新能源汽车钒电池_新能源汽车钒电池的优缺点

新能源汽车钒电池_新能源汽车钒电池的优缺点

       新能源汽车钒电池的今日更新是一个不断变化的过程，它涉及到许多方面。今天，我将与大家分享关于新能源汽车钒电池的最新动态，希望我的介绍能为有需要的朋友提供一些帮助。

1.钒电池相比锂电池的优势在哪？未来能替代锂电池吗

2.全钒液流电池优缺点

3.钒电池有前景吗

4.国家为什么发展锂电池,而不发展钒电池

钒电池相比锂电池的优势在哪？未来能替代锂电池吗

       请问，所说的钒电池是指全钒液流电池，还是使用钒正极的锂离子电池。

       钒液流电池的相对锂电池的优势主要有三：

       一、方便规模化。一套系统可以做到你家冰柜那么大，也可以做到你家小区变电站那么大，电量够你家用一天到一

       年不等，想怎么设计就怎么设计。

       二、使用寿命长。你也能用半个世纪。

       三、安全性较好。面对锂离子电池忌讳的大电流和过充过放毫无压力，而且根本不会起火爆炸。

       问题主要就一个：

       能量密度低。别想着能用在手机上了，电动车也没啥指望。

       不克服这个问题，未来不可能替代锂电池。

全钒液流电池优缺点

       钒电池（VRB）是一种可以流动的电池，目前正在逐步进入商用

       化阶段。VRB 作为一种化学的能源存储技术，和传统的铅酸电池、

       镍镉电池相比，它在设计上有许多独特之处，性能上也适用于多种工

       业场合，比如可以替代油机、备用电源等。利用VRB 技术设计制造

       的VESS 系统（VanadiumEnergy Storage System，即钒能源存储

       系统），其设计和操作特性在VRB 的基础之上被优化，而且集成了

       许多自动化的智能控制和用于管理操作的电子装置。简单地说，钒电

       池将存储在电解液中的能量转换为电能，这是通过两个不同类型的、

       被一层隔膜隔开的钒离子之间交换电子来实现的。电解液是由硫酸和

       钒混合而成的，酸性和传统的铅酸电池一样。由于这个电化学反应是

       可逆的，所以VRB 电池既可以充电，也可以放电。充放电时随着两

       种钒离子浓度的变化，电能和化学能能相互转换。 VRB 电池由两个

       电解液池和一层层的电池单元组成。电解液池用于盛两种不同的电解

       液。每个电池单元由两个“半单元”组成，中间夹着隔膜和用于收集电

       流的电极。两个不同的“半单元”中盛放着不同离子形态的钒的电解液。

       每个电解液池配有一个泵，用于在封闭的管道中为每一个“半单元”输

       送电解液。当带电的电解液在一层层的电池单元中流动时，电子就流

       动到外部电路，这就是放电过程。当从外部将电子输送到电池内部时，

       相反的过程就发生了，这就是给电池单元中的电解液充电，然后再由

       泵输送回电解液池。在 VRB 中，电解液在多个电池单元间流动，电

       压是各单元电压串联形成的。标称电压是1.2V。电流密度由电池单

       元内电流收集极的表面积决定，但是电流的供应取决于电解液在电池

       单元间的流动，而不是电池层本身。VRB 电池技术的一个最重要的

       特点是：峰值功率取决于电池层总的表面积，而电池的电量则取决于

       电解液的多少。在传统的铅酸和镍福电池中，电极和电解液被放置到

       一块，功率和能量强烈地依赖于极板面积和电解液的容量。但VRB

       电池不是这样，它的电极和电解液不一定必须放到一块，这就意味着

       能量的存放可以不受电池外壳的限制。从电力上来讲，不同等级的能

       量可以为电池层中不同的电池单元或单元组中通过提供足够的电解

       液来得到。给电池层充电和放电不一定需要相同的电压。例如，VRB

       电池可以用串联电池层的电压放电，而充电则可以在电池层的另一部

       分用不同的电压进行。

钒电池有前景吗

       全钒氧化还原液流电池的优缺点:

