Nova

Vanadio Redox Flow Battery: La Estonteco de Verda Energio -Stokado

Vanadio Redox -Fluaj Baterioj (VFBS)estas emerĝanta energi-stokada teknologio kun signifa potencialo, precipe en grandskalaj, longdaŭraj stokaj aplikoj. Male al konvenciaReŝargebla bateria stokado, VFB -oj uzas vanadio -elektrolitan solvon por kaj la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj, farante ilin unikaj en projektado kaj funkciado.

Kio estas vanadia redox -fluo -baterio?

LaVanadio Redox -Baterio (VRB), ankaŭ konata kiel la vanadia fluo -baterio (VFB) aŭ vanadio redox -fluo -baterio (VRFB), estas speco de reŝargebla fluo -baterio.

Ĝi uzas vanadio -jonojn en diversaj oksidaj ŝtatoj por stoki kaj liberigi elektran energion. Male al konvenciaj kuirilaroj, VRFB -oj stokas energion en likvaj elektrolitoj, kiuj cirkulas tra la sistemo prefere ol en solidaj elektrodoj. Ĉi tiu dezajno permesas skaleblan kaj flekseblanSolvoj de Energio -Stokado.

vanadio redox -flua baterio

Ŝlosilaj komponentoj de vanadia redox -flua baterio

Ŝlosila Komponento

Priskribo

Elektrolitoj

- VRFB uzas du likvajn elektrolitojn, tipe enhavantajn vanadion en malsamaj oksidaj statoj (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, kaj V⁵⁺).
- Unu elektrolito estas pozitiva kaj la alia negativa. Elektrolitoj estas stokitaj en apartaj tankoj kaj pumpitaj dum ŝarĝo kaj malŝarĝo.

Elektrodoj

- Du elektrodoj (kutime karbonaj aŭ similaj materialoj) faciligas la redox -reagojn (redukto kaj oksidado) por liberigi aŭ stoki energion.

Membrano

- Proton-kondukanta membrano (ofte farita el Nafion) disigas la du elektrolitajn solvojn, permesante jonan fluon inter la du flankoj dum la ŝarĝo/malŝarĝa ciklo.

Pumpiloj kaj fluosistemo

- Ĉi tiuj komponentoj cirkulas la elektrolitojn tra la elektrokemia ĉelo, certigante kontinuan fluon de vanadio -jonoj por la energia konverta procezo.

 

Kiel funkcias vanadia redox -fluo -baterio?

  • 1. Malŝarĝa Ciklo
  • Dum malŝarĝo, vanadio -jonoj en la pozitivaj kaj negativaj elektrolitaj solvoj spertas oksidajn kaj reduktajn reagojn ĉe la elektrodoj, liberigante elektran energion.
  • 2. Ŝarĝa Ciklo
  • Dum ŝarĝo, energio estas konservita per inversigo de la oksidaj kaj reduktaj reagoj, movante vanadiajn jonojn reen al siaj originalaj oksidaj statoj. Ĉi tiu procezo implikas apliki eksteran kurenton al la sistemo.
  • 3. Fluantaj elektrolitoj
  • La ŝlosila trajto de fluaj baterioj estas la uzo de likvaj elektrolitoj pumpitaj tra la sistemo, kio ebligas facile pliigi la kapablon de la kuirilaro per simple pligrandigado de la grandeco de la elektrolitaj stokaj tankoj.

Avantaĝoj de vanadio -redox -fluaj baterioj

  • Skalebleco
    VRFB-oj povas esti facile skaleblaj pliigante la grandecon de la elektrolitaj tankoj, igante ilin idealaj por grandskalaj energiaj stokaj aplikoj kiel krado-balancado kaj renovigebla energia stokado.
  • Longa cikla vivo
    Vanadio ne degelas dum biciklado (ĉar ĝi uzas la saman materialon por kaj pozitivaj kaj negativaj elektrolitoj), kio donas al VRFBS pli longan operacian vivon kompare kun aliaj bateriaj kemiistoj.
Kio estas vanadia redox -flua baterio

Naturgio disfaldis ĉi tiun vanadio -fluan baterion en Zamora, Hispanio.

  • Sekureco
    VRFB-oj estas relative sekuraj ĉar la elektrolitoj estas neflamigeblaj kaj ne-toksaj. La likva formo ankaŭ reduktas la riskon de termika fuŝado, kio povas esti zorgo en iuj aliaj specoj de kuirilaroj.
  • Efikeco
    VRFBS povas havi rondveturajn efikecojn (la procento de energio reakirita dum malŝarĝo) inter 65% ĝis 85%, depende de la projektado kaj operaciaj kondiĉoj.
  • Energio kaj Potenco -Dekolado
    VRFBS povas sendepende skali la energion (grandeco de elektrolitaj tankoj) kaj potenco (grandeco de la elektrokemiaj ĉelaj) komponentoj, kio donas al ili flekseblecon por malsamaj aplikoj.

Aplikoj de vanadio -redox -fluaj baterioj

vanadio redox -baterio

La 1 MW 4 MWh -contenerizita vanadio -fluo baterio posedata deAvista utilecoj kaj fabrikitaj de Unienergy Technologies.

