Vanadium Redox Flow Batterijen (VFB's)binne in opkommende enerzjyopslachtechnology mei in wichtige potinsje, benammen yn grutskalige, lange-duorjende opslachapplikaasjes. Oars as konvinsjoneleoplaadbere batterij opslach, VFB's brûke in vanadium-elektrolytoplossing foar sawol de positive as negative elektroden, wêrtroch't se unyk binne yn ûntwerp en wurking.
Wat is in Vanadium Redox Flow Batterij?
Devanadium redoks batterij (VRB), ek wol bekend as de vanadiumstreambatterij (VFB) of vanadiumredoxstreambatterij (VRFB), is in soarte oplaadbere streambatterij.
It brûkt vanadium-ionen yn ferskate oksidaasjestaten om elektryske enerzjy op te slaan en frij te meitsjen. Oars as konvinsjonele batterijen, bewarje VRFB's enerzjy yn floeibere elektrolyten dy't troch it systeem sirkulearje ynstee fan yn fêste elektroden. Dit ûntwerp makket skalberbere en fleksibeleenerzjyopslachoplossingen.
Wichtige komponinten fan in Vanadium Redox Flow Batterij
| Wichtige komponint | Beskriuwing |
| Elektrolyten | - VRFB brûkt twa floeibere elektrolyten, dy't typysk vanadium befetsje yn ferskillende oksidaasjestaten (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, en V⁵⁺). |
| Elektroden | - Twa elektroden (meastal koalstof of ferlykbere materialen) fasilitearje de redoksreaksjes (reduksje en oksidaasje) om enerzjy frij te meitsjen of op te slaan. |
| Membraan | - In proton-geliedend membraan (faak makke fan Nafion) skiedt de twa elektrolytoplossingen, wêrtroch't ionen tusken de twa kanten streame kinne tidens de laad-/ûntladingssyklus. |
| Pompen en streamsysteem | - Dizze komponinten sirkulearje de elektrolyten troch de elektrogemyske sel, wêrtroch't in trochgeande stream fan vanadiumionen foar it enerzjykonverzjeproses garandearre wurdt. |
Hoe wurket in Vanadium Redox Flow Batterij?
- 1. Untladingssyklus
- Tidens ûntlading ûndergeane vanadium-ionen yn 'e positive en negative elektrolytoplossingen oksidaasje- en reduksjereaksjes by de elektroden, wêrtroch elektryske enerzjy frijkomt.
- 2. Laadsyklus
- Tidens it opladen wurdt enerzjy opslein troch de oksidaasje- en reduksjereaksjes om te kearen, wêrtroch't vanadiumionen weromgean nei har oarspronklike oksidaasjestaten. Dit proses omfettet it tapassen fan in eksterne stroom op it systeem.
- 3. Floeiende elektrolyten
- It wichtichste skaaimerk fan streambatterijen is it gebrûk fan floeibere elektrolyten dy't troch it systeem pompt wurde, wêrtroch't de kapasiteit fan 'e batterij maklik ferhege wurde kin troch gewoan de grutte fan 'e elektrolyt-opslachtanks te fergrutsjen.
Foardielen fan Vanadium Redox Flow Batterijen
- √ Skalberens
VRFB's kinne maklik opskale wurde troch de grutte fan 'e elektrolyttanks te fergrutsjen, wêrtroch't se ideaal binne foar grutskalige enerzjyopslachapplikaasjes lykas netbalâns en duorsume enerzjyopslach. - √ Lange sykluslibben
Vanadium degradearret net tidens syklussen (omdat it itselde materiaal brûkt foar sawol positive as negative elektrolyten), wat VRFB's in langere operasjonele libbensdoer jout yn ferliking mei oare batterijgemyen.
Naturgy hat dizze vanadiumstreambatterij ynset yn Zamora, Spanje.
- √Feilichheid
VRFB's binne relatyf feilich, om't de elektrolyten net-brânber en net-giftich binne. De floeibere foarm ferminderet ek it risiko fan termyske útrûning, wat in soarch wêze kin by guon oare soarten batterijen. - √ Effisjinsje
VRFB's kinne rûnreis-effisjinsjes hawwe (it persintaazje enerzjy dy't weromwûn wurdt by it ûntladen) fariearjend fan 65% oant 85%, ôfhinklik fan it ûntwerp en de wurkomstannichheden. -
√ Enerzjy- en krêftûntkoppeling
VRFB's kinne de enerzjy (grutte fan elektrolyttanks) en krêft (grutte fan 'e elektrogemyske sel) komponinten ûnôfhinklik skalearje, wat har fleksibiliteit jout foar ferskate tapassingen.
Tapassingen fan Vanadium Redox Flow Batterijen
De 1 MW 4 MWh kontenerisearre vanadiumstreambatterij is eigendom fanAvista Utilities en produsearre troch UniEnergy Technologies.
- ⭐Rasteropslach:VRFB's binne benammen nuttich foar it opslaan fan oerstallige enerzjy út duorsume boarnen lykas wyn en sinne, en leverje in buffer om de ûnderbrekking fan dizze enerzjyboarnen te glêdjen.