       1.应用范围广

       可用于风电市场、国家电网调峰、新能源电动汽车电源、ups电源和EpS应急电源、配电、特种蓄电池和光伏发电。

       2.灵活的设计理念，良好的充放电性能和高容量。

       钒电池的功能非常灵活，功率和体积都可以独立设计。额定功率的关键在于电堆，可以通过改变单电池数量或电极面积来提高。体积的重要关键是钒离子的量，可以通过提高电解液的体积和钒离子的浓度来构建。

       3.该系统可全自动封闭运行，制造成本低，环保无污染。

       对环境具有高自然适应性的电池的性能受环境温度的影响较小。当环境温度完全恢复时，电池容量也可以完全恢复。该系统可在全自动封闭模式下工作，不会产生有机气体和废电解液。

       4.不像锂离子电池那么容易引起爆炸，安全性高。

       戒备森严。由于其活性物质存在于电解液中，不会引起图像变化，可以深度放电，不影响电池寿命。此外，反应过程中不会产生H2等气体，不存在爆炸危险和短路故障。

       5.高能效、高性价比、长寿命

       长寿。深度放电循环性能强，过放电后再充电即可轻松完全恢复容量，超深度放电不会对电池造成不可逆的损伤。

       缺点:1.储能技术成本太高，难以大规模应用。

       全钒氧化还原液流电池储能技术成本还是比较高的。这给大规模应用带来了困难。

       2.技术生产工艺不稳定，漏技术没有攻克。

       钒液流电池还受到电解液、离子交换膜等重要材料的制约。最终会有多大的进步取决于技术和市场。

       全钒液流电池的发展前景作为储能领域的新秀，为什么全钒氧化还原液流电池会受到如此多的关注？全钒氧化还原液流电池未来发展前景如何？为此，记者采访了多位业内人士。

       安全性和可回收利用的优势显而易见。

       全钒氧化还原液流电池通过不同价态的钒离子的相互转化，实现储存和释放化学能的充放电过程。不同于目前储能电站的主流电池——采用非水电解液的锂离子电池，由于全钒液流电池的电解液离子存在于水溶液中，过热爆炸的可能性大大降低，液流电池的安全性能使其在电池领域脱颖而出。

       “坦率地说，锂离子电池仍然面临着安全问题的挑战。锂离子引发的爆炸事故不仅仅是经济损失的问题，更是严重的人身伤害。”中科院大连化物所清洁能源国家实验室储能技术研究部主任张华敏说，“但全钒电池是稀硫酸和钒的水溶液，只要管理得当，不存在爆炸的危险。”

       北京普能世纪科技有限公司在全国多地建设了全钒液流电池储能项目。该公司亚太区经理邝振仁告诉记者，“与锂离子电池相比，全钒氧化还原液流电池具有突出的特点。最大的特点就是安全。全钒氧化还原液流电池可以做到兆瓦级和百兆瓦级。做电动车规模的锂离子电池更合适，但是做大了就没那么安全了。”

       同时，张华敏指出，全钒氧化还原液流电池的另一个优势是其电解液在废物回收后可以重复使用。近年来，随着电动汽车产业的扩大，大量废弃的锂离子电池因重金属镍和钴而不得不进行大规模回收，这已成为行业内亟待解决的问题。而全钒氧化还原液流电池的充放电主要是由于钒离子价态的变化。张华敏指出，“电解液在充放电过程中不会产生杂质和环境污染物，回收的电解液经过处理后仍具有使用价值，相当于一种可以保值的‘半永久’产品。”

