中國儲能網(wǎng)訊：5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
湖南三豐釩業(yè)有限公司總經(jīng)理田興江在儲能電池專場，發(fā)表了題為"釩電解液在液流電池中應(yīng)用及技術(shù)探討"的精彩演講。
演講內(nèi)容如下：
田興江：各位專家，大家好！借今天的平臺我就釩電解液在液流電池中應(yīng)用及技術(shù)探討跟大家做分享。我的主題包括兩點，一是推介公司，二是電解液。
湖南三豐釩業(yè)成立于2015年，座落在煤矸石釩礦極為豐富的湖南湘西花垣縣工業(yè)園區(qū)，主導(dǎo)產(chǎn)品為高純五氧化二釩、硝酸釩、高能釩片、偏釩酸鈉、Sm釩、硫酸氧釩、輕沸釩、焦釩酸鈉、偏釩酸銨等。2016年獲批2000噸五氧化二釩深加工建設(shè)項目，目前，一期工程已基本完成。
公司擁有研發(fā)五氧化二釩系列新產(chǎn)品的技術(shù)團隊和能力。并把生產(chǎn)三廢實現(xiàn)良性循環(huán)利用工藝，達到清潔生產(chǎn)、綠色環(huán)保的目標(biāo)。
2010年12月27日，湖南省有色金屬地質(zhì)勘查局245隊權(quán)威發(fā)布，湘西州已探明V205金屬量300萬噸以上，潛在經(jīng)濟價值7000億元人民幣以上，資源遠景儲量在1000萬噸以上，釩儲量達到了特大型規(guī)模。
湖南三豐釩業(yè)能生產(chǎn)釩系列產(chǎn)品二十幾個，包括高純五氧化二釩、高純偏釩酸胺、偏釩酸鈉、硫酸氧釩、硝酸釩、釩片。產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到軍工航天、環(huán)保治理、陶瓷釉料、化工催化、光電儲能、中間合金等領(lǐng)域。
三豐釩業(yè)得到了支持與合作單位有很多，清華大學(xué)深圳研究院能源與環(huán)境研究所、合肥工業(yè)大學(xué)、湖南德沃普電氣股份有限公司等。最近三豐釩業(yè)與中國科學(xué)院金屬研究所就利用廢釩及廢釩觸媒改良固（液）態(tài)釩電池，達成合作共同研發(fā)協(xié)議，成立了雙方有院士、高級工程師數(shù)人參加的項目組。并由我公司總工許小弟教授擔(dān)任項目組首席專家。在原全釩液流釩電池釩電解液的基礎(chǔ)上進行改良型電解液的深度研發(fā)。
我們對全釩液流電池有一定的看法。全釩液流電池從國外到國內(nèi)的研究開發(fā)有40多年歷史了，我國首批有北京普能、上海神力、山西金能等企業(yè)為中國全釩液流電池打下了扎實的基礎(chǔ)。十年前在中科院大連化物所張華民教授、清華大學(xué)王保國教授等一批領(lǐng)軍人物帶領(lǐng)下，以大連融科等一批企業(yè)把我國的全釩液流電池推向了新的成熟高度。從此全釩液流電池企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)得到快速發(fā)展。
行業(yè)發(fā)展中有一個現(xiàn)象：多年來，幾乎全部的專家、教授和研究機構(gòu)都致力于釩電池的電化學(xué)工程應(yīng)用及質(zhì)子膜的研究，而對其重要組成部分V2O5投入研究極少，特別是釩生產(chǎn)企業(yè)。所以，在掌握V2O5的制造關(guān)鍵技術(shù)前提下，我公司在總工程師許小弟領(lǐng)隊下，對全釩液流電池釩市場進行了分析研究。認(rèn)為液流電池在國家示范工程應(yīng)用多，全面商業(yè)推廣道路曲折有些原因。
原因一，近20年釩市場價格不穩(wěn)定，最高時達到48萬，最低時只到5萬，釩電池重要組成部分釩電解液的生產(chǎn)成本無法控制。與鉛酸電池、鋰電池等比較，雖有安全環(huán)保、大容量和使用壽命長的優(yōu)點，在價格上確實沒有優(yōu)勢。從（下圖）可以看出全釩液流電池成本高于鋰電池、鉛炭電池和鉛酸電池。
我們就全釩液流電池及釩價變化對每千瓦時儲電的影響做了分析，電器及控制系統(tǒng)制備費為1535元/千瓦時，一代電解液需使用7.5公斤V2O5/千瓦時。釩價在10萬/噸時為2585元/千瓦時、釩占40%，釩價在20萬/噸時為3635元/千瓦時、釩占57%（釩電解液制造成本為釩價的1.4倍）。所以釩價對全釩液流電池的價位影響較大（二代釩電解液成本可下降26%）。
