钒电池发展状况及展望.docxVIP

钒电池发展状况及展望1国内外研发和应用现状有关钒电池的应用研究主要集中在储能领域。国外研发机构投入大量的资金，进行长达数十年的深入研究，并相继在泰国、日本、美国、南非等地建成了KW-MW级的钒电池储能系统，用于电站调峰，并给边远地区供电。目前,国内外多家卓有成效的研发和应用机构进行着钒电池研发，并已步入商业化阶段。1.1澳大利亚钒液流电池的研发工作最早始于1984年，由澳大利亚新南威尔士大学M Syallas-K azacos提出。1986年，钒液流电池体系获得专利。之后，对钒液流电池的相关材料，如隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等进行了研究，并取得了多项专利。1994年，钒液流电池用在高尔夫车上,4kWh钒液流电池在潜艇上作为备用电源。1997年UNSW 将专利权转售给澳大利亚Pinnacle矿业公司，新南威尔士大学停止了V2+/V3+电对和V4+/V5+电对在硫酸体系类型的钒电池研究。Pinnacle公司又于1999年将在日本和非洲大陆的专利许可分别授予了日本住友公司和加拿大Vanteck公司。1.2普能国际—加拿大VRB能源系统公司其前身为加拿大Vanteck技术公司，2001年10月通过控股Pinnacle公司，从而拥有钒电池核心技术，2002年改名为VRB能源系统公司(VRB Power Systerms)，从事钒电池技术的开发和转让。2008年11月，VRB能源公司因为财务问题和经济危机，停止了其所有业务。2009年北京普能公司收购了VRB能源公司，成立普能国际。1.3泰国Cellennium(泰国)有限公司是一家致力于钒电池开发的公司，其钒电池单电池开路电压从1.1V—1.6V，电池堆垂直放置并采用独有的溶液串联结构设计，优点表现在：基本消除旁路电流；由于易于检测堵塞和电解水可迅速被阻止因而非常安全；电解液流速和泵功率比溶液并联结构小因而系统效率高。另外，该公司电解液制备也很有特点：可持续生产，成本低。1.4日本目前，日本已建立了15座液流储能电池电站，并向意大利和南非出口了两座全钒液流储能电池系统。1.4.1住友电工住友电工与Kansai Electric Power公司自1985年开始合作开发钒液流电池。1989年，住友电工的电站调峰用60kW级钒液流电池建成，运行5年，循环1819次。1991~ 1994年研制成功60kW电堆，电堆运行5年，循环周期达1819次。目前，住友电工的20kW实验室钒液流电池电堆已循环16000次，除了电池隔膜的寿命有限，其他组件包括电解液，都是可以循环使用的，这一特性较其他寿命有限的化学电源来有很大的成本优势。住友电工自2001年起建设的商用钒液流电池系统，其经掌握完整的生产和组建钒电池系统的全套技术，其技术成熟度居世界首位。1.4.2日本K ashima- K ita电力公司Kashima- Kita电力公司是日本最大的私营电力公司,与日本电工实验室从1990年开始开发VRB技术,1992年获得UNSW专利许可。日本的其它研发机构有：三菱化工1993年获得UNSW 专利许可，1994年开发光伏系统用钒电池储能系统，建成50kW×50h(单电堆为2kW×5h)系统。1997年，横滨大学开展钒电池隔膜商业化的研究。离子交换膜采用交联技术得到好的性能，钒电池电流效率93.5%，电压效率达87.7%，总效率达82%。日本NEDO在北海道实施了2003~ 2007年的实证试验项目,为Hokkaido公司30.6MW风力发电厂提供6MW×20min或4MW×1.5h储电容量，作为风能发电并网前的稳定化。1.5美国2009年美国能源部投入370万美元在俄亥俄安装1MW /8MWh钒电池系统用于智能电网示范,蒙大拿也将安装50kW×6h钒电池系统用于50kW风电场发电。1.6奥地利Cellstrom是奥地利专注于钒电池储能系统开发的公司，从2002年开始至2008年开发出第一个系列产品FB10 /100, 可提供10kW/100kWh电力，48V直流电，DC to DC效率为80%，尺寸为4100×2200×2405。该电池用于太阳能电动汽车充电站，可再生能源发电厂，离网电场以及通讯基站。1.7北京普能世纪科技有限公司普能公司于2006年成立，专注于钒电池的研发、制造与商业化应用。2009年1月,普能公司实现对加拿大VRB Power System 公司(VRB Power公司) 的资产收购，包括VRBPower公司拥有或控制的所有专利、商标、技术秘密、设备材料等。此外，VRB Power公司的核心技术团队加入合并后的公司，为普能公司带来超过十年的钒电池领域研发经验,使其在电堆构造、关键材料、系统集成等方面取得突破性的进展。目前,普能公司总部与工厂位于北京，在加拿大运营的公司名称为普能国际。普能