       值得一提的是，全钒氧化还原液流电池除了具有安全、可循环利用的优势外，寿命周期相对更长，目前建设的储能电站使用寿命可达15年左右。“全钒氧化还原液流电池储能电站建设成本较高，但千瓦时电成本可能低于锂离子电池。”匡仁说。原材料成本波动。虽然全钒液流电池具有突出的优势，但作为稀有金属，钒的原料成本是限制全钒液流电池发展的重要因素。据了解，钒通常以化合物的形式存在于地壳中，其重要分布区域为中国、俄罗斯和南非，其中中国的钒资源约占全球总量的1/3。“在材料掌握上，全钒液流电池的关键材料钒在国内具有矿山产区优势，因此具有开发价值。”咨询公司EnergyTrend的研究经理卢说。事实上，钒的用途非常广泛，最重要的应用是在钢铁工业中。作为铁的合金元素，钒可以提高钢的硬度。早在2012年，国家发改委就发布了《钒钛资源综合利用及产业发展“十二五”规划》，提出了提高资源利用水平、淘汰落后产能的要求。“2018年钒的表现非常突出，一度涨到2017年价格的5、6倍。”匡仁说。之所以出现如此大幅的上涨，业内分析认为，一是因为2018年国家提高钢标，使得原料钒的需求大幅增加；二是由于国家环保政策“一刀切”，部分钒矿因环保不达标而关停，导致钒供应量减少。据记者了解，目前全钒液流电池储能电站的成本中，钒电解液的成本占到60%以上。“如果钒的价格能回到正常水平，降低成本将非常重要。”不过，钒的价格上涨也带动了钒矿开发商的热情。从市场来看，钒的供应近期有所回暖。邝振仁说，“从2018年底开始，钒的价格下降了。预测2019年钒价将继续下行，但未来仍要看政策和市场的综合表现。”产业链的形成还需要时间。资料显示，近年来全钒氧化还原液流电池的电成本大幅下降。2015年全钒液流电池储能电站电费约4500元。据预测，到2020年，电费将降至2000元。随着电池成本降低，技术优势明显，全钒液流电池离规模化发展还有多远？“全钒氧化还原液流电池研发时间比较短。目前国家对氧化还原液流电池的支持力度比较小。从科研经费和产业支持来看，国家对全钒液流电池的投入远远小于对锂离子电池的投入。像锂离子电池这种从材料到应用的完整产业链的形成还需要时间。”张华敏坦率地说。此外，记者了解到，由于钒在水中的溶解性，全钒氧化还原液流电池与锂离子电池和另一种储能“热点”全固态电池相比，始终存在能量密度低的缺点。电解质溶液导致相对较大的电池体积，这需要复杂的管道系统。所以液流电池不适合电动车等移动设备，仅限于固定储能。虽然它的应用仍然有限，但许多行业专家都对它表示了信心。“如果加大投入，全钒氧化还原液流电池在性能和成本控制上还有很大的发展空间，远没有触及‘天花板’。”张华敏说。鲁也认为，全钒氧化还原液流电池在低温或极端高温环境下会比锂离子电池、铅酸电池更安全可靠，仍有其特定的市场需求。

