Baterai Vanadium Redox Flow (VFBs)minangka teknologi panyimpenan energi sing berkembang kanthi potensial sing signifikan, utamane ing aplikasi panyimpenan jangka panjang kanthi ukuran gedhe. Boten kados konvensionalpanyimpenan baterei sing bisa diisi ulang, VFB nggunakake solusi elektrolit vanadium kanggo elektroda positif lan negatif, nggawe desain lan operasi unik.
Apa baterei Vanadium Redox Flow?
Ingbaterei vanadium redox (VRB), uga dikenal minangka baterei aliran vanadium (VFB) utawa baterei aliran redoks vanadium (VRFB), minangka jinis baterei aliran sing bisa diisi ulang.
Iki nggunakake ion vanadium ing macem-macem negara oksidasi kanggo nyimpen lan ngeculake energi listrik. Ora kaya baterei konvensional, VRFB nyimpen energi ing elektrolit cair sing sirkulasi liwat sistem tinimbang ing elektroda padat. Desain iki ngidini kanggo keukur lan fleksibelsolusi panyimpenan energi.
Komponen Utama saka baterei Vanadium Redox Flow
| Komponen Kunci | Katrangan |
| Elektrolit | - VRFB nggunakake rong elektrolit cair, biasane ngemot vanadium ing kahanan oksidasi sing beda (V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, lan V⁵⁺). |
| Elektroda | - Loro elektroda (biasane karbon utawa bahan sing padha) nggampangake reaksi redoks (reduksi lan oksidasi) kanggo ngeculake utawa nyimpen energi. |
| Membrane | - Membran konduktor proton (asring digawe saka Nafion) misahake rong larutan elektrolit, ngidini aliran ion ing antarane rong sisi sajrone siklus pangisian daya/discharge. |
| Pompa lan Sistem Aliran | - Komponen kasebut ngiderake elektrolit liwat sel elektrokimia, njamin aliran ion vanadium sing terus-terusan kanggo proses konversi energi. |
Kepiye Cara Baterei Aliran Vanadium Redox?
- 1. Siklus Discharge
- Sajrone discharge, ion vanadium ing larutan elektrolit positif lan negatif ngalami reaksi oksidasi lan reduksi ing elektroda, ngeculake energi listrik.
- 2. Siklus Pengisian
- Sajrone ngisi daya, energi disimpen kanthi mbalikke reaksi oksidasi lan reduksi, mindhah ion vanadium bali menyang kahanan oksidasi asline. Proses iki kalebu aplikasi arus eksternal menyang sistem.
- 3. Elektrolit mili
- Karakteristik utama baterei aliran yaiku nggunakake elektrolit cair sing dipompa liwat sistem, sing ngidini kapasitas baterei bisa gampang ditambah kanthi mung nggedhekake ukuran tangki panyimpenan elektrolit.
Kaluwihan Baterei Vanadium Redox Flow
- √ Skalabilitas
VRFBs bisa gampang digedhekake kanthi nambah ukuran tangki elektrolit, dadi cocog kanggo aplikasi panyimpenan energi skala gedhe kayata imbangan kothak lan panyimpenan energi sing bisa dianyari. - √ Long Cycle Life
Vanadium ora ngrusak nalika muter (amarga nggunakake bahan sing padha kanggo elektrolit positif lan negatif), sing menehi VRFB umur operasional luwih suwe dibandhingake karo kimia baterei liyane.
Naturgy masang baterei aliran vanadium iki ing Zamora, Spanyol.
- √Safety
VRFB relatif aman amarga elektrolit ora gampang kobong lan ora beracun. Wangun cair uga nyuda risiko pelarian termal, sing bisa dadi masalah ing sawetara jinis baterei liyane. - √ Efisiensi
VRFBs bisa duwe efisiensi round-trip (persentase energi sing dibalekake sajrone discharging) saka 65% nganti 85%, gumantung saka desain lan kondisi operasi. -
√ Energi lan Power Decoupling
VRFBs bisa independen ukuran energi (ukuran tank elektrolit) lan daya (ukuran sel elektrokimia) komponen, kang menehi keluwesan kanggo aplikasi beda.
Aplikasi Baterei Aliran Vanadium Redox
Ing 1 MW 4 MWh containerized baterei aliran vanadium diduweni deningAvista Utilities lan diprodhuksi dening UniEnergy Technologies.
- ⭐Panyimpenan kothak:VRFBs utamané migunani kanggo nyimpen keluwihan energi saka sumber dianyari kaya angin lan solar, nyediakake buffer kanggo Gamelan metu intermittency sumber energi iki.
- ⭐Integrasi Energi Terbarukan:Dheweke bisa nyimpen energi nalika panjaluk kurang lan ngeculake sajrone jam permintaan puncak.
