在能源轉型與儲能技術革新的浪潮中,硫鐵液流電池技術取得了重大突破。日前,由國網湖南電科院牽頭,聯合中南大學、中和儲能共同研制的5kW/20kWh硫鐵液流儲能裝置,在國家電網湖南儲能示范工程基地正式并網運行。這一項目的投運,不僅標志著硫鐵液流電池技術完成了從實驗室到工程化應用的關鍵跨越,更為長時儲能技術的發展開辟了嶄新的路徑,為新型電力系統的構建提供了有力支撐。
硫鐵液流電池憑借其獨特的優勢,在儲能領域展現出巨大的行業價值。它融合了傳統液流電池的高安全性與長壽命特性,同時實現了電解液成本的大幅優化,更適合長時間、大規模儲能應用。其核心技術優勢主要體現在以下幾個方面:首先,本征安全,無燃爆風險,采用水性電解液,不具可燃性,無高溫膨脹變形風險,為儲能系統的安全運行提供了堅實保障。其次,原料來源廣泛,成本可控,電解液原料均為大規模硫、鐵化合物化工原料,相較于釩電池,電解液成本降低85%,是所有液流技術路線中最低的,極大地提升了儲能系統的經濟性。再者,全液態電解質,無相轉變風險,無離子嵌入和脫出的物理變化,不產生金屬固態物或氣體等相轉變,無機化合物結構穩定不降解,確保了電池的長循環壽命。此外,高溫分子結構穩定,無需降溫設備,高溫下不會產生沉淀析出,且反應活性更佳,因此無需高溫冷卻系統,可節省系統成本與運行能耗。最后,電解液邊際成本低,長時系統優勢大,在更長放電時長系統上成本優勢更明顯,適用于日內6-12小時儲能應用,滿足了長時儲能的需求。
湖南作為國內最早建設新型儲能的省份之一,在新型儲能領域的研究一直處于全國領先地位。由國網湖南電力申報的《湖南省域規模化多元新型儲能多場景融合應用及協調控制科技示范工程》成功入選國網第一批新型電力系統原創技術策源地科技示范工程,成為當次儲能領域唯一入選工程。此次國網湖南電科院的“新型儲能與電網融合協調技術研究”項目,重點聚焦液流電池等技術的電網交互能力、新型儲能協調互動與并網檢測技術、新型儲能經濟性等內容研究。其中,低成本硫鐵液流電池作為液流電池重點示范載體,國網湖南電科院、中南大學與中和儲能將對其展開深度合作,通過構建多技術對比測試體系,系統驗證硫鐵液流電池的本征安全、長循環壽命(超15000次)、充放電效率、電網融合能力及長時儲能經濟性等,為硫鐵液流電池在電源側、電網側規模化應用提供實證數據支撐,引領技術創新與產業發展。
液流電池技術的經濟性突破是其實現產業化的關鍵因素。依托鐵、硫等大宗材料的價格優勢,硫鐵液流電池電解液成本較全釩體系降低85%,展現出顯著的經濟性優勢。作為全球首家實現硫鐵液流電池工程化應用的企業,中和儲能在今年4月成功推出全球首個1MWh硫鐵液流電池系統,并計劃在2026年實現250kW/2MWh標準化模塊的量產。隨著規模化裝機的推進,硫鐵液流儲能系統的初裝成本有望降至1元/Wh以下,全壽命度電成本可低至0.1元/kWh,相較于鋰電池和釩電池形成顯著的經濟性優勢,成為既安全又經濟的大儲解決方案,為儲能產業的大規模發展提供了強大動力。
此次示范項目的成功運行,不僅驗證了硫鐵液流電池的技術可行性,更推進了“技術研發-工程驗證-產業應用”的完整閉環。隨著技術的不斷迭代與規模效應的逐步實現,硫鐵液流電池技術有望成為新型電力系統“源網荷儲”高效融合的重要支撐,推動儲能產業向更安全、更經濟的可持續發展方向邁進。在能源轉型的關鍵時期,硫鐵液流電池技術的成功應用,為實現碳達峰、碳中和目標提供了有力的技術支持,也為全球儲能產業的發展樹立了新的標桿。