Baterai Aliran Redoks Vanadium (VFB)adalah teknologi penyimpanan energi yang muncul dengan potensi yang signifikan, terutama dalam aplikasi penyimpanan berdurasi panjang skala besar. Tidak seperti konvensionalPenyimpanan baterai yang dapat diisi ulang, VFB menggunakan larutan elektrolit vanadium untuk elektroda positif dan negatif, membuatnya unik dalam desain dan operasi.
Apa itu baterai aliran redoks vanadium?
ItuVanadium Redox Battery (VRB), juga dikenal sebagai baterai aliran vanadium (VFB) atau baterai aliran redoks vanadium (VRFB), adalah jenis baterai aliran isi ulang.
Ini menggunakan ion vanadium di berbagai keadaan oksidasi untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik. Tidak seperti baterai konvensional, VRFBS menyimpan energi dalam elektrolit cair yang bersirkulasi melalui sistem daripada dalam elektroda padat. Desain ini memungkinkan untuk diskalakan dan fleksibelSolusi Penyimpanan Energi.

Komponen kunci dari baterai aliran redoks vanadium
Komponen kunci | Keterangan |
Elektrolit | - VRFB menggunakan dua elektrolit cair, biasanya mengandung vanadium dalam keadaan oksidasi yang berbeda (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, dan V⁵⁺). |
Elektroda | - Dua elektroda (biasanya karbon atau bahan serupa) memfasilitasi reaksi redoks (reduksi dan oksidasi) untuk melepaskan atau menyimpan energi. |
Selaput | - Membran yang melakukan proton (sering terbuat dari nafion) memisahkan dua larutan elektrolit, yang memungkinkan aliran ion antara kedua sisi selama siklus muatan/pelepasan. |
Sistem Pompa dan Aliran | - Komponen -komponen ini mengedarkan elektrolit melalui sel elektrokimia, memastikan aliran kontinu ion vanadium untuk proses konversi energi. |
Bagaimana cara kerja baterai aliran redoks vanadium?
- 1. Siklus pelepasan
- Selama pelepasan, ion vanadium dalam larutan elektrolit positif dan negatif mengalami reaksi oksidasi dan reduksi pada elektroda, melepaskan energi listrik.
- 2. Siklus pengisian daya
- Selama pengisian daya, energi disimpan dengan membalikkan reaksi oksidasi dan reduksi, memindahkan ion vanadium kembali ke keadaan oksidasi aslinya. Proses ini melibatkan penerapan arus eksternal ke sistem.
- 3. Elektrolit yang mengalir
- Karakteristik utama dari baterai aliran adalah penggunaan elektrolit cair yang dipompa melalui sistem, yang memungkinkan kapasitas baterai untuk dengan mudah ditingkatkan dengan hanya memperbesar ukuran tangki penyimpanan elektrolit.
Keuntungan Baterai Aliran Redoks Vanadium
- √ Skalabilitas
VRFBS dapat dengan mudah ditingkatkan dengan meningkatkan ukuran tangki elektrolit, membuatnya ideal untuk aplikasi penyimpanan energi skala besar seperti penyeimbangan jaringan dan penyimpanan energi terbarukan. - √ Kehidupan siklus panjang
Vanadium tidak menurun selama bersepeda (karena menggunakan bahan yang sama untuk elektrolit positif dan negatif), yang memberi VRFB masa operasional yang lebih lama dibandingkan dengan kimia baterai lainnya.

Naturgy menggunakan baterai aliran vanadium ini di Zamora, Spanyol.
- √Keamanan
VRFB relatif aman karena elektrolit tidak mudah terbakar dan tidak beracun. Bentuk cair juga mengurangi risiko pelarian termal, yang dapat menjadi perhatian pada beberapa jenis baterai lainnya. - √ Efisiensi
VRFBS dapat memiliki efisiensi perjalanan bundar (persentase energi yang dipulihkan selama pelepasan) mulai dari 65% hingga 85%, tergantung pada kondisi desain dan operasi. -
√ Decoupling Energi dan Daya
VRFBS dapat secara independen mengukur komponen energi (ukuran tangki elektrolit) dan daya (ukuran sel elektrokimia), yang memberi mereka fleksibilitas untuk aplikasi yang berbeda.
Aplikasi baterai aliran redoks vanadium

Baterai aliran vanadium 1 MW 4 MWAvista Utilities dan diproduksi oleh Unienergy Technologies.
- ⭐Penyimpanan Grid:VRFB sangat berguna untuk menyimpan energi berlebih dari sumber -sumber terbarukan seperti angin dan matahari, memberikan buffer untuk menghaluskan intermittency dari sumber -sumber energi ini.
- ⭐Integrasi Energi Terbarukan:Mereka dapat menyimpan energi ketika permintaan rendah dan melepaskannya selama jam permintaan puncak.
- ⭐Kekuatan cadangan:VRFB juga dapat digunakan untuk sistem daya cadangan dalam infrastruktur kritis.
Baterai Aliran Redoks Vanadium vs Baterai Ion Lithium