国家为什么发展锂电池,而不发展钒电池

       日前，钛白粉龙头龙柏集团和CNNC钛白均披露了布局钒电池产业的公告。业内人士表示，钒电池在安全导向的中大型储能领域潜力巨大，是当前主流锂电池路径的重要补充。预计2025年钒电池在新型电化学储能中的占比将提升至15%以上。储能领域发展前景向好。储能领域的安全性要求进一步提高。国家能源局近日发布的《防范电力生产事故二十五条重点要求(2022年版)》(征求意见稿)明确提出，中大型电化学储能电站不得使用三元锂电池和钠硫电池，不得阶梯式使用动力电池。业内人士表示，在新政策背景下，以钒电池为基础的液流电池将成为电化学储能的重要组成部分。受此政策利好消息提振，钒电池板块近期表现亮眼。东方财富数据显示，6月28日至7月15日，攀钢钒钛股价涨幅超过60%。“目前钒电池主要应用于储能领域，发展前景向好。”江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔告诉中国证券报记者。“钒电池安全性能高，循环寿命长，10000-20000次循环，是锂电池的近10倍。”据国泰君安研究报告，钒电池的电解液残值高达70%。制造-使用-回收产业闭环形成后，整个生命周期成本会大大降低。申宏远说，中国的钒产量占世界的66%，资源端有保障。张翔说，钒电池初期投资成本高，目前是锂电池的两倍左右，能量密度低于锂电池。国泰君安认为，钒电池行业目前正处于从导入期到成长期的过渡阶段。随着技术和商业模式的完善，钒电池的成本将会降低，有望在储能领域脱颖而出。上市公司加快布局多家上市公司积极布局钒电池产业。龙柏集团日前发布公告称，为提高攀枝花钒钛磁铁矿资源综合利用价值，推进公司铁精矿提钒产业化，全资子公司龙柏四川矿冶有限公司拟投资25亿元建设年产3万吨钒钛铁精矿碱性球团湿法工艺创新示范项目。白龙集团表示，公司储备了铁精矿湿法提钒的成熟技术。此项投资有利于公司充分利用攀枝花钒钛磁铁矿中的钒资源，提高资源综合利用水平。同时，公司电池材料研究所正在进行钒电池技术研发，并储备相关技术。未来，公司将根据钒电池的市场情况，积极推进钒电池材料的产业化。该项目的实施将为公司进入钒电池材料领域奠定坚实的基础。同时，CNNC钛业发布公告称，公司与Velide签署协议，双方将出资设立甘肃泽通Velide钒材料有限公司，共同推进钒资源开发、钒电解液制造及相关配套产业落地。合资公司将通过控制钒矿石来源，应用尖端技术提取低品位钒原料，降低钒电解液价格。此外，钒产品供应商钒钛此前表示，将加强与钒储能产业链企业的联系与合作，共同推进钒在储能领域的应用，积极融入钒电池储能产业链。6月13日，攀枝花钒钛在互动平台上表示，钒在储能方面的应用是公司拓展在非钢领域应用的方向之一。公司将综合考虑产业政策等各方面因素，努力发挥现有生产线产能，稳步推进产能扩张工作。钛白粉龙头企业纷纷进入钒电池行业，反映出钒电池行业发展前景广阔。据研究机构EVTank近日发布的《中国钒电池产业发展白皮书(2022)》显示，2022年中国将有大量钒电池储能项目开工建设。预计全年新增装机达到0.6GW，2025年钒电池新增规模达到2.3GW，2030年达到4.5GW。届时，新增市场规模将达到405亿元。

       1、钒电池有个致命缺陷就是大，还有温度因素，容易产生众多五氧化二钒，因此维护问题，充电桩问题都不好解决。

       2、钒电池只是概念，离真的普及还很远。目前大多用于储能地方，如风力发电，光伏等！包括石墨烯电池，都只是概念，相比之下只有锂电池是现实的，还在不断进步。

       3、锂离子电池还是我们最常见的电化学储能电池，我们手机、笔记本电脑的电池多为锂离子电池。这种充电电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。高能效和电力容量上的优越性也让锂离子电池的市场扩大到交通领域，现在许多电动车也选用这种电池作为动力。

       1、钒电池定义

       钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery，缩写为VRB)，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。

       2、钒电池发展历程

       2011年(辛卯年)11月28日，中国泰州新能源高层论坛吸引了全国各地200多位嘉宾参加。钒电池中策资本集团董事局主席黄友权怀揣着《钒电池在新能源产业的应用》报告在台上做了精彩的演讲。依据规划，该项目占地1800亩，一期工程将在2012年投产，届时可形成25亿元的销售额，2013年全部投产后，有望形成100亿元的产业规模，届时中策资本集团旗下的洋泰能源(泰州)有限公司将成为全球最大的钒电池生产商。所生产的钒电池将从泰州集成后走向全球。

       3、钒电池优点：

       一、电堆作为发生反应的场所与存放电解液的储罐分开，从根本上克服了传统电池的自放电现象。功率只取决于电堆大小，容量只取决于电解液储量和浓度，设计非常灵活；当功率一定时，要增加储能容量，只需要增大电解液储罐容积或提高电解液体积或浓度即可，而不需改变电堆大小；可通过更换或添加充电状态的电解液实现"瞬间充电"的目的。可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站，适应性很强。

       二、充、放电性能好，可以进行大功率的充电和放电，也可以允许浮充和深度放电。对铅酸蓄电池来说，放电电流越大，电池的寿命越短；放电深度越深，电池的寿命也越短。而钒电池放电深度即使达到100%，也不会对电池造成影响。而且钒电池不易发生短路，这就避免了因短路而引起的爆炸等安全问题。

       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。

       好了，今天关于“新能源汽车钒电池”的探讨就到这里了。希望大家能够对“新能源汽车钒电池”有更深入的认识，并且从我的回答中得到一些帮助。