中國儲能網訊：電解液，釩電池的核心材料，主要的成本構成。在五氧化二釩價格居高不下的當下，電解液還有哪些降本空間？有哪些企業(yè)在布局？
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釩電池的核心
全釩液流電池是一種以金屬釩離子為活性物質的液態(tài)氧化還原可再生電池，其系統(tǒng)主要由電堆、電解液和其他部分組成。電解液是釩電池的關鍵材料，不同于鋰離子電池，釩電池電解液直接充當電池系統(tǒng)的正負極。
釩電池的正極電解液為含有四價和五價釩離子的硫酸溶液，負極電解液為含有二價和三價釩離子的硫酸溶液。在對電池進行充、放電時，正負極電解液在離子交換膜兩側進行氧化還原反應。
作為電能的存儲介質，電解液的體積和濃度決定了全釩液流電池儲能系統(tǒng)能夠儲存的最大能量；此外，電解液的純度（一般需達到99.9%以上）、穩(wěn)定性、適用溫度范圍等因素也將對全釩液流電池的運行效率和壽命造成較大影響。
因此，電解液的開發(fā)和制備能力是全釩液流電池廠商重要的核心競爭力之一。
電解液在制備過程中對雜質、價態(tài)的控制要求較高，目前釩電解液的制備方法主要有物理法、化學還原法和電解法。
物理法制備釩電池電解液是直接將高純VOSO4溶解于硫酸中，制得釩電池電解液，但此方法的局限在于高純VOSO4價格偏高，制出的電解液濃度最高為2mol/L，電池能量密度低，限制了其規(guī)?；I(yè)生產。
化學還原法是將V2O5使用還原劑如單質S、有機酸類、醇類、大豆油等還原成易溶于水的VOSO4，或者是混合價態(tài)的釩離子，這種制備釩電解液的方法簡單、設備要求不高、速度快、可制備高濃度的釩電解液；缺點是操作較復雜、合成量少、制備周期長、加入的還原劑不易除盡，難以提純得到高純度的釩電解液。
電解法原理是采用有隔膜分割的電解池。在電解池負極區(qū)加入高價釩化合物(V2O5或偏釩酸鹽)和H2SO4溶液，正極區(qū)則加入與負極區(qū)濃度相同的H2SO4溶液，高價釩化合物與負極接觸后被還原，同時還原產生的V(II)和V(III)也可將高價釩化合物還原而溶解。
電解法能夠持續(xù)制備大量高濃度的釩電解液、操作簡單、易于工業(yè)化生產，但也存在速率慢、設備要求高、耗能高、成本高等缺點?？偟膩碚f，化學還原法法與電解法各有優(yōu)缺點，要根據具體情況擇優(yōu)選擇。
電解液是釩電池最大的成本來源，其占比約40%。釩電解液降本能有效實現釩電池儲能系統(tǒng)降本，其降本可能性有哪些？
目前看來，釩電解液利用率有待進一步提升。電解液的體積和濃度決定了全釩液流電池儲能系統(tǒng)能夠儲存的最大能量，電解液中五氧化二釩占成本的2/3以上，理論上儲存1kWh的電能需要5.6kg五氧化二釩，但目前電解液的實際利用率僅能做到70%，五氧化二釩用量約為8kg，電解液利用率的提升將減少五氧化二釩用量，進而降低投資成本。
釩電池壽命到期后，釩電解液還可回收再利用，通過租賃電解液的方式能夠有效降低電解液成本。如果能夠促成制造-使用-回收的產業(yè)閉環(huán)，還可以進一步提高電解液的殘值，釩電池全生命周期內的成本則可大幅降低。
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哪些企業(yè)具有釩電解液產能？
電解液是全釩液流電池中的核心材料，直接影響能量單元的性能與成本。由于制備過程中需要考慮電解質配比、溫度、添加劑等多種元素才可實現高效率生產高性能釩電解液，行業(yè)壁壘較高。目前國內布局電解液的企業(yè)有大連融科、釩鈦股份、興欣釩科技、河鋼股份、川威集團、湖南銀峰等。
大連融科、釩鈦股份
大連融科在2016年率先建成了釩電解液生產基地，實現了全釩液流電池電解液和雙極板等關鍵材料的國產化生產。
2022年10月，釩鈦股份與大連融科共同投資3161萬元成立釩融儲能，第一階段計劃在攀枝花市建設產能2000立方米/年釩電解液產線，第二階段是在2023年至2024年根據釩電池儲能市場增長情況，雙方協(xié)商投資建設產能60000立方米/年釩電解液。
釩鈦股份近日在接受機構調研時亦透露，釩融儲能預計2023年上半年建成投產，后續(xù)雙方還將根據市場情況協(xié)商建設更大規(guī)模產線。
四川省興欣釩科技有限公司
2023年2月9日，四川省興欣釩科技有限公司電解液項目開工，該項目將實現年產釩電解液3500立方米，產品將運往北京普能、偉力得等企業(yè)制成釩電池。該公司年產釩1.8萬噸，本項目所使用的原料即為提釩生產線的中間產品，項目滿負荷生產約占釩渣提釩生產線約3%的產能，原料可穩(wěn)定供應。
河鋼股份
公開消息稱，河鋼股份擁有生產釩電解液用高純氧化釩、全釩液流電池電解液的技術，并已建成1000噸/年高純釩產線、1000噸/年釩電解液產線，產品質量得到國內外頂級釩電池廠家的認證。
川威集團
川威集團從2011年開始研究開發(fā)釩電解液生產制備等技術，目前已掌握了傳統(tǒng)長流程釩電解液制取、短流程低成本釩電解液制取等系列技術，并擁有自主知識產權。該公司年產2000立方米釩電池電解液產線于2013年建成投產。川威集團有關負責人表示，公司3500立方米釩電解液示范生產線將在今年一季度開工。
湖南銀峰新能源
該公司耕耘于全釩液流電池10余年，擁有40余項核心專利，包括電解液制備、高純釩冶金冶煉、核心電堆設計、系統(tǒng)集成設計等，目前已在江西宜春建成了年產6.6萬立方米釩液流電池電解液生產基地。
