液流电池电堆作为系统的功率单元,其性能直接决定了储能系统的效率和成本。电堆的额定输出功率通常基于特定能量效率下的可持续充放电功率,而能量效率的计算需排除泵损耗、热管理损耗等外部因素。

电堆的输出功率=工作电流密度×电极有效面积×单体平均输出电压×单电池节数。在电流密度恒定时,增加电极面积和节数可提升功率,但会增大体积和成本。

在液流电池电堆方面,从早期的5KW、10kW电堆升级到如今的32kW、42kW、70kW,甚至于百千瓦级高功率电堆,这需要高离子电导率隔膜提高电堆的功率密度,流场设计优化提高液体分布的均匀性,结构改进节省物料成本并提高电堆的耐用性和可靠性等等多项关键技术联合突破。

目前,各企业主流电堆的功率集中在32kW、42kW等规格,但技术路线差异显著,尤其在能量效率、功率密度、材料创新和成本控制等方面竞争激烈。

 42kW电堆(列举5家) 

1、天府储能

型号:T1电堆42kW钒电池电堆

电堆规格:尺寸为84cm x 55cm x 80cm,体积为0.3696立方米,重量为550kg,由96片单堆组成;

技术亮点:额定功率下的能量效率达到了81.6%;且在经过一年的实际运行后,其平均能量效率仍高达81.4%。

 

2、川承储能

型号:首发42kW全钒液流储能电堆
发布时间:2025年5月
技术特点:①该产品通过采用全硫酸体系电解液,全过程无不良副反应产物产出,确保使用过程中的安全性;②所有材料本征稳定,无非稳态催化剂添加,循环寿命>20000次;③依托成熟的密封、模块化装配等结构优化工艺,实现减重37%;④支持110%超功率稳定运行。
 

3、国家能源集团低碳院

型号:第二代42KW钒电堆

发布时间:2024年12月

电堆参数:电流密度180mA·cm-2条件下,能量效率≥80%(可达81.9%);放电功率可达50kW。

技术特点:新型组件一体化封装技术简化装配工艺;电极框的制造工艺升级为模具注塑工艺,电堆材料成本降低50%。

 

4、中国电气装备

型号:42KW全钒液流电池电堆

发布时间:2025年3月

技术亮点:开发动态界面催化材料技术、多元复合流场设计技术、超薄材料高精度热熔技术、产线全流程在线检测与智能控制技术,工作电流密度提升42%,电堆流动阻力降低36%。

5、巨安储能
型号:42kW铁基液流电堆
发布时间:2023年8月
电堆规格:1237*595*880mm,860kg
参数:电堆效率>80%,循环次数>10000次;标称电压为88V,标称放电电流为358A。
技术亮点:高离子电导率隔膜提高了电堆的功率密度,流场设计优化提高了液体分布的均匀性;电堆生产产品良率高达99%以上;此外,巨安储能的电堆适用于全铁液流、全钒液流、铁铬液流。
 40kW电堆(2家) 
6、林源储能
型号:40KW全钒液流电堆
发布时间:2023年7月
技术亮点:直流侧的转化效率是大于83%;可以在0-45摄氏度之间稳定运行;内部流阻结构设计,降低流阻20%;采用新一代密封技术、流体分配管道,实现同等功率下,电堆体积减小20%以上。
7、京能电力京能研究院
型号:40KW电堆系统
技术成果:能量效率实现从68.26%提升至71.70%。

 32kW电堆(列举4家) 

8、毅富能源

型号:第二代32KW电堆(EF-32-2S)

发布时间:2024年9月

技术突破

①能量效率在恒电流和恒功率模式下分别达80%和81%;

②额定电流密度提升至400mA/cm²(行业平均180mA/cm²),电堆的功率密度达5000W/㎡(行业最初2000W/㎡);

③体积降低45%,隔膜用了减少近一半,成本降低40%;

④电解液利用率从65%提升至80%;

⑤且电堆适合-25℃~45℃宽温域运行。

【对比图:电堆体积减小近一半】
 
9、中和储能
型号:32KW电堆
规格:1210*839*545mm,350kg
参数:额定功率密度200mW/cm²,能量效率≥80%,环境温度-35~40℃;循环次数≥15000
 
10、永泰能源
型号:1.2代32kW电堆
技术亮点:电堆能量效率达82.09%。
 
11、中钠储能
型号:澎湃”系列全钒液流电池32kW电堆
规格:1143*900*695mm
技术亮点:能量效率≥81%,新产品密封效果更好,效率更高,已通过第三方检测认证并正式量产。

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申明:文章来源于艾邦液流电池网综合整理,各电堆资料来源于官微官网公开报道,如有错误,请联系我们修改。

液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
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作者 808, ab