三、可充放电次数极大,理论上寿命是无数次。充放电时间比为
1:1,而铅
酸电池是
4:1。而且钒电池充、放切换响应速度快,小于 20 毫秒,非常有利于
均衡供电。
四、能量效率高,直流对直流能量效率可以达到
80%以上,而铅酸电池只
有
60%
左右。钒电池组中的各个单位电池状态基本一致,维护简单方便。
五、选址自由度大,占地少,系统可全自动封闭运行,不会产生酸雾,没有
酸腐蚀。电解液可反复利用,无排放,维护简单,操作成本低。是一种绿色环保
储能技术。因此对于可再生能源发电,钒电池是铅酸电池理想的替代品。
钒电池优点
与其它化学电源相比,钒电池具有明显的优越性,主要优点如下:
1.功率大:通过增加单片电池的数量和电极面积,即可增加钒电池的功率,
目前美国商业化示范运行的钒电池的功率已达
6
兆瓦。
2.容量大:通过任意增加电解液的体积,即可任意增加钒电池的电量,可
达吉瓦时以上;通过提高电解液的浓度,即可成倍增加钒电池的电量。
3.效率高:由于钒电池的电极催化活性高,且正、负极活性物质分别存储在
正、负极电解液储槽中,避免了正、负极活性物质的自放电消耗,钒电池的充放
电能量转换效率高达
75%以上,远高于铅酸电池的 45%
。
4.寿命长:由于钒电池的正、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,电池使用寿
命长。目前加拿大
VRBPowerSystems 商业化示范运行时间最长的钒电池模块
已正常运行超过
9 年,充放循环寿命超过 18000 次,远远高于固定型铅酸电
池的
1000
次。
5.响应速度快:钒电池堆里充满电解液可在瞬间启动,在运行过程中充放
电状态切换只需要
0.02 秒,响应速度 1
毫秒。
6.
可瞬间充电:通过更换电解液可实现钒电池瞬间充电。
7.安全性高:钒电池无潜在的爆炸或着火危险,即使将正、负极电解液混合
也无危险,只是电解液温度略有升高。
8.成本低:除离子膜外,钒电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料,材料来
源丰富,易回收,不需要贵金属作电极催化剂,成本低。
9.钒电池选址自由度大,可全自动封闭运行,无污染,维护简单,运营成
本低。
钒的新应用
钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一(它的制造、使用及
废弃过程均不产生有害物质),它具有特殊的电池结构,可深度大电流密度放
电;充电迅速;比能量高;价格低廉;应用领域十分广阔:如可作为大厦、机场
程控交换站备用电源;可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置;为潜艇、
远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。
钒电池优势
钒电池成本与铅酸电池相近,它还可制备兆瓦级电池组,大功率长时间提
供电能,因此钒电池在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性
价比优势。钒电池生产工艺简单,价格经济,电性能优异,与制造复杂、价格昂
贵的燃料电池相比,无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方
面,都更具竞争实力。
钒电池的发展