Fitur | Baterai Aliran Redoks Vanadium (VFB) | |
Keamanan | Secara inheren lebih aman karena larutan elektrolit berair, tidak ada pelarian termal, kebakaran, atau ledakan. | Dapat menimbulkan risiko pengaman, termasuk pelarian termal, kebakaran, atau ledakan jika rusak atau terlalu panas. |
Skalabilitas | Mudah terukur, memungkinkan ekspansi modular yang cocok untuk fasilitas penyimpanan besar (ratusan MWH). | Kurang dapat diskalakan; Biasanya digunakan dalam unit ukuran tetap, meskipun dapat diskalakan untuk beberapa aplikasi. |
Biaya awal | Investasi dimuka lebih tinggi dibandingkan dengan baterai Li-ion. | Biaya dimuka lebih rendah dibandingkan dengan VFBS. |
Kepadatan energi | Kepadatan energi yang lebih rendah (12-40 WH/kg), membuatnya tidak cocok untuk aplikasi seluler seperti EV. | Kepadatan energi yang lebih tinggi (80-300 WH/kg), ideal untuk aplikasi seluler seperti kendaraan listrik (EV). |
Efisiensi konversi energi | Efisiensi yang lebih rendah (70-75%) dibandingkan dengan baterai Li-ion. | Efisiensi yang lebih tinggi (90%) karena siklus muatan/pelepasan yang lebih efisien. |
Siklus Kehidupan | Kehidupan siklus yang sangat panjang (> 10.000 siklus, dengan beberapa lebih dari 20.000 siklus). | Umur siklus yang lebih pendek (biasanya 1.000-3.000 siklus, tergantung pada jenis dan penggunaan baterai). |
Biaya seumur hidup | Biaya lebih rendah per watt-jam (WH) di seluruh siklus hidup. Lebih ramah lingkungan dengan elektrolit vanadium yang dapat didaur ulang. | Biaya seumur hidup yang lebih tinggi per watt jam karena kehidupan siklus yang lebih pendek dan degradasi dari waktu ke waktu. |
Biaya per Wh | Saat ini sekitar $ 0,30- $ 0,40 per WH, lebih hemat biaya untuk penyimpanan energi jangka panjang. | Biasanya $ 0,50 per WH, biaya yang lebih tinggi untuk penyimpanan jangka panjang karena umur siklus yang lebih pendek dan degradasi yang lebih cepat. |
▲Baterai Aliran Redoks Vanadium (VFB) lebih cocok untuk aplikasi penyimpanan energi skala besar, durasi panjang karena keamanan, skalabilitas, umur siklus panjang, dan efisiensi biaya dalam jangka panjang. Namun, kepadatan energi rendah dan biaya awal yang tinggi membuat mereka tidak cocok untuk aplikasi seperti kendaraan listrik.
▲ Baterai Lithium-ion (Li-ion)lebih banyak digunakan untuk aplikasi portabel seperti kendaraan listrik karena kepadatan energi yang lebih tinggi, tetapi mereka datang dengan risiko pengaman, umur siklus yang lebih pendek, dan biaya jangka panjang yang lebih tinggi dibandingkan dengan VFB.