原因二，二是沒有選擇合適純度的V2O5制造釩電解液，最初有人提出要99.99%的V2O5來生產(chǎn)，但進口或制造成本太高，后來又提出98%的V2O5可生產(chǎn)釩電解液，我們試了根本不可行。當(dāng)然還有國產(chǎn)離子膜和電器控制部分的提質(zhì)降耗的研究。
我們認(rèn)為該問題的解決辦法可考慮由國內(nèi)有實力的財團和企業(yè)組建區(qū)域性或跨區(qū)域的產(chǎn)業(yè)同盟，形成從投資--生產(chǎn)--市場互補格局，來穩(wěn)定釩價，增加全釩液流電池在儲能市場的競爭力。
這是資本、資源、技術(shù)、生產(chǎn)聯(lián)盟互補的示意圖，將從礦山到五氧化二釩制造成電解液，至液流電池市場，包括危廢循環(huán)利用，形成大的運行系統(tǒng)。我們現(xiàn)在具有99.99%高純度五氧化二釩生產(chǎn)線，目前三豐公司可以規(guī)?；慨a(chǎn)99.8%V2O5以上，即達到使用效果，又能降低材料成本?？蔀殡娊庖荷a(chǎn)企業(yè)提供價格合理、充足并質(zhì)量可靠的高純五氧化二釩材料。三豐釩業(yè)在此基礎(chǔ)上，在全釩液流電池研究和生產(chǎn)過程中無數(shù)專家和企業(yè)厚重經(jīng)驗積累的支撐下。用一年多時間研發(fā)了二代釩電解液。
我們對二代電解液的研發(fā)工作，我們用小電堆進行的上萬次的測試，電堆采用10㎝×10㎝單片離子交換膜，釩電解液為137g/L（180毫升×2），試紙測定電解液PH值為12左右，充放電能量在10.9wh，放電量可達8.6wh左右。能量電效率在80%--85%之間，能量密度為22以上。經(jīng)計算，每克V2O5產(chǎn)生放電量為170瓦時，是一代釩電解液（132瓦時）的1.28倍。
既然有了第一代電解液，為什么要研發(fā)第二代電解液？因現(xiàn)在市面上生產(chǎn)和使用釩電解液基本上每噸V2O5配備6.5噸的硫酸進行制備，是強酸性。手不能觸，衣不能沾，給生產(chǎn)、運輸、使用及維護回收帶來不小的安全環(huán)保隱患。所以我們憑著對釩特性的理解，想解決這個難題。
第二代電解液有四個特性：
一，呈堿性，PH值12，目前中國沒有這個指標(biāo)，相信國際上也沒有，因為都是強酸性；
二，可結(jié)晶性；
三，簡易復(fù)合堆循環(huán)實用性；
四，無害化回收利用；
呈堿性后，可以解決生產(chǎn)、使用、運輸?shù)陌踩裕瑢Νh(huán)境沒有影響。可結(jié)晶性，安全型二代釩電解液可在其制備過程中通過濃縮得到任意需要的克立升摩爾值，已可制成固、膠狀釩電池材料。如此可解決：
1，固膠態(tài)可長途安全運輸，并降低運輸成本。液態(tài)強酸的不安全，且運輸成本高，我們制成固態(tài)運到現(xiàn)場后，加上配置純水馬上恢復(fù)為全釩液流電池電解液，降低生產(chǎn)成本。
2，可向固態(tài)釩電池或含釩電池發(fā)展，如汽車電池、手機電池、軍工等范圍。用了釩電池后極大的提高了安全系數(shù)，光電、軍工領(lǐng)域目前在與我們對接。
3，可簡易提高釩電解液的摩爾值，縮小釩液流電池體積，提高能量密度，降低使用成本。目前我公司試驗以137克/立升為基數(shù)。期望最高值可達280克/立升。
簡易合堆性，一代電解液在制造電解過程中以單極合堆成為合格液。而另一電極電解液需返工制作，在使用維護和回收利用方面有一定的難度。新二代釩電解液可在電解過程中，正、負兩級都能互為合堆。在使用過程中，如果產(chǎn)生時效性充放電能量衰減，可在釩電池使用現(xiàn)場隨時合堆，合堆后的充放電能量不減或呈上升。長期合堆使用，可以做到無限循環(huán)使用。
無害化回收，由于二代電解液的呈堿性，在液流電池使用后可實現(xiàn)安全、環(huán)保型的100%無害化回收，不但不污染環(huán)境，還可做到危廢棄物循環(huán)再生的良性利用。
三豐釩業(yè)公司希望為國家全釩液流電池、儲能行業(yè)貢獻自己的一點微薄之力。目前我們在新材料如釩電解液固體、四氧化二釩等是國際上沒有的，現(xiàn)在美國、日本高度的關(guān)注我們，產(chǎn)品樣品已經(jīng)寄過去。我們的報價很高，四氧化二釩，報價將近60萬。我們希望能和大家一起能為儲能行業(yè)做點貢獻，歡迎大家光臨指導(dǎo)，形成交流合作模式。
