日前，国家发改委、国家能源局、国家数据局三部门印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》（以下简称《方案》）指出，围绕不同应用场景对爬坡速率、容量、长时间尺度调节及经济性、安全性的需求，探索建设一批液流电池、飞轮、压缩空气储能、重力储能、二氧化碳储能、液态空气储能、钠离子电池、铅炭电池等多种技术路线的储能电站。
在业内人士看来，虽然液流电池占储能装机比重不高，但《方案》为液流电池等储能方式提供了明确的政策支持，有助于引导资金和资源向液流电池技术倾斜，促进其研发和应用，为技术进步和产业升级创造有利条件。
目前，我国液流电池储能已形成完整产业链，产业已逐步从探索培育期迈向发展推进期。为实现国内液流电池储能行业健康有序发展，下一步仍需要完善液流储能市场机制、标准体系、迭代新技术以及探索液流与新型能源系统融合发展。
市场需求不断高涨
作为一种长时储能技术，液流电池在储能时长方面具有显著优势。国内液流电池储能项目中，液流电池储能时长基本在4小时以上，部分项目储能时长达6小时。
中国化学物理电源行业协会储能应用分会近日发布的《2024中国液流电池产业发展白皮书》（以下简称《白皮书》）显示，液流电池生产商积极推进液流电池扩产计划，2023年国内签约、在建、投运液流电池生产线已超30条，涉及全钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池、锌铁液流电池、水系有机液流电池等多种技术路线，总产能达6GW/年，预计2025年我国液流电池产能有望跃升至30GW/年。预计2025年中国液流电池储能累计装机量占新型储能累计装机的比例将达到1.1%，到2030年和2035年该比例将提高到约2.2%和3.0%。
在国家政策支持和市场需求推动下，我国液流电池储能产业加速发展，液流电池储能订单快速释放、新注册企业增多、企业规模不断扩大。统计数据显示，2022年和2023年我国液流电池储能行业接收订单规模超过11.3GWh，较2021年及以前订单总量增长超过10倍，这反映出液流电池储能应用需求的高涨。旺盛的订单需求助推液流电池储能相关企业快速扩张。去年新进入企业数量增加较快，产业集群初步形成，预计未来产业扩产速度逐步加快，市场竞争将日趋激烈。
我国的液流电池行业正从探索培育阶段逐步过渡到发展推进阶段。《白皮书》显示，我国液流电池产业链已有超过95%的环节实现国产化，全链条国产化程度的提高为未来进一步降本增效创造了可能。
“液流电池技术自发明以来，历时二十余年，近几年才显著实现国产化。在此之前，我们不得不依赖于价格昂贵的进口离子交换膜。”毅富能源科技总经理张成表示，如今，液流电池的众多部件已成功实现国产化，这一转变极大地促进了液流电池行业的发展。
仍存在不足与挑战
2023年以来，全钒、锌铁、铁铬、全铁等多种液流电池技术路线蓬勃发展，液流电池已进入产能、技术全速发展期。但液流电池产业化仍面临一些不足。
“技术层面仍有较大优化改进空间。”中国化学物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇对《中国能源报》记者表示，相对于其他储能产品，液流电池具有寿命长、能量密度高、技术成熟度高的优点，但其功率密度和能量密度指标有待进一步提升，需要开发新型电解液体系，优化电堆制造、电力管控系统设计等要素，以显著提升液流电池的单位体积、单位质量的功率和储放能力，使整体储能效率达到80%以上。
张成认为，在当前市场推广与技术开发过程中，电解液的优化是有效降低液流电池装机成本的关键技术之一。目前，电解液的制备成本相对较高，我国石煤钒资源丰富，然而在提纯及制备电解液的过程中，成本极高。若能对电解液的制备路径优化、简化流程，将有望显著降低液流电池储能电解液的成本。
业内人士认为，液流电池成本仍然有下降空间，在目前锂电池成本不断降低的情况下，液流电池成本竞争力和商业模式需要供应链和产业链企业一起努力，协同增效降成本。2023年，电池级碳酸锂的价格不断下跌，因此，锂电储能系统均价与2023年初相比接近“腰斩”。在这种情况下，储能用户更多倾向于采购磷酸铁锂储能系统，液流电池成本虽有较大降低，但在同等招标条件下，依然面临较大成本压力。“值得注意的是，离子交换膜‘防穿刺’须提升自主研发生产能力，以降低成本。此外，要建立和完善电堆、电解液、双极板、流道板、专用管道等核心原材料和零部件的供应链保障能力和工程化应用集成能力。”刘勇直言。
另外，目前液流电池行业标准体系不健全，制约其规模化应用，下一步要积极完善液流电池储能产品、系统和工程建设技术标准体系，推动产业良性发展。
需拓展多场景应用
虽然我国液流电池储能已形成较完整产业链，但在提高技术水平、完善标准体系、降低综合成本、拓展应用场景等方面仍有较大空间。
“尽管国内液流电池储能行业已经出台一系列标准，但目前针对液流电池的具体标准体系仍有待完善。建议完善液流电池在智能制造、规划设计、施工安装、智能运维、物流运输等标准建设工作，建立保障液流电池产品全生命周期应用的产业链标准体系。”刘勇坦言，未来需进一步支持液流电池技术创新和研发，依靠技术突破提高产业价值。比如，积极支持电解液、离子膜等关键技术的创新，以提高能量密度和能量转换效率等性能指标。此外，还需要优化电堆制造工艺，以达到降本增效的目的。
在业内人士看来，液流电池储能项目尚未实现全面商业化，产业发展仍然需要主管部门的支持。目前，各级主管部门通过示范项目、典型工程等支持液流电池产业发展，并落地较多示范项目，建议相关企业深入总结相关示范项目的经验与不足，加快液流电池长时储能的市场推广和应用。
“下一步，可积极探索液流电池长时储能与其他新型能源系统和服务相结合，拓展应用场景和商业模式。”刘勇表示，液流电池作为一种安全、高效、环保的储能技术，具有长时储能的巨大潜力和灵活性，可以与太阳能、风能、电动汽车充电站、智能建筑、智慧交通等多领域能源系统相结合，形成相互赋能的能源供应模式。
