂家的产品，在对双极板的各种要求中取得一种平衡，需要一定的时间。特别是成本，双极板在目前的钒电池电堆的成本中占较大比重，是钒电池产业化必须重点解决的问题。 (4).电堆的流场设计 流场设计的好坏，对钒电池的性能有挺大影响，还可能对电堆寿命带来影响。 (5).密封技术 钒电池电堆密封技术比较重要的在于，要把几十片面积上千平方厘米甚至几千平方厘米的单片电池集成到一起，不发生任何泄漏。并且要保证在10年之内任何时间、任何场景下都不能漏。 2).电解液技术 在氧化还原流体电池里，能量是通过称为电解液的工作流体化学变化进行储存的，流体内所包含的可溶性物质可以通过电化学氧化或还原来储存能量。 电解液决定了钒电池的储电量，也是钒电池成本的重要组成部分。 电解液技术主要是配方，目标是提高功率密度、提高温度适应性等；二是如何用比较低的成本生产出合格的电解液来。 电解液配方的好坏会影响膜的寿命、电极的寿命、电池效率等。 电解液生产相关的技术关键在于原材料的来源，决定了电解液的生产成本；提纯目标和提纯工艺路线；环保问题等。 电解液的成本将会对钒电池的市场竞争力起到重要的影响作用。 3).控制技术 钒电池的控制系统对于钒电池长期稳定运行相当关键。包括：电解液的温度、流量，流量分配，充放电电压、电流等。相对于燃料电池的控制系统，钒电
液流储能方法与技术 徐景妍 (中南大学化学化工学院湖南长沙410083) 摘要：介绍了液流储能电化学体系的原理、动力学、特点及发展方向。重点对全钒、多硫化钠-溴和锌-溴液流储能电池的工作原理、特点、国内外研究现状及发展趋势进行了介绍,并对其他探索性液流储能电池体系进行了介绍。最后,提出了制约液流储能电池技术发展的问题,展望了液流储能电池未来发展趋势。 关键词：液流储能电池 钒 硫化钠-溴 -溴 Liquid flow energy storage method and technology Xu,Jingyan (College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract:The flow energy storage battery system,characteristics and the developing direction were introduced.In this paper,we focus on the introduction to the working principles,characteristics,R&D progress and development trend oft he all-vanadium,sodium polysulfide/bromine and zinc/bromine redox flow batteries.Also we discuss other types of flow batteries.Finally,the keyproblems limiting the technology development are pointed out and the suggestions for futurere search are given. Keywords:flow energy storage battery; kinetic; all-vanadium; sodium polysulfide/bromine; zinc/bromine
全钒液流电池-全钒液流电池的技术组成 钒电池系统主要分3部分：电堆部分、电解液、控制系统，其中开发难点是电堆和电解液技术。 (1)电堆技术 电堆对储能系统的成本、功率、循环寿命、效率、维护等性能有很大的影响。电堆是提供电化学反应的场所，是实现储能系统电能和化学能相互转换的场所，是钒电池系统的核心部分。电堆研究开发重点是密封设计、流场设计、集流体的研究、隔膜的研究和电堆的集成等关键技术。 目前，集流体一般选用石墨板，石墨板具有导电性好、能够大电流充放电等优点，但是石墨板易刻蚀，尤其在过充的条件下，容易被电化学腐蚀，石墨板正极表面被腐蚀，形成凹坑，严重时被电化学腐蚀穿透，导致钒电池正、负极电解液串液，这严重影响了钒电池的使用寿命，同时石墨板价格贵、脆性大，这些缺点严重影响了石墨板在钒电池中的应用，导 电塑料代替钒电池中的石墨集流体正成为研究的热点，虽然导电塑料板的导电性能不如石墨板，但是它具有密度小，加工成型容易，成本低，适合大规模连续生产等特点，因此导电塑料集流体是未来研究发展的热点。 钒电池的隔膜一般选用Nafionl17，它具有电阻低、钒离子不能通过的特点，有良好的离子导电性和化学稳定性，有一定的机械强度，但是有部分透水，价格贵，隔膜成本占了整个电堆的60％一70％，因此隔膜的国产化和其它隔膜的改性处理是钒电池隔膜的发展方向和解决重点。 (2)电解液技术 电解液中不同杂质元素的含量对电解液的长期稳定性和充放电效率有影响，如某些杂质离子会导致电解液对温度敏感、产生沉淀、堵塞电堆管路等。因此，确定电解液的纯度并对关键杂质的含量进行控制是非常重要的。此外，还需要向电解液中加入某些适量的稳定剂，以提高电解液的长期稳定性、温度适应范围等。 (3)控制系统 控制系统主要包括充放电控制系统和泵循环系统。充电控制系统主要由直流变换模块和均流控制电路组成，将太阳能光伏发电系统发出的电转换成钒电池系统的化学能。放电控制系统是通过逆变器将钒电池输出的直流电转换成220V／50Hz的交流电，供用电系统使用。 目前，常用的充放电系统一般是跟铅酸蓄电池配套使用，不适合用作钒电池的充放电控制，需要做适应性改进，才能满足钒电池系统的使用要求。 泵循环系统主要包括泵的选择和循环管路设计。泵最好选用直流泵且耐酸腐蚀；循环管路设计要求密封性好，管路耐酸腐蚀。泵循环系统为钒电池提供基本的运行条件。