釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池（VanadiumRedoxBattery，縮寫為VRB），是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。

釩電池優(yōu)點

與其它化學(xué)電源相比，釩電池具有明顯的優(yōu)越性，主要優(yōu)點如下：

1.功率大：通過增加單片電池的數(shù)量和電極面積，即可增加釩電池的功率，美國商業(yè)化示范運行的釩電池的功率已達(dá)6兆瓦。

2.容量大：通過任意增加電解液的體積，即可任意增加釩電池的電量，可達(dá)吉瓦時以上；通過提高電解液的濃度，即可成倍增加釩電池的電量。

3.效率高：由于釩電池的電極催化活性高，且正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲在正、負(fù)極電解液儲槽中，避免了正、負(fù)極活性物質(zhì)的自放電消耗，釩電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75%以上，遠(yuǎn)高于鉛酸電池的45%。

4.壽命長：由于釩電池的正、負(fù)極活性物質(zhì)只分別存在于正、負(fù)極電解液中，充放電時無其它電池常有的物相變化，可深度放電而不損傷電池，電池使用壽命長。加拿大VRBPowerSystems商業(yè)化示范運行時間最長的釩電池模塊已正常運行超過9年，充放循環(huán)壽命超過18000次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸電池的1000次。

5.響應(yīng)速度快：釩電池堆里充滿電解液可在瞬間啟動，在運行過程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02秒，響應(yīng)速度1毫秒。

6.可瞬間充電：通過更換電解液可實現(xiàn)釩電池瞬間充電。

7.安全性高：釩電池?zé)o潛在的爆炸或著火危險，即使將正、負(fù)極電解液混合也無危險，只是電解液溫度略有升高。

8.成本低：除離子膜外，釩電池部件多為廉價的碳材料、工程塑料，材料來源豐富，易回收，不需要貴金屬作電極催化劑，成本低。

9.釩電池選址自由度大，可全自動封閉運行，無污染。

釩電池缺陷

釩電池存在的技術(shù)問題主要有兩個，第一，釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高于45攝氏度的情況下易析出五氧化二釩沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳?xì)掷w維，惡化電堆性能，直至電堆報廢，而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過45攝氏度。第二，石墨極板要被正極液刻蝕，如果用戶操作得當(dāng)，石墨板能使用兩年，如果用戶操作不當(dāng)，一次充電就能讓石墨板完全刻蝕，電堆只能報廢。在正常使用情況下，每隔兩個月就要由專業(yè)人士進行一次維護，這種高頻次的維護費錢、費力。

另外，釩電池成本過高。以一個五千瓦電池為例，電解液（一立方，1.8mol/L）17萬、控制系統(tǒng)10萬、隔膜7萬、板框4萬、石墨板1.5萬、泵0.7萬、碳?xì)?.4萬，總共40.6萬，這只是主要材料成本，沒計入次要材料成本和人力成本。因此，一個五千瓦釩電池的成本在四十萬以上，高出相同規(guī)格鉛酸電池的成本數(shù)倍。

從環(huán)保的角度來說，釩電池壓根就不環(huán)保，配制電解液用到的原料、正極沉淀以及泄漏的正極液經(jīng)風(fēng)干后形成的薄層都有一樣相同東西，那就是五氧化二釩，它是一種劇毒化學(xué)品。

因此，釩電池還有很多問題需要解決，讓人無法樂觀的是，釩電池在國內(nèi)被研究十多年來還沒有哪家科研機構(gòu)取得了突破。

釩的新應(yīng)用

釩電池具有特殊的電池結(jié)構(gòu)，可深度大電流密度放電；充電迅速；比能量高；價格低廉；應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊：如可作為大廈、機場、程控交換站備用電源；可作為太陽能等清潔發(fā)電系統(tǒng)的配套儲能裝置；為特種、遠(yuǎn)洋輪船提供電力以及用于電網(wǎng)調(diào)峰等。