- ⭐Daya serep:VRFB uga bisa digunakake kanggo sistem daya serep ing infrastruktur kritis.
Baterei Aliran Vanadium Redox VS Baterei Lithium Ion
| Fitur | Baterai Vanadium Redox Flow (VFB) | |
| Safety | Luwih aman amarga solusi elektrolit banyu, ora ana pelarian termal, kebakaran, utawa bledosan. | Bisa nyebabake risiko safety, kalebu runaway termal, geni, utawa bledosan yen rusak utawa panas banget. |
| Skalabilitas | Gampang skalabel, ngidini ekspansi modular sing cocog kanggo fasilitas panyimpenan gedhe (ratusan MWh). | Kurang skalabel; biasane digunakake ing unit ukuran tetep, sanajan bisa skala kanggo sawetara aplikasi. |
| Biaya wiwitan | Investasi ngarep sing luwih dhuwur dibandhingake karo baterei Li-ion. | Biaya ngarep luwih murah dibandhingake karo VFB. |
| Kapadhetan energi | Kapadhetan energi sing luwih murah (12-40 Wh/kg), dadi ora cocog kanggo aplikasi seluler kaya EV. | Kapadhetan energi sing luwih dhuwur (80-300 Wh/kg), becik kanggo aplikasi seluler kaya kendaraan listrik (EV). |
| Efisiensi Konversi Energi | Efisiensi sing luwih murah (70-75%) dibandhingake karo baterei Li-ion. | Efisiensi sing luwih dhuwur (90%) amarga siklus pangisi daya/discharge sing luwih efisien. |
| Siklus Urip | Umur siklus sing dawa banget (> 10.000 siklus, sawetara luwih saka 20.000 siklus). | Siklus urip luwih cendhek (biasane 1.000-3.000 siklus, gumantung saka jinis baterei lan panggunaan). |
| Biaya urip | Biaya sing luwih murah saben Watt-Jam (Wh) sajrone kabeh siklus urip. Luwih ramah lingkungan karo elektrolit vanadium sing bisa didaur ulang. | Biaya umur sing luwih dhuwur saben watt-jam amarga siklus urip sing luwih cendhek lan degradasi saka wektu. |
| Biaya Per Wh | Saiki udakara $0.30-$0.40 saben Wh, luwih larang kanggo panyimpenan energi jangka panjang. | Biasane $0,50 saben Wh, biaya sing luwih dhuwur kanggo panyimpenan jangka panjang amarga siklus urip sing luwih cendhek lan degradasi sing luwih cepet. |
▲Baterai Vanadium Redox Flow (VFBs) luwih cocok kanggo aplikasi panyimpenan energi kanthi ukuran gedhe lan dawa amarga safety, skalabilitas, umur siklus dawa, lan efisiensi biaya sajrone jangka panjang. Nanging, kapadhetan energi sing sithik lan biaya wiwitan sing dhuwur ndadekake dheweke ora cocog kanggo aplikasi kaya kendharaan listrik.
▲ Baterei Lithium-ion (Li-ion)luwih akeh digunakake kanggo aplikasi portabel kaya kendharaan listrik amarga kapadhetan energi sing luwih dhuwur, nanging duwe risiko safety, umur siklus sing luwih cendhek, lan biaya jangka panjang sing luwih dhuwur dibandhingake karo VFB.
Top 10 Perusahaan Baterei Vanadium Flow
Ana sawetara perusahaan lan organisasi ing saindenging jagad nggarap pangembangan lan komersialisasi Vanadium Redox Flow Batteries (VRFBs), kanthi fokus ingsolusi panyimpenan energi skala gedhe. Sawetara pemain utama ing pasar VRFB kalebu perusahaan sing wis mapan lan startup khusus ing teknologi iki.
1. RedT Energy (saiki Invinity Energy Systems)
- lokasi: Inggris
- Ringkesan: RedT Energy gabung karo HydroStar kanggo mbentuk Sistem Energi Invinity. Dheweke spesialis ing solusi panyimpenan energi sing dawa adhedhasar teknologi VRFB. Produk kasebut ditujokake kanggo aplikasi panyimpenan energi skala industri lan kothak.
2. VRB Energy
- lokasi: China / Kanada
- Ringkesan:VRB Energy minangka anak perusahaan saka State Grid Corporation China lan fokus ing pangembangan lan komersialisasi VRFB. Dheweke nawakake solusi panyimpenan energi skala gedhe lan utamane aktif ing pasar China lan internasional.