  • Krada Stokado:VRFB -oj estas aparte utilaj por stoki troan energion el renovigeblaj fontoj kiel vento kaj suno, provizante bufron por glatigi la intermiton de ĉi tiuj energifontoj.
  • Renovigebla energia integriĝo:Ili povas stoki energion kiam postulo estas malalta kaj liberigi ĝin dum pintaj postulaj horoj.
  • Rezerva potenco:VRFBS ankaŭ povas esti uzata por rezervaj potencaj sistemoj en kritika infrastrukturo.

Vanadio redox -fluo -baterio kontraŭ litio jona baterio

vanadio redox -fluo -baterio kontraŭ litio jona baterio

Karakterizaĵo

Vanadio Redox Flow Battery (VFB)

Litio-jona baterio (Li-ion)

Sekureco

Ene pli sekura pro akvaj elektrolitaj solvoj, neniu termika fuŝado, fajroj aŭ eksplodoj.

Povas prezenti sekurecajn riskojn, inkluzive de termika forkuro, fajroj aŭ eksplodoj se damaĝita aŭ varmigita.

Skalebleco

Facile skalebla, permesante modulan ekspansion taŭgan por grandaj stokejoj (centoj da MWh).

Malpli skalebla; Tipe uzata en fiksgrandaj unuoj, kvankam ĝi povas esti skalita por iuj aplikoj.

Komenca kosto

Pli alta antaŭas investo kompare kun Li-Ionaj baterioj.

Pli malalta antaŭkosto kompare kun VFBS.

Energia denseco

Malsupra energia denseco (12-40 WH/kg), igante ilin netaŭgaj por moveblaj aplikoj kiel EV-oj.

Pli alta energia denseco (80-300 WH/kg), ideala por moveblaj aplikoj kiel elektraj veturiloj (EVoj).

Energia konverta efikeco

Pli malalta efikeco (70-75%) kompare kun Li-jonaj baterioj.

Pli alta efikeco (90%) pro pli efikaj ŝarĝoj/malŝarĝaj cikloj.

Bicikla vivo

Ekstreme longa ciklo -vivo (> 10.000 cikloj, kun iuj superante 20.000 ciklojn).

Pli mallonga ciklo-vivo (kutime 1.000-3.000 cikloj, depende de bateria tipo kaj uzado).

Vivdaŭraj kostoj

Malsupra kosto per vato-horo (WH) dum la tuta vivciklo. Pli ekologia kun recikleblaj vanadio -elektrolitoj.

Pli alta vivdaŭro kostas per vato-horo pro pli mallonga ciklo-vivo kaj degenero kun la tempo.

Kosto por wh

Nuntempe ĉirkaŭ $ 0.30- $ 0.40 po WH, pli kostefika por longtempa energia stokado.

Tipe $ 0,50 po WH, pli alta kosto por longtempa stokado pro pli mallonga ciklo-vivo kaj pli rapida degenero.

 

Vanadio Redox -Fluaj Baterioj (VFBS) estas pli taŭgaj por grandskalaj, longdaŭraj energiaj stokaj aplikoj pro sia sekureco, skalebleco, longa ciklo-vivo kaj kostefikeco longtempe. Tamen ilia malalta energia denseco kaj alta komenca kosto igas ilin netaŭgaj por aplikoj kiel elektraj veturiloj.

 Litio-jonaj baterioj (Li-ion)estas pli vaste uzataj por porteblaj aplikoj kiel elektraj veturiloj pro sia pli alta energia denseco, sed ili venas kun sekurecaj riskoj, pli mallonga ciklo-vivo kaj pli altaj longtempaj kostoj kompare kun VFBS.

vanadio vs litio

Supraj 10 Vanadio -Fluaj Bateriaj Kompanioj

Estas pluraj kompanioj kaj organizoj tutmonde laborantaj pri disvolviĝo kaj komercado de vanadio -redox -fluaj baterioj (VRFBS), kun fokuso surGrandskalaj energiaj stokaj solvoj. Iuj ŝlosilaj ludantoj en la merkato de VRFB inkluzivas ambaŭ establitajn kompaniojn kaj kompaniojn specialiĝantajn pri ĉi tiu teknologio.

1. Redt Energy (nun nevestitaj energiaj sistemoj)

  1. Loko: Unuiĝinta Reĝlando
  2. Superrigardo: Redt Energy kunfandita kun hidrostaro por formi invenajn energiajn sistemojn. Ili specialiĝas pri longdaŭraj energiaj stokaj solvoj bazitaj sur VRFB-teknologio. Iliaj produktoj celas industriajn kaj krad-skalajn energiajn stokajn aplikojn.

2. VRB -Energio

  1. Loko: Ĉinio / Kanado
  2. Superrigardo:VRB Energy estas filio de Ĉina Ŝtata Grid -Korporacio kaj fokusas pri disvolviĝo kaj komercado de VRFBS. Ili ofertas grandskalajn energiajn stokajn solvojn kaj estas aparte aktivaj en Ĉinio kaj internaciaj merkatoj.

