當鋰離子電池在固定儲能領(lǐng)域占據(jù)主導地位時，越來越多的產(chǎn)業(yè)企業(yè)正積極開發(fā)不同的技術(shù)以提升自身競爭力，為市場帶來更具競爭力的儲能系統(tǒng)。在鋰離子電池的競爭對手中，氧化還原硫電池(Redox Flow Battery, 氧化還原硫電池)是目前進入市場的主要競爭對手之一。

最近，IDTechEx從技術(shù)和市場的角度對氧化還原硫電池進行了深入的分析，評估了它們應對不斷發(fā)展的固定儲能市場的潛力。

很明顯，鋰離子電池將在不久的將來占據(jù)主導地位，目前，鋰離子電池已經(jīng)展現(xiàn)了在占領(lǐng)儲能市場份額的不俗勢力，這推動儲能行業(yè)走向新的篇章。

鋰離子電池具有體積大和能量密度大的優(yōu)勢，這使得這項技術(shù)非常適合解決電動汽車市場。在電動汽車市場成本下降的推動下，該技術(shù)在固定儲能市場、供電側(cè)(FTM)和需求側(cè)(BTM)應用領(lǐng)域也開始具有競爭力。

圖1:供應側(cè)及需求側(cè)的電網(wǎng)示意圖，來源:IDTechEx

儲能市場的能力可以從表后使用的少數(shù)kWs功率范圍轉(zhuǎn)換到表前應用的MWs功率輸出。

這些特性使得鋰離子電池極具競爭力，盡管市場上亦有出現(xiàn)其他儲能技術(shù)，但鋰離子電池的優(yōu)勢仍然很難被挑戰(zhàn)。

雖然鋰離子電池在儲能市場具有巨大優(yōu)勢，但鋰離子電池所采用的危險材料如果不小心處理，就容易起火。此外，這些系統(tǒng)一旦點燃就很難熄滅。PSA集團與消防部門合作，設(shè)計了一種特殊的解決方案，可以在發(fā)生點火情況時，對電池堆進行注水，并輕松撲滅火災。

除了火災風險，對于固定的儲能應用而言，鋰離子電池相比其他設(shè)備循環(huán)壽命更短(約10,000個循環(huán))，比如氧化還原硫電池就可提供超過20,000個循環(huán)。

因此，盡管能量密度較低，但氧化還原硫電池循環(huán)壽命更長，化學成分更安全，使該技術(shù)非常適合靜止應用。

與鋰離子電池不同，氧化還原液流動電池的工作原理是在電極上流動兩種液體，即電解質(zhì)。這樣，電解質(zhì)中所含的電活性物質(zhì)在電極表面發(fā)生反應產(chǎn)生電。因此，電解質(zhì)的量越大，電池中儲存的能量就越大。氧化還原硫電池的功率輸出由電極堆的大小和化學反應的動力學來定義。

因此，氧化還原硫電池的另一個優(yōu)勢是能量和功率的解耦，這使得這種系統(tǒng)的定制更加簡單。

圖2:氧化還原硫電池的爆炸表示，顯示不同的組成。資料來源:用于儲能的模塊化氧化還原硫電池的設(shè)計、構(gòu)造和性能的工程方面，L.F. Arenas, C. Ponce de Leon, F.C. Walsh，《儲能雜志》(2017)。

此外，氧化還原硫電池循環(huán)壽命更長(氧化還原硫電池 >25000;鋰離子 < 10,000）與鋰離子電池相比，它的存儲成本要低得多。

雖然氧化還原硫電池具有良好的發(fā)展前景，但高技術(shù)資金成本仍然是該技術(shù)進入市場的主要限制。

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