3. SUmitomo Electric Industries
- lokasi: Jepang
- Ringkesan: Sumitomo wis dadi pemain penting ing pangembangan teknologi Vanadium Redox Flow Battery. Perusahaan wis ngembangake sistem VRFB dhewe lan wis ngetrapake ing macem-macem proyek panyimpenan energi, utamane ing pasar Jepang.
- lokasi: Amerika Serikat
- Ringkesan:Imergy Power Systems khusus ngembangake baterei aliran basis vanadium kanggo panyimpenan energi skala kothak. Perusahaan kasebut fokus ing nggabungake sumber energi sing bisa dianyari kaya solar lan angin kanthi panyimpenan energi.
5. Sivens
- lokasi:Prancis
- Ringkesan: Sivens minangka perusahaan Prancis sing melu produksi sistem VRFB kanggo panyimpenan energi. Dheweke fokus kanggo ngembangake solusi panyimpenan energi sing larang regane lan tahan lama kanggo aplikasi komersial lan industri.
- lokasi:Kanada
- Ringkesan: VanadiumCorp Resource Inc. minangka perusahaan pertambangan lan teknologi Kanada sing fokus ing ekstraksi vanadium lan pangembangan teknologi VRFB. Perusahaan iki nggarap ningkatake efisiensi ekstraksi vanadium lan ngembangake aplikasi anyar kanggo VRFB.
7. Sistem Panyimpenan Energi (ESS, Inc.)
- lokasi:Amerika Serikat
- Ringkesan:ESS Inc. minangka perusahaan sing fokus ing solusi panyimpenan energi sing dawa nggunakake teknologi baterei aliran wesi, sing padha karo VRFB nanging nggunakake wesi tinimbang vanadium. Dheweke nyedhiyakake solusi panyimpenan energi skala gedhe, nanging karyane minangka bagean saka pasar baterei aliran sing saya tambah.
8. Sistem Panyimpenan Energi CellCube
- lokasi:Austria / Kanada
- Ringkesan: CellCube, anak perusahaan saka Gildemeister Energy Storage, fokus ing manufaktur lan nggunakake Baterei Vanadium Redox Flow kanggo panyimpenan skala kothak. Perusahaan kasebut utamane melu proyek panyimpenan energi skala gedhe ing Eropa lan Amerika Utara.
9. Solusi Energi Terbarukan (RES Group)
- lokasi: Inggris
- Ringkesan:RES Group, pemain energi sing bisa dianyari global sing gedhe, ngupayakake nggabungake baterei aliran vanadium menyang sistem energi minangka bagean saka tujuane kanggo ngembangake solusi panyimpenan energi skala gedhe sing bisa dianyari.
- lokasi:Cina
- Ringkesan: Pu Neng (PNT) minangka perusahaan China sing ngembangake lan ngasilake Baterei Vanadium Redox Flow kanggo solusi panyimpenan energi cilik lan gedhe. Dheweke fokus ing nggabungake VRFB menyang sistem energi sing bisa dianyari.
Tantangan lan Prospek Masa Depan
Nalika Baterai Aliran Vanadium Redox nawakake kaluwihan sing njanjeni, ana sawetara tantangan sing kudu diatasi:
- ●Rega baterei Vanadium Redox Flow:Biaya vanadium lan infrastruktur sing dibutuhake kanggo sistem VFB skala gedhe bisa relatif dhuwur. Nanging, nalika teknologi diwasa lan produksi vanadium mundhak, biaya bakal mudhun.
- ●Kapadhetan energi:Nalika VFB nduweni kabisan jangka panjang sing apik, kapadhetan energi (jumlah energi sing disimpen saben volume utawa bobot unit) luwih murah tinimbang baterei lithium-ion utawa solid-state. Iki bisa nggawe dheweke kurang cocok kanggo aplikasi ing ngendi papan lan bobot kritis.
- ●Efisiensi: Efisiensi VFB, sanajan dhuwur, isih luwih murah tinimbang baterei lithium-ion. Nanging, dandan ing bahan lan desain samesthine bakal nambah efisiensi saka wektu.
Kesimpulan
Baterai Vanadium Redox Flow minangka solusi panyimpenan energi sing inovatif lan njanjeni kanthi potensial kanggo ngrevolusi sistem panyimpenan energi skala gedhe. Skalabilitas, umur siklus dawa, safety, lan desain sing ramah lingkungan nggawe pilihan sing apik kanggo panyimpenan kothak, integrasi energi sing bisa dianyari, lan aplikasi panyimpenan energi skala gedhe liyane. Minangka teknologi matures lan pangurangan biaya sing temen maujud, VFBs bisa muter peran tombol ing mangsa sakapanyimpenan energi sustainable, mbantu nggawe kothak energi sing luwih tahan banting lan dipercaya.
Wektu kirim: Jan-07-2025