市场对长时储能的需求正随着全球对可再生能源依赖度的增加而增长,加上电力市场对灵活性和可靠性的高要求,推动了长时储能解决方案的发展和应用。铁-铬液流电池是一种具有重要发展潜力的储能技术,它利用铁和铬两种元素的氧化还原反应来存储和释放电能。
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成本效益:铁和铬作为原材料相对便宜且易于获取,这使得铁-铬液流电池在成本上具有优势。 -
安全性:与其他类型的电池相比,铁-铬液流电池的热稳定性和化学稳定性更好,风险较低。 -
寿命长:这种电池可以进行大量的充放电循环,而不会显著降低性能,使其适合长期能量存储。 -
可扩展性:电池的能量容量和功率容量可以独立调整,便于根据需求进行规模扩展。 -
环境友好:铁和铬材料在环境中的可回收性强,环境影响较小。
铁铬液流电池技术因其这些优势在全球范围内的储能市场中占据了一席之地,铁-铬液流电池技术逐渐从实验室研究阶段走向商业化应用阶段。
本文盘点了国内铁铬液流电池企业和国外铁系液流电池企业,如有遗漏,欢迎加群交流。
国内企业
01. 北京和瑞储能科技有限公司
和瑞电投公司拥有行业领先的全球首条铁铬液流电池自动化生产线。由北京和瑞储能科技有限公司持股47%。
图摄于国家电投和瑞储能展台
子公司——和瑞电投储能科技公司
官网:https://www.hrpi.net.cn/
和瑞电投公司拥有行业领先的全球首条铁铬液流电池自动化生产线,公司由北京和瑞储能科技有限公司持股47%。
2024年3月14日,和瑞电投与沈阳富莱碳纤就120MW铁铬液流电池电极供货合同签约。
和瑞电投“容和一号®”铁-铬液流电池堆2022年量产线投产,每条产线每年可生产5000台30kW“容和一号®”电池堆。2023年2月,“容和一号®应用在霍林河循环经济“源-网-荷-储-用”多能互补项目储能中,其中1MW/6MWh铁-铬液流电池储能系统,由34台中国自主研发的“容和一号”电池堆和4组储罐组成。
2023年9月,和瑞电投第二代注塑版铁铬液流电池电堆通过第三方产品检测,和第一代电堆相比,电堆单堆功率为45kW,是一代电池堆的1.5倍,电流密度由一代堆的70mA/cm²提升至140mA/cm²,单堆能量效率提升至≥75%,体积缩减至一代堆的40%。
02. 中海储能科技(北京)有限公司
官网:https://www.zhcnkj.com.cn/
中海储能科技(北京)有限公司自主开发了33kW级电堆、500kW产品模块,在研60kw级电堆、1MW产品模块,建成100kW/400kWh工程示范平台、500kW/4000kWh商业示范项目并平稳运行,装备制造厂年产能达500MW。规划建设中的产业基地产能达2GW。
2024年4月,中海储能正全面启动“1+4+N”全产业链布局(1个总部基地,4个核心材料基地(研发基地、电极生产基地、电解液生产基地、双极板生产基地),N个电堆与储能系统模块装备基地。)
2023年11月初,中海储能怀来云数据中心500kW/4000kWh铁铬液流电池储能项目交付。
怀来云数据中心500kW/4000kWh铁铬液流电池储能项目|图源官网
2023年11月28日,中海储能与惠阳区城市建设投资集团有限公司签约100MW/500MWh铁铬液流电池电网侧储能电站项目,计划投资10亿元,预计2023年年底前动工建设。
2023年10月份,在惠阳落地2MW/10MWh铁铬液流电池用户侧储能电站。
03. 上海朗雄能源科技有限公司
朗雄能源已具备第二代铁铬液流电池产业化生产能力,研发和产业化能力均居于全国领先地位。
目前研发测试采用高效多重孔电极结构的30KW/30KWh单堆铁铬液流电池产品,全部采用国产化的材料和部件,兼具高选择性和电导率的非氟离子传导膜应用和稳定可靠系统控等特性,具有安全可靠、环保长寿、成本可控、竞争力强等优点。
子公司——江苏朗雄储能科技有限公司
2024年3月,朗雄能源江苏年产100MW/600MWh铁-铬液流电池储能系统全自动生产线项目开工,由子公司江苏朗雄储能科技有限公司投资建设,一期总投资3.2亿元。
电化学专家赴苏州朗雄储能科技公司调研
2024年4月23日公布的信息整理,上海朗雄能源科技有限公司完成Pre-A轮融资,融资额未披露,参与投资的机构包括东方国资,中卫颐和。
04.液流储能科技有限公司
官网;http://enerflow.cn/
液流储能科技有限公司,是全球领先的液流电池储能系统解决方案提供商。同时掌握全钒和铁铬两大液流电池关键技术,自主研发了盐酸基液流储能系统,在国际上处于头部地位。
子公司——山东电工电气集团液流储能发展有限公司
公司由山东电工电气集团联合液流储能科技有限公司于2023年12月设立的合资公司,简称电工液储。是国内仅有全面掌握全钒/铁铬流电池核心技术,拥有独立完整知识产权的高新技术企业。
2024年4月25日,电工液储与武汉南瑞进行合作框架协议签约。
05. 北京西融储能科技有限公司
2022年西融新材料公司成立,并与中科院过程工程研究所达成技术战略合作,签订铁铬液流电池电解液关键材料短程清洁制备新技术研发与产业化应用合同。
子公司——扬州西融储能科技有限公司
2021年子公司——扬州西融在高邮成立,核心技术自研自制、自主可控,主要生产液流电池电堆,已上线年产能100MW。其研发生产的新一代铁铬液流储能电池具有长时、安全、环保、经济等优点。
扬州西融-铁铬液流储能电堆全自动化生产线
该公司计划在察哈尔高新区建设年产落地1亿产能投资,置换10万⻛电项⽬。
06. 湖北振华化学股份有限公司
官网;https://www.hbzhenhua.com.