- ⭐Yntegraasje fan duorsume enerzjy:Se kinne enerzjy opslaan as de fraach leech is en it frijjaan tidens pykfraachtiden.
- ⭐Reservestroom:VRFB's kinne ek brûkt wurde foar reservestroomsystemen yn krityske ynfrastruktuer.
Vanadium Redox Flow Batterij VS Lithium Ion Batterij
| Eigenskip | Vanadium Redox Flow Batterij (VFB) | |
| Feilichheid | Ynherint feiliger troch wetterige elektrolytoplossingen, gjin termyske útbarsting, brânen of eksploazjes. | Kin feilichheidsrisiko's foarmje, ynklusyf termyske útbarsting, brânen of eksploazjes as it skansearre of oerferhit wurdt. |
| Skalberens | Maklik skalberber, wêrtroch modulêre útwreiding mooglik is, geskikt foar grutte opslachfoarsjennings (hûnderten MWh). | Minder skalberber; typysk brûkt yn ienheden mei in fêste grutte, hoewol it foar guon tapassingen skaalber makke wurde kin. |
| Inisjele kosten | Hegere ynvestearring foarôf yn ferliking mei Li-ion-batterijen. | Legere kosten foarôf yn ferliking mei VFB's. |
| Enerzjydichtheid | Legere enerzjytichtens (12-40 Wh/kg), wêrtroch't se net geskikt binne foar mobile tapassingen lykas elektryske auto's. | Hegere enerzjytichtens (80-300 Wh/kg), ideaal foar mobile tapassingen lykas elektryske auto's (EV's). |
| Enerzjykonverzje-effisjinsje | Legere effisjinsje (70-75%) yn ferliking mei Li-ion-batterijen. | Hegere effisjinsje (90%) troch effisjintere laad-/ûntladingssyklusen. |
| Sykluslibben | Ekstreem lange sykluslibben (> 10.000 syklusen, mei guon mear as 20.000 syklusen). | Koartere sykluslibben (meastal 1.000-3.000 syklusen, ôfhinklik fan batterijtype en gebrûk). |
| Kosten foar it libben | Legere kosten per Watt-oere (Wh) oer de hiele libbensduur. Miljeufreonliker mei recyclebere vanadium-elektrolyten. | Hegere libbensduurkosten per wattoere fanwegen koartere sykluslibben en degradaasje oer tiid. |
| Kosten per oere | Op it stuit sawat $0,30-$0,40 per Wh, kosteneffektiver foar enerzjyopslach op lange termyn. | Typysk $0,50 per Wh, hegere kosten foar lange-termyn opslach fanwegen koartere sykluslibben en rapper degradaasje. |
▲Vanadium Redox Flow Batterijen (VFB's) binne geskikter foar grutskalige, lange-termyn enerzjyopslachapplikaasjes fanwegen har feiligens, skalberens, lange libbensdoer en kosteneffisjinsje op lange termyn. Harren lege enerzjytichtens en hege begjinkosten meitsje se lykwols net geskikt foar tapassingen lykas elektryske auto's.
▲ Lithium-ion-batterijen (Li-ion)wurde faker brûkt foar draachbere tapassingen lykas elektryske auto's fanwegen har hegere enerzjytichtens, mar se komme mei feiligensrisiko's, in koartere sykluslibben en hegere kosten op lange termyn yn ferliking mei VFB's.
Top 10 Vanadium Flow Batterijbedriuwen
Der binne ferskate bedriuwen en organisaasjes wrâldwiid dy't wurkje oan 'e ûntwikkeling en kommersjalisaasje fan Vanadium Redox Flow Batterijen (VRFB's), mei in fokus opgrutskalige enerzjyopslachoplossingenGuon wichtige spilers yn 'e VRFB-merk omfetsje sawol fêstige bedriuwen as startups dy't spesjalisearre binne yn dizze technology.
1. RedT Energy (no Invinity Energy Systems)
- Lokaasje: Feriene Keninkryk
- Oersicht: RedT Energy fusearre mei HydroStar om Invinity Energy Systems te foarmjen. Se binne spesjalisearre yn langduorjende enerzjyopslachoplossingen basearre op VRFB-technology. Harren produkten binne rjochte op yndustriële en enerzjyopslachapplikaasjes op netskaal.
2. VRB Enerzjy
- Lokaasje: Sina / Kanada
- Oersicht:VRB Energy is in dochterûndernimming fan 'e Sineeske State Grid Corporation en rjochtet him op 'e ûntwikkeling en kommersjalisaasje fan VRFB's. Se biede grutskalige enerzjyopslachoplossingen en binne benammen aktyf yn sawol Sina as ynternasjonale merken.
3. Sumitomo Electric Industries
- Lokaasje: Japan
- Oersicht: Sumitomo is in wichtige spiler west yn 'e ûntwikkeling fan Vanadium Redox Flow Battery-technology. It bedriuw hat syn eigen VRFB-systemen ûntwikkele en hat se ymplementearre yn ferskate enerzjyopslachprojekten, benammen op 'e Japanske merk.
