電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）國家近年來大力發(fā)展新能源，但新能源間歇性和波動性的因素無法消除，加上部分電網(wǎng)建設(shè)問題，從國家能源局發(fā)布的報告來看，仍然存在少量棄光、棄水和棄風的電量浪費現(xiàn)象。盡管平均棄電率已經(jīng)從過去的10%以上縮小至在1%~5%之間，在全國龐大的用電量下，依然是一個不容小覷的數(shù)字。

為了進一步改善能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，解決利用不足的現(xiàn)象，我國也開始大力推動新型儲能發(fā)展，不僅是電源側(cè)，還有電網(wǎng)與用戶側(cè)的新型儲能。借著材料科學的東風，儲能電池這種電化學儲能方式迅速崛起，不少省市都在加強儲能電池產(chǎn)品的布局，比如鉛蓄電池、鋰離子電池、液流電池等。

儲能有術(shù)

與動力電池相比，儲能電池更注重高安全、低成本、高可靠與長壽命，尤其是在長壽命上。比如新能源汽車的動力電池循環(huán)壽命大概在5到10年之間，而電網(wǎng)等項目所用到的儲能電池則需要10年以上的循環(huán)壽命。而動力電池追求的是高能量密度和小體積，這些就是儲能電池的弱項。

而在儲能電池中，也有液流電池與鋰離子電池等不同的路線。液流電池將電解質(zhì)置于外部容器，而鋰離子電池的能量來自于電池內(nèi)部。因此液流電池儲能系統(tǒng)擴容更方便，成本也更低，只需要擴大容器即可。在緊急供電的情況下，液流電池也可以直接通過更換電解液的方式來解決問題。

Megapack儲能電池組起火 / 澳大利亞維多利亞消防隊

最重要的自然還是安全問題，由于儲能電池往往采用集裝箱式的存儲方式，如果出現(xiàn)動力電池那樣頻繁的起火等情況，后果不堪設(shè)想。今年7月，特斯拉在澳大利亞建的Megapack鋰離子儲能電池組就發(fā)生了起火現(xiàn)象，火勢難以控制，花了150個消防員4天時間才撲滅。

液流電池

液流電池根據(jù)電解質(zhì)的不同，也分為全釩液流電池、鋅溴液流電池等不同類型。全釩液流電池具備了高安全性的特性，且循環(huán)壽命遠高于鋰離子電池。然而全釩液流電池的缺點在于它的成本較高，盡管近期釩的原材料價格有所下跌，但其電解液依然是整個電池中成本最大的一環(huán)。不少相關(guān)技術(shù)的開發(fā)都在從成本下手，以求推動全釩液流電池的商業(yè)落地。

除了全釩液流電池之外，近期全鐵液流電池也登上了熱點，焦點來源于美國一家制造全鐵液流電池的公司ESS。該公司曾獲得比爾蓋茨牽頭創(chuàng)立的突破能源基金、軟銀子公司SB能源的投資，并于近日登陸紐交所。

全鐵液流電池與鋰離子電池對比 / ESS

ESS還做了一個全鐵液流電池與儲能鋰離子電池的對比，傳統(tǒng)的儲能鋰離子電池使用方式為充電4小時，放電4小時，接著一天中的16小時都處于閑置狀態(tài)。這么做的原因很簡單，那就是在使用中鋰離子電池的性能會逐漸退化，致使電量減少，危及儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

全鐵液流電池集裝箱 / ESS

而全鐵液流電池主打的就是長時間運轉(zhuǎn)，其最長時間可達12個小時。ESS甚至還和慕尼黑再保險公司為其電池提供了保險，無論規(guī)模大小和地點，都能提供10年的性能保證。安全性上，全鐵液流電池無燃燒和爆炸風險，而且可以做到-10℃~60℃的工作環(huán)境溫度，甚至不需要HVAC散熱，對于一些高氣溫、陽光直射的地區(qū)來說尤為適用。

在采用了鐵、鹽和水作為電解質(zhì)后，ESS的全鐵液流電池可以說是一種清潔與低成本的儲能方案。因為全鐵液流電池并不會用到釩和鋰這樣的稀土礦物，所以在原材料提取和生產(chǎn)工序中產(chǎn)生的環(huán)境污染更少。

也正因如此，在目前材料供應(yīng)鏈緊縮的情況下，全鐵液流電池在成本上更可控。根據(jù)ESS的說法，全鐵液流電池的投資成本與鋰離子電池相近，但擁有成本與其他競品技術(shù)相比要低上40%。

小結(jié)

儲能電池的存在為電力系統(tǒng)提供了容量支撐，也為當前出現(xiàn)缺口的電力調(diào)峰提供了助力，確保光伏等新能源的高效消納。除了電源與電網(wǎng)側(cè)的儲能外，國家也在推動用戶側(cè)的儲能，針對這種分散式的儲能，安全、長時間使用與維護更加重要。在儲能系統(tǒng)的建設(shè)中，尚未出現(xiàn)全場景通用的電池方案。再者，如果沒有一個靈活調(diào)控的電力系統(tǒng)和完善的市場用電機制，在雙控下再完美的儲能方案，也難以解決缺電問題。