振华化学股份是目前全球范围内最具规模的铬盐上市企业(股票代码SH.603067)。
2023-08-14,振华股份拟募资6.4亿元投向液流储能电池材料研发等项目,液流储能电池关键材料研发及示范工程项目项目分为铁铬液流电池储能电站项目和液流储能研发中心项目两个子项目。
其中计划建设1MW/6MWh铁铬液流电池储能电站以实现大容量、长时间尺度的铁铬液流电池储能技术应用示范,并建设年产5万m³铁铬液流电池电解液生产装置。
07. 中科院大连化学物理研究所
中科院大连化学物理研究所的衣宝廉院士团队于1992年推出270W的小型铁铬液流电池电堆。
2011年,马志啟博士等重启了对铬铁液流电池储能技术的研发,研制出以2x30 kW电池堆为核心的储能系统,并于2012年成立苏州久润能源科技有限公司,从事铁铬液流电池的研发与销售。
08.中石化(大连)石油化工研究院有限公司
针对的是铁铬液流电池电化学反应活性比较差,动力学差的问题开展研究,而且也是为了解决负极析氢的问题,主要通过电极的改性,可以使能量效率提高到84.5%,和处理前相比提高了9.7%,经过1000圈的测试,效率稳定性良好。进行了改性电极的放大研究,为后面电堆的开发奠定基础。
目前,在中石化内部已开展是30kW/120kWh铁基液流电池的光储示范项目。
国外企业
09. ESS Inc.(美国)
官网:https://essinc.com/about/
ESS铁流电池解决方案是成熟的第二代系统,与传统产品相比,ESS可提供25年或更长时间的使用寿命,且不会出现容量衰减或退化。ESS在正极和负极两边使用相同的电解质,从而消除了交叉污染和降解。专利的电极设计和控制系统,使 ESS 系统能够以更深的放电水平运行更长时间。
2024年5月31日,ESS 供应的75 kW/500kWh Energy Warehouse™铁流电池在BWP EcoCampus的安装和调试。
2024 年 6 月 25 日,印度能源公司和加州能源委员会选择 ESS 的铁流电池来展示公用事业规模的弹性微电网。
2024年6月27日,美国进出口银行提供的 5000 万美元融资计划将使 ESS 能够扩大制造能力、实现成本效率并加速部署。
10. ESI公司(澳大利亚)
官网:https://esiap.com.au/
ESI 的铁液流电池由铁、盐和水化学物质组成。
2023年8月29日,ESI 和 Stanwell 签约,在斯坦威尔发电站附近建立一个1MW/10MWh铁液流电池试点项目,ESI 向斯坦威尔交付 20 块 12 米长的电池。ESI 董事总经理 Stuart Parry 表示,该试点项目是澳大利亚首个铁液流电池项目,这是一种电网规模且环保的能源存储解决方案。
澳大利亚首个投入使用的能源仓库的国家电池测试中心的照片。
11. Form Energy
官网:https://formenergy.com/
Form Energy 的铁空气电池系统的活性成分是铁、水和空气。其基本工作原理是可逆生锈。放电时,电池从空气中吸入氧气,将铁金属转化为铁锈。充电时,电流将铁锈转化回铁,电池呼出氧气。
2023 年 1 月,八州公用事业公司Xcel Energy签订了两个系统的合同,分别位于科罗拉多州的普韦布洛和明尼苏达州的贝克尔。每个项目将提供 10 兆瓦的瞬时电力,最长可达 100 小时,并存储 1 千兆瓦时的电力。
2023.12,铁空气电池技术公司Form Energy赢得了一项3000万美元的补助,将用于加利福尼亚州的一项新的5MW/500MWh储能项目,该项目预计将于2025年投入运营。
12. VoltStorage(德国)
官网:https://voltstorage.com/en
VoltStorage GmbH铁盐电池使用铁和盐作为主要电解质材料,在成本、安全性、原材料可用性和可回收性方面具有重大优势。能够全天候以最佳方式存储和使用绿色能源。
2024年1月, VoltStorage与 沙特上市的 ACWA Power签约合作开发铁盐电池。