10 perusahaan baterai aliran vanadium teratas
Ada beberapa perusahaan dan organisasi di seluruh dunia yang bekerja pada pengembangan dan komersialisasi baterai aliran redoks vanadium (VRFB), dengan fokus padaSolusi penyimpanan energi skala besar. Beberapa pemain kunci di pasar VRFB mencakup perusahaan mapan dan startup yang berspesialisasi dalam teknologi ini.
1. Redt Energy (sekarang Sistem Energi Invinity)
- Lokasi: Inggris
- Ringkasan: Redt Energy bergabung dengan hydrostar untuk membentuk sistem energi invinity. Mereka berspesialisasi dalam solusi penyimpanan energi jangka panjang berdasarkan teknologi VRFB. Produk mereka ditujukan untuk aplikasi penyimpanan energi skala industri dan grid.
2. Energi VRB
- Lokasi: China / Kanada
- Ringkasan:VRB Energy adalah anak perusahaan dari China State Grid Corporation dan berfokus pada pengembangan dan komersialisasi VRFB. Mereka menawarkan solusi penyimpanan energi skala besar dan sangat aktif di pasar Cina dan internasional.
- Lokasi: Jepang
- Ringkasan: Sumitomo telah menjadi pemain yang signifikan dalam pengembangan teknologi baterai aliran redoks vanadium. Perusahaan telah mengembangkan sistem VRFB sendiri dan telah mengimplementasikannya dalam berbagai proyek penyimpanan energi, terutama di pasar Jepang.
- Lokasi: Amerika Serikat
- Ringkasan:Imergy Power Systems mengkhususkan diri dalam mengembangkan baterai aliran berbasis vanadium untuk penyimpanan energi skala grid. Perusahaan ini berfokus pada mengintegrasikan sumber energi terbarukan seperti matahari dan angin dengan penyimpanan energi.
5. Sivens
- Lokasi:Perancis
- Ringkasan: Sivens adalah perusahaan Prancis yang terlibat dalam produksi sistem VRFB untuk penyimpanan energi. Mereka fokus pada pengembangan solusi penyimpanan energi yang hemat biaya dan tahan lama untuk aplikasi komersial dan industri.
- Lokasi:Kanada
- Ringkasan: VanadiumCorp Resource Inc. adalah perusahaan pertambangan dan teknologi Kanada yang berfokus pada ekstraksi vanadium dan pengembangan teknologi VRFB. Perusahaan sedang berupaya meningkatkan efisiensi ekstraksi vanadium dan mengembangkan aplikasi baru untuk VRFB.
7. Sistem Penyimpanan Energi (ESS, Inc.)
- Lokasi:Amerika Serikat
- Ringkasan:ESS Inc. adalah perusahaan yang berfokus pada solusi penyimpanan energi jangka panjang menggunakan teknologi baterai aliran besi, yang mirip dengan VRFB tetapi menggunakan zat besi alih-alih vanadium. Mereka memberikan solusi penyimpanan energi skala besar, tetapi pekerjaan mereka adalah bagian dari pasar baterai aliran yang berkembang.
8. Sistem Penyimpanan Energi CellCube
- Lokasi:Austria / Kanada
- Ringkasan: CellCube, anak perusahaan dari Gildemeister Energy Storage, berfokus pada pembuatan dan menggunakan baterai aliran redoks vanadium untuk penyimpanan skala grid. Perusahaan ini sangat terlibat dalam proyek penyimpanan energi skala besar di Eropa dan Amerika Utara.
9. Solusi Energi Terbarukan (Grup Res)
- Lokasi: Inggris
- Ringkasan:RES Group, pemain energi terbarukan global yang besar, sedang berupaya mengintegrasikan baterai aliran vanadium ke dalam sistem energi sebagai bagian dari tujuan mereka untuk mengembangkan solusi penyimpanan energi berskala besar yang berkelanjutan untuk energi terbarukan.
- Lokasi:Cina
- Ringkasan: Pu Neng (PNT) adalah perusahaan Cina yang mengembangkan dan memproduksi baterai aliran redoks vanadium untuk solusi penyimpanan energi skala kecil dan besar. Mereka fokus pada mengintegrasikan VRFB ke dalam sistem energi terbarukan.
Tantangan dan prospek masa depan
Sementara baterai aliran redoks vanadium menawarkan keuntungan yang menjanjikan, ada beberapa tantangan yang perlu ditangani:
- ●Harga baterai aliran redoks vanadium:Biaya vanadium dan infrastruktur yang diperlukan untuk sistem VFB skala besar bisa relatif tinggi. Namun, ketika teknologi matang dan skala produksi vanadium naik, biaya diperkirakan akan menurun.
- ●Kepadatan energi:Sementara VFB memiliki kemampuan berdurasi panjang yang sangat baik, kepadatan energi mereka (jumlah energi yang disimpan per satuan volume atau berat) lebih rendah daripada baterai lithium-ion atau solid-state. Ini dapat membuatnya kurang cocok untuk aplikasi di mana ruang dan berat sangat penting.
- ●Efisiensi: Efisiensi VFB, walaupun tinggi, masih sedikit lebih rendah dari baterai lithium-ion. Namun, peningkatan bahan dan desain diharapkan untuk meningkatkan efisiensi dari waktu ke waktu.
Kesimpulan
Baterai aliran redoks vanadium adalah solusi penyimpanan energi yang inovatif dan menjanjikan dengan potensi untuk merevolusi sistem penyimpanan energi skala besar. Skalabilitasnya, kehidupan siklus yang panjang, keamanan, dan desain ramah lingkungan menjadikannya pilihan yang menarik untuk penyimpanan kisi, integrasi energi terbarukan, dan aplikasi penyimpanan energi skala besar lainnya. Saat teknologi matang dan pengurangan biaya direalisasikan, VFBS dapat memainkan peran kunci di masa depanPenyimpanan Energi Berkelanjutan, membantu menciptakan jaringan energi yang lebih tangguh dan andal.
Waktu posting: Jan-07-2025