3. SElektraj Industrioj de Umitomo

  1. Loko: Japanio
  2. Superrigardo: Sumitomo estis signifa ludanto en la disvolviĝo de vanadia redox -flua bateria teknologio. La kompanio disvolvis siajn proprajn VRFB -sistemojn kaj efektivigis ilin en diversaj energiaj stokaj projektoj, precipe en la japana merkato.

4. Imergy Power Systems

  1. Loko: Usono
  2. Superrigardo:Imergy Power Systems specialiĝas pri disvolvado de vanadio-bazitaj fluaj baterioj por krado-skala energia stokado. La kompanio estas koncentrita pri integri renovigeblajn energifontojn kiel suna kaj vento kun stokado de energio.

5. Sivens

  1. Loko:Francio
  2. Superrigardo: Sivens estas franca kompanio implikita en produktado de VRFB -sistemoj por stokado de energio. Ili fokusas pri disvolvado de kostefikaj, longdaŭraj energiaj stokaj solvoj por kaj komercaj kaj industriaj aplikoj.

6. VanadiumCorp Resource Inc.

  1. Loko:Kanado
  2. Superrigardo: VanadiumCorp Resource Inc. estas kanada minado kaj teknologia kompanio, kiu fokusas pri la eltiro de vanadio kaj disvolviĝo de VRFB -teknologio. La kompanio laboras pri plibonigado de la efikeco de vanadio -eltiro kaj disvolvado de novaj aplikoj por VRFBS.

7. Energiaj Stokaj Sistemoj (ESS, Inc.)

  1. Loko:Usono
  2. Superrigardo:ESS Inc. estas kompanio koncentrita pri long-daŭraj energiaj stokaj solvoj per fera fluo-bateria teknologio, kiu similas al VRFB sed uzas feron anstataŭ vanadio. Ili provizas grandskalajn energiajn stokajn solvojn, sed ilia laboro estas parto de la kreskanta merkato de fluaj baterioj.

8. CellCube Energy Storage Systems

  1. Loko:Aŭstrio / Kanado
  2. Superrigardo: CellCube, filio de Gildemeister Energy Storage, fokusas pri fabrikado kaj deplojado de vanadio-redox-fluaj baterioj por krado-skala stokado. La kompanio aparte okupiĝas pri grandskalaj energiaj stokaj projektoj en Eŭropo kaj Nordameriko.

9. Renovigeblaj Energiaj Solvoj (RES -grupo)

  1. Loko: Unuiĝinta Reĝlando
  2. Superrigardo:Res Group, granda tutmonda renovigebla energia ludanto, laboras por integri vanadio-fluajn bateriojn en energiajn sistemojn kiel parton de sia celo disvolvi daŭripovajn grandskalajn energiajn stokajn solvojn por renovigeblaj. 

10.Pu neng (PNT)

  1. Loko:Ĉinio
  2. Superrigardo: PU NENG (PNT) estas ĉina kompanio, kiu disvolvas kaj fabrikas vanadium-redox-fluajn bateriojn por ambaŭ malgrandaj kaj grandskalaj energiaj stokaj solvoj. Ili fokusas pri integriĝo de VRFBS en renovigeblajn energiajn sistemojn.

Defioj kaj estontaj perspektivoj

Dum vanadio -redox -fluaj baterioj ofertas promesplenajn avantaĝojn, estas iuj defioj, kiujn oni devas trakti:

  • Vanadio redox -fluo bateria prezo:La kosto de vanadio kaj la infrastrukturo bezonata por grandskalaj VFB-sistemoj povas esti relative altaj. Tamen, ĉar la teknologio maturiĝas kaj vanadio -produktado skalas, kostoj atendas malpliiĝi.
  • Energia denseco:Dum VFB-oj havas bonegajn longdaŭrajn kapablojn, ilia energia denseco (la kvanto da energio konservita per unuo-volumo aŭ pezo) estas pli malalta ol tiu de litio-jono aŭ solidŝtataj baterioj. Ĉi tio povas fari ilin malpli taŭgaj por aplikoj, kie spaco kaj pezo estas kritikaj.
  • Efikeco: La efikeco de VFBS, kvankam alta, estas ankoraŭ iomete pli malalta ol tiu de litio-jonaj baterioj. Tamen, plibonigoj en materialoj kaj dezajno atendas plibonigi la efikecon kun la tempo.

Konkludo

La vanadio-redox-fluo-baterio estas noviga kaj promesplena solvo de stokado de energio kun la potencialo revolucii grandskalajn energiajn stokajn sistemojn. Ĝia skalebleco, longa ciklo-vivo, sekureco kaj ekologia dezajno igas ĝin alloga eblo por krado-stokado, renovigebla energia integriĝo kaj aliaj grandskalaj energiaj stokaj aplikoj. Ĉar la teknologio maturiĝas kaj reduktoj de kostoj realiĝas, VFB -oj povus ludi ŝlosilan rolon en la estonteco deDaŭrigebla Energia Stokado, helpante krei pli rezisteman kaj fidindan energian kradon.


Afiŝotempo: Jan-07-2025