此前，EnergyTrend儲能曾分享過一篇來自IDTechEx的報告文章：一枝獨秀？電化學儲能技術除了鋰離子電池還有什么可供選擇？

在本篇文章中，IDTechEx將對不同的化學反應進行更詳細的分析，從最被采用和研究的氧化還原流動電池(RFB)——釩氧化還原液流電池(VRFB)開始，介紹目前可用或正在開發(fā)的主要氧化還原液流電池技術。

VRFB最初由NASA研究，并在20世紀80年代由澳大利亞新南威爾士州的Maria Skyllas-Kazacos領導的研究小組進一步發(fā)展，目前是氧化還原液流電池技術中研究和制造最多的技術。

除了不同類型的RFB外，釩技術(和類似的全鐵RFB)在兩個電解質中使用相同的電活性物質(釩)，具有不同的氧化態(tài)。VRFBs在充電和放電過程中會發(fā)生以下反應:

釩的往返效率低、成本高(直接影響電解液的成本)是釩氧化還原液流電池的兩個主要缺點。僅電解液一項就占了總技術成本的30%到40%。為了減少釩成本對整個系統(tǒng)的影響，越來越多的公司開始與釩礦公司合作。

合作的目的是通過提高釩的濃度(每升電解質的摩爾釩)來改善釩電解液的性能。這將使電池達到更高的能量密度，并降低成本。

根據(jù)IDTechEx的調查，一些礦業(yè)公司明顯對釩氧化還原液流電池技術表現(xiàn)出了濃厚興趣。譬如南非礦業(yè)公司Bushveld Minerals。
Bushveld Minerals實際上正在非洲各地積極推廣釩液流電池的采用。在非洲以外的國家，Bushveld支持兩家釩氧化還原液流電池制造商(英國redT和美國Avalon電池)的合并，并在2019年宣布收購eneros - cellcube，即之前的Gildemeister AG的一致份額。

雖然釩技術主導了液流電池方案，在過去幾年里，越來越多的其他氧化還原液流電池正在市場上普及。

鋅-溴氧化還原液流電池(ZBB):

除釩液流電池外，鋅溴技術在被采用的技術中排名第二。

與釩氧化還原液流電池技術上不同的是，鋅-溴氧化還原液流電池基于固體鋅電極和液態(tài)溴電解質，這使得該技術比釩氧化還原液流電池具有更高的能量密度。

由于澳大利亞的Redflow和美國的Primus power主導了這一方案，這項技術正在緩慢(但不是太緩慢)獲得其在flow電池市場的份額。

全鐵氧化還原液流電池(Fe-RFB):

由美國ESS公司開發(fā)，有前途的全鐵氧化還原液流電池的特點是在電解液(電解液和陽極液)中使用鐵作為電活性物質。低成本的鐵電解液在成本上具有較大優(yōu)勢;盡管其他的限制，比如氫氣的生成，影響了這類電池。

有機氧化還原流電池(ORFB):

現(xiàn)場出現(xiàn)的另一種流電池是有機流電池，技術上類似于釩氧化還原液流電池，但使用有機電解質。

雖然釩流電池使用的是一種以釩鹽為基礎的無機電解質，但ORFB——或者有時被稱為“無金屬流電池”——是以醌、吡啶或“TEMPO”(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基)分子為基礎的有機電解質。

盡管正在接近市場，不同的公司正在開發(fā)這種液流電池，包括德國的耶拿電池和法國的Kemiwatt電池等。

此外，HIGREEW歐洲項目目前正在進行ORFB的發(fā)展。

其他化學類液流電池:

溴氫液流電池已經(jīng)出現(xiàn)了幾年，是未來走向市場的氧化還原液流電池之一。開發(fā)這項技術的是荷蘭公司Elestor，該公司在2019年獲得了荷蘭綜合企業(yè)Koolen Industries的數(shù)百萬美元投資，EIT Innoenergy已經(jīng)是Elestor的早期投資者。此外，公司還參與了歐洲旋律項目，涉及開發(fā)一種可持續(xù)的氧化還原液流電池技術，可以有效降低電力存儲成本，支持大規(guī)模。

氧化還原流電池化學技術的發(fā)展除了引起人們的興趣外，也使競爭日益激烈。正如IDTechEx報告中強調的那樣，盡管可再生能源的日益普及和減少污染物的綠色政策可能會使這項技術得到更廣泛的應用，但未來10年的CAGR預計將達到約30%。

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