隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)，可再生能源的快速發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在這一背景下，儲(chǔ)能技術(shù)作為連接可再生能源發(fā)電與電網(wǎng)、用戶之間的關(guān)鍵橋梁，其重要性日益凸顯。而在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中，儲(chǔ)能液流電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在2024年迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
這一年，儲(chǔ)能液流電池不僅在技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)上取得了重大進(jìn)展，更在市場(chǎng)需求、政策支持與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面實(shí)現(xiàn)了全面突破。從實(shí)驗(yàn)室的科研成果到商業(yè)化應(yīng)用的落地，從單一儲(chǔ)能技術(shù)的突破到混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的創(chuàng)新實(shí)踐，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，為全球能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整與綠色低碳轉(zhuǎn)型注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
接下來(lái)，本文將全面回顧并總結(jié)2024年儲(chǔ)能液流電池行業(yè)的發(fā)展歷程，深入分析行業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求、政策環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面的亮點(diǎn)與成就，并在此基礎(chǔ)上展望未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和前景，共同探索儲(chǔ)能液流電池行業(yè)在新的一年里如何續(xù)寫輝煌，為全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
政策春風(fēng)頻吹，2024年儲(chǔ)能液流電池行業(yè)步入發(fā)展新紀(jì)元
近幾年來(lái)，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)受到了來(lái)自國(guó)家及地方層面多項(xiàng)政策的支持，這些政策不僅為液流電池技術(shù)的發(fā)展提供了明確的方向，還為產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、商業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2022年3月21日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，要求強(qiáng)化規(guī)劃的引領(lǐng)作用，加快完善政策體系，加速技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。該方案為包括液流電池在內(nèi)的多種新型儲(chǔ)能技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間和政策導(dǎo)向。
2024年，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局三部門聯(lián)合印發(fā)的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024~2027年）》明確指出，要圍繞不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)爬坡速率、容量、長(zhǎng)時(shí)間尺度調(diào)節(jié)及經(jīng)濟(jì)性、安全性的需求，探索建設(shè)一批液流電池等多種技術(shù)路線的儲(chǔ)能電站。這一政策為液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用提供了明確的政策支持和市場(chǎng)導(dǎo)向。
2024年全國(guó)兩會(huì)上，新型儲(chǔ)能第一次被列入政府工作報(bào)告，彰顯了國(guó)家對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)的高度重視。同時(shí)，中共中央政治局能源會(huì)議也提出，未來(lái)要發(fā)揮舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的技術(shù)攻關(guān)，其中液流電池作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的重要技術(shù)方向之一，受益顯著。
除了國(guó)家政策外，各地政府也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策支持儲(chǔ)能液流電池行業(yè)的發(fā)展。四川出臺(tái)了釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)政策，為釩電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了有力的政策保障。四川省擁有豐富的釩資源，這一政策的出臺(tái)有助于推動(dòng)釩電池儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進(jìn)程。山東、河北、河南等省份通過(guò)發(fā)布儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)劃、設(shè)立專項(xiàng)基金、提供稅收優(yōu)惠等措施，積極支持儲(chǔ)能液流電池行業(yè)的發(fā)展。這些政策不僅有助于降低企業(yè)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同發(fā)展。
在國(guó)家和地方政策的共同推動(dòng)下，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)取得了顯著的發(fā)展成果。一方面，政策支持加速了液流電池技術(shù)的創(chuàng)新和突破，提高了電池的性能和安全性；另一方面，政策的引導(dǎo)也促進(jìn)了液流電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、商業(yè)化應(yīng)用，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同發(fā)展。此外，政策的頒布不僅極大地激發(fā)了液流電池行業(yè)的投資熱情與公眾關(guān)注，還為該行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展構(gòu)筑了穩(wěn)固的基石。
電解質(zhì)優(yōu)化助力液流電池性能提升：從配方到穩(wěn)定性的全面升級(jí)
2024年液流電池行業(yè)在技術(shù)方面取得了顯著突破，這些突破主要體現(xiàn)在技術(shù)升級(jí)、效率提升以及新技術(shù)的應(yīng)用等方面。
首先是電流密度的提升，隨著液流電池材料技術(shù)和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，電池內(nèi)阻不斷減小、性能不斷提高。在保持電堆的能量效率不低于80%的條件下，液流電池工作電流密度有了顯著提升。例如，液流電池的電流密度已從原來(lái)的6080mA/cm²提高到200300mA/cm²，部分技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品甚至實(shí)現(xiàn)了更高的電流密度。
毅富能源通過(guò)自主研發(fā)的高功率密度電堆技術(shù)，將傳統(tǒng)液流電池的額定電流密度提升至400mA/cm²，顯著降低了液流電池的體積、重量和系統(tǒng)成本。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化電堆的內(nèi)部傳輸結(jié)構(gòu)和能量效率，該公司還成功將電解液利用率從65%提升至80%，實(shí)現(xiàn)了電解液利用率的顯著提升。