- Lokaasje: Feriene Steaten
- Oersicht:Imergy Power Systems is spesjalisearre yn it ûntwikkeljen fan streambatterijen op basis fan vanadium foar enerzjyopslach op netskaal. It bedriuw rjochtet him op it yntegrearjen fan duorsume enerzjyboarnen lykas sinne en wyn mei enerzjyopslach.
5. Sivens
- Lokaasje:Frankryk
- Oersicht: Sivens is in Frânsk bedriuw dat belutsen is by de produksje fan VRFB-systemen foar enerzjyopslach. Se rjochtsje har op it ûntwikkeljen fan kosteneffektive, langduorjende enerzjyopslachoplossingen foar sawol kommersjele as yndustriële tapassingen.
- Lokaasje:Kanada
- Oersicht: VanadiumCorp Resource Inc. is in Kanadeesk mynbou- en technologybedriuw dat him rjochtet op 'e winning fan vanadium en de ûntwikkeling fan VRFB-technology. It bedriuw wurket oan it ferbetterjen fan 'e effisjinsje fan vanadiumwinning en it ûntwikkeljen fan nije tapassingen foar VRFB's.
7. Enerzjyopslachsystemen (ESS, Inc.)
- Lokaasje:Feriene Steaten
- Oersicht:ESS Inc. is in bedriuw dat him rjochtet op oplossingen foar lange-termyn enerzjyopslach mei help fan izerstreambatterijtechnology, dy't fergelykber is mei VRFB, mar izer brûkt ynstee fan vanadium. Se leverje grutskalige enerzjyopslachoplossingen, mar har wurk makket diel út fan 'e groeiende merk fan streambatterijen.
8. CellCube Enerzjyopslachsystemen
- Lokaasje:Eastenryk / Kanada
- Oersicht: CellCube, in dochterûndernimming fan Gildemeister Energy Storage, rjochtet him op it produsearjen en ynsetten fan Vanadium Redox Flow Batterijen foar opslach op netskaal. It bedriuw is benammen belutsen by grutskalige enerzjyopslachprojekten yn Jeropa en Noard-Amearika.
9. Duorsume enerzjyoplossingen (RES Groep)
- Lokaasje: Feriene Keninkryk
- Oersicht:RES Group, in grutte wrâldwide spiler yn duorsume enerzjy, wurket oan it yntegrearjen fan vanadiumstreambatterijen yn enerzjysystemen as ûnderdiel fan har doel om duorsume, grutskalige enerzjyopslachoplossingen foar duorsume enerzjy te ûntwikkeljen.
- Lokaasje:Sina
- Oersicht: Pu Neng (PNT) is in Sineesk bedriuw dat Vanadium Redox Flow Batterijen ûntwikkelt en produseart foar sawol lytse as grutskalige enerzjyopslachoplossingen. Se rjochtsje har op it yntegrearjen fan VRFB's yn duorsume enerzjysystemen.
Útdagings en takomstperspektyf
Hoewol Vanadium Redox Flow Batterijen beloftefolle foardielen biede, binne d'r wat útdagings dy't oanpakt wurde moatte:
- ●Priis fan Vanadium Redox Flow Batterij:De kosten fan vanadium en de ynfrastruktuer dy't nedich is foar grutskalige VFB-systemen kinne relatyf heech wêze. As de technology lykwols folwoeksener wurdt en de vanadiumproduksje opskaalt, wurdt ferwachte dat de kosten sille ôfnimme.
- ●Enerzjydichtheid:Hoewol VFB's poerbêste mooglikheden hawwe foar lange doer, is har enerzjytichtens (de hoemannichte enerzjy opslein per ienheid folume of gewicht) leger as dy fan lithium-ion- of solid-state-batterijen. Dit kin se minder geskikt meitsje foar tapassingen wêr't romte en gewicht kritysk binne.
- ●Effisjinsje: De effisjinsje fan VFB's, hoewol heech, is noch altyd wat leger as dy fan lithium-ion-batterijen. Ferbetteringen yn materialen en ûntwerp wurde lykwols ferwachte de effisjinsje yn 'e rin fan' e tiid te ferbetterjen.
Konklúzje
De Vanadium Redox Flow Battery is in ynnovative en beloftefolle enerzjyopslachoplossing mei de potinsje om grutskalige enerzjyopslachsystemen te revolúsjonearjen. De skalberens, lange libbensdoer, feiligens en miljeufreonlik ûntwerp meitsje it in oantreklike opsje foar netopslach, yntegraasje fan duorsume enerzjy en oare grutskalige enerzjyopslachapplikaasjes. As de technology folwoeksener wurdt en kostenreduksjes wurde realisearre, kinne VFB's in wichtige rol spylje yn 'e takomst fanduorsume enerzjyopslach, en helpt by it meitsjen fan in fearkrêftiger en betrouberder enerzjynet.
Pleatsingstiid: Jan-07-2025