釩電池優(yōu)勢

釩電池成本與鉛酸電池相近，它還可制備兆瓦級電池組，大功率長時間提供電能，因此釩電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有鋰離子電池、鎳氫電池不可比擬的性價比優(yōu)勢。釩電池生產(chǎn)工藝簡單，價格經(jīng)濟，電性能優(yōu)異，與制造復(fù)雜、價格昂貴的燃料電池相比，無論是在大規(guī)模儲能還是電動汽車動力電源的應(yīng)用前景方面，都更具競爭實力。

國外發(fā)展

釩電池（VRB）是一種新型清潔能源存儲裝置，經(jīng)過美國、日本、澳大利亞等國家的應(yīng)用驗證，與市場中的鉛酸蓄電池、鎳氫電池相比，具有大功率、長壽命、支持頻繁大電流充放電、綠色無污染等明顯技術(shù)優(yōu)勢，主要應(yīng)用于再生能源并網(wǎng)發(fā)電、城市電網(wǎng)儲能、遠(yuǎn)程供電、UPS系統(tǒng)、海島應(yīng)用等領(lǐng)域。

早在60年代，就有鐵—鉻體系的氧化還原電池問世，但是釩系的氧化還原電池是在1985年由澳大利亞新南威爾士大學(xué)的MarriaKacos提出，經(jīng)過十多年的研發(fā)，釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。在日本，用于電站調(diào)峰和風(fēng)力儲能的固定型（相對于電動車用而言）釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實用，并全力推進其商業(yè)化進程。

國內(nèi)發(fā)展

前期從1995年率先在國內(nèi)開始釩電池的研制。先后研制成功了20W、100W、500W的釩電池樣機，在釩電池的關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，填補了國內(nèi)空白。成功開發(fā)了四價釩溶液制備、導(dǎo)電塑料成型及批量生產(chǎn)、中型電池組裝配和調(diào)試等技術(shù)。1998年，500w的釩電池樣機用于電瓶車的驅(qū)動?，F(xiàn)已研制出800W的產(chǎn)品樣機。

行業(yè)分析

中國釩電池成為儲能界黑馬，是有多方面原因的。首先，我國釩資源豐富，釩的化合物主要來自于釩鈦磁鐵礦，而我國釩鈦磁鐵礦儲量非常大，是世界上少有的幾個釩鈦磁鐵礦儲量很大的國家，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國釩資源約占全球的12%，儲量極其豐富，主要分布在我國四川及湖南等省。其次，我國釩電池技術(shù)發(fā)展逐步完善，釩電池概念問世以后，其相關(guān)專利技術(shù)一直被西方發(fā)達(dá)國家及日本所壟斷，我國并未掌握相關(guān)核心技術(shù)，因此我國釩電池行業(yè)起步較晚，發(fā)展和研究較慢，而經(jīng)過近幾年的發(fā)展，我國在釩電池方面取得了很大的成就，技術(shù)體系也逐步完善，并且國內(nèi)研發(fā)機構(gòu)開發(fā)出釩電池儲能系統(tǒng)，并運用到了實際工程中。

釩電池市場廣闊。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國釩電池應(yīng)用市場非常廣闊，主要集中在電站調(diào)峰儲備設(shè)備、新能源并網(wǎng)及電動汽車方面。釩電池在風(fēng)電領(lǐng)域市場需求廣闊，預(yù)計十年內(nèi)我國風(fēng)電將得到爆炸式的發(fā)展，電網(wǎng)與風(fēng)電的矛盾將會更加突出，配備釩電池儲能系統(tǒng)可以有效減少風(fēng)電對電網(wǎng)的沖擊，很大幅度的提高風(fēng)電場電力的使用率，同時還可以賺錢高額的電網(wǎng)峰谷差價。

按照我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及今年來電池行業(yè)數(shù)據(jù)的預(yù)算，釩電池所應(yīng)用的風(fēng)電儲能設(shè)備及城市調(diào)峰儲能設(shè)備市場規(guī)模將在一萬億元左右，為國家經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢又給釩電池產(chǎn)業(yè)帶來歷史性的機遇。未來，釩電池必將引領(lǐng)世界純電動汽車的電池潮流，日前我國已將釩電池列入863計劃備選項目，大力發(fā)展釩電池儲能系統(tǒng)。