大連化物所研究員李先鋒團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出70kW級(jí)高功率密度全釩液流電池單體電堆。該單體電堆體積功率密度由70kW/m³提高至130kW/m³，在體積保持不變的條件下，功率由30千瓦提高至70千瓦，成本較目前的30千瓦級(jí)電堆降低40%。天府儲(chǔ)能自主研發(fā)的高功率電堆已落地量產(chǎn)，產(chǎn)品矩陣涵蓋16/32/48/64kW電堆，產(chǎn)品運(yùn)行電流密度達(dá)到300mA/cm²。更高的電流密度意味著更高的輸出功率，有助于提升液流電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用性能。
在能量密度方面，研究者們通過(guò)優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)和材料，提高了液流電池的能量存儲(chǔ)能力。例如，有團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出70kW級(jí)高功率密度全釩液流電池單體電堆，體積功率密度得到了顯著提升。同時(shí)，在保持電堆能量效率不低于80%的條件下，液流電池的工作電流密度也得到了提高，進(jìn)一步提升了電池的性能。
其次是新材料的研發(fā)，除了全釩液流電池外，鐵基液流電池、鋅鐵液流電池、鋅溴液流電池等新型液流電池的研發(fā)也取得了進(jìn)展。這些新型液流電池在性能、成本、安全性等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為液流電池行業(yè)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。
電解液作為液流電池的關(guān)鍵組成部分，其性能也直接影響著電池的整體性能。研究者們通過(guò)優(yōu)化電解液配方、提高電解液穩(wěn)定性和循環(huán)壽命等手段，不斷提升液流電池的性能。例如，有企業(yè)推出了高性能、低成本、長(zhǎng)壽命的釩鐵液流電池，為液流電池的應(yīng)用提供了更多選擇。
液流電池儲(chǔ)能電站新增并網(wǎng)創(chuàng)新高，2024年市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
2024年，儲(chǔ)能液流電池市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，這得益于技術(shù)進(jìn)步、政策支持以及市場(chǎng)需求的共同推動(dòng)。據(jù)CESA儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，2024年1~12月，液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目新增并網(wǎng)0.43GW/1.74GWh。
從產(chǎn)能情況來(lái)看，2024年除了已投產(chǎn)和試產(chǎn)的項(xiàng)目外，還有大量在建和規(guī)劃中的液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。這些項(xiàng)目規(guī)劃年產(chǎn)能高達(dá)數(shù)十甚至上百GWh，為未來(lái)的產(chǎn)能增長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)CESA儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，2024年1~12月，國(guó)內(nèi)共93個(gè)液流電池儲(chǔ)能生產(chǎn)項(xiàng)目更新了動(dòng)態(tài)，規(guī)劃年產(chǎn)能65.15GWh，計(jì)劃總投資達(dá)419.48億元，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值123.6億元。
回顧過(guò)去幾年，液流電池儲(chǔ)能的產(chǎn)能增長(zhǎng)迅速。例如，2023年中國(guó)液流電池儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)約為290MW/1175MWh，而到了2024年，新增裝機(jī)就達(dá)到了約0.43GW/1.74GWh。據(jù)估算，2030年中國(guó)液流電池儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)2.6GW/10.5GWh；2035年則有望達(dá)到5.4GW/21.6GWh。這將進(jìn)一步加速液流電池的商業(yè)化步伐，推動(dòng)產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)。
與2023年相比，2024年液流電池領(lǐng)域的融資事件數(shù)量和單筆融資金額均出現(xiàn)回落，這可能與資本市場(chǎng)整體環(huán)境、液流電池商業(yè)化進(jìn)程中的挑戰(zhàn)以及企業(yè)擴(kuò)張策略有關(guān)。盡管融資環(huán)境有所變化，但液流電池行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張勢(shì)頭未減，多家企業(yè)紛紛投建新項(xiàng)目，擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模。全釩液流電池仍占主流，但鋅鐵液流、鋅溴液流、鐵鉻液流等其他技術(shù)路線的擴(kuò)產(chǎn)建設(shè)也在快速推進(jìn)，顯示出液流電池技術(shù)的多樣性和發(fā)展?jié)摿?，下表是?duì)該領(lǐng)域一些重要融投資事件的歸納。
未來(lái)趨勢(shì)與展望
本年度，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)在技術(shù)、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈和政策等多個(gè)方面均取得了顯著進(jìn)展。
技術(shù)上，液流電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性等關(guān)鍵指標(biāo)不斷提升，為商業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。市場(chǎng)上，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。
產(chǎn)業(yè)鏈上，上下游企業(yè)協(xié)同合作，共同推動(dòng)液流電池技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。政策上，國(guó)家和地方政府紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，為液流電池行業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。
展望未來(lái)，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力將不斷增強(qiáng)。同時(shí)，隨著全球能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標(biāo)的推進(jìn)，液流電池作為重要的儲(chǔ)能技術(shù)之一，將在推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮更加重要的作用。
然而，我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)的發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題。例如，如何進(jìn)一步提高能量密度和降低成本，如何優(yōu)化電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)維管理，以及如何應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和政策變化等。因此，行業(yè)內(nèi)的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)需要不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和合作，共同推動(dòng)液流電池技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
總之，2024年是儲(chǔ)能液流電池行業(yè)快速發(fā)展的一年，也是充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的一年。我們有理由相信，在各方共同努力下，儲(chǔ)能液流電池行業(yè)將迎來(lái)更加美好的未來(lái)。
（來(lái)源儲(chǔ)能網(wǎng)）
