在全球能源转型的浪潮中,储能技术正经历着一场深刻的变革。随着风电、光伏在电力系统中的占比不断提升,对4小时以上乃至跨天、跨周的长时储能(LDES)需求变得愈发迫切。在众多技术路线中,液流电池凭借其本征安全、超长寿命和功率容量解耦的独特优势,被视为解决“沙戈荒”大基地及电网侧调峰难题的“金钥匙”。
而液流电池的“心脏”,正是决定系统性能与成本的关键部件——电堆。2025年以来,中国液流电池企业在大功率电堆领域实现了跨越式突破,单堆功率从传统的30-50kW跃升至100kW以上,不仅大幅降低了系统集成成本,更标志着液流电池正式迈入规模化商用的新纪元。
本文将介绍科普液流电池的核心原理,解读当前国内五家实力超群的头部企业及其百千瓦级电堆产品。

一、 什么是“流动的电池”?

液流电池,顾名思义,是一种让电解液“流动”起来进行充放电的电池。它不同于将能量存储在电池内部的锂电池,其核心特征是功率与容量解耦

  • 工作原理液流电池通过泵将储存在外部储罐中的正、负极电解液(通常为含钒离子的溶液)分别泵入电堆内部。在电堆中,两种电解液通过离子交换膜进行离子交换,发生氧化还原反应,从而实现电能与化学能的转换 。

以全钒液流电池为例

  • 液流电池组成工序:

图源:凯熙科技
  • 核心优势

    ①本征安全电解液以水为基质,不燃不爆,从根本上杜绝了起火爆炸的风险 。

    ②超长寿命循环寿命可达20000次以上,日历寿命超过20年,且全生命周期内容量衰减极小 。

    ③灵活配置输出功率由电堆大小和数量决定,储能容量由电解液的体积和浓度决定。在增加储能时长时,只需增加电解液储罐,边际成本极低。

 

二、 电堆:液流电池的“动力心脏”

  • 概述:电堆是电化学反应发生的场所,由数十至数百节单电池堆叠而成,是液流电池系统中技术难度最高、成本占比最大的核心部件。一个高性能的电堆,需要在电流密度、能量效率、密封性以及流体分布均匀性上达到极致平衡。

全钒液流电池5KW电堆,储能新宠了解一下?��🔋

该图为5千瓦电堆

  • 电堆组成:电堆主体(由多个单电池单元串联或并联组成,每个单电池单元包含正极、负极电极、离子交换膜、双极板等核心部件)、端板、进出液管道及管卡、底座、密封件以及各种零配紧固件

图片

由4节单体电池组成的液流储能电池短堆示意图

  • 电堆生产工艺流程:

图源:凯熙科技

近年来,中国企业在电堆技术上的迭代速度明显加快。高功率密度电堆的开发成为主流,通过提高电流密度(从传统的160mA/cm²提升至400mA/cm²以上),可以显著减少电堆中膜、碳毡等昂贵材料的使用量,从而实现系统成本的快速下降 。

三、 5家实力企业及百千瓦级电堆深度介绍

1. 大连融科储能集团——256kW电堆(行业龙头,全产业链霸主)

  • 实力与产能大连融科是全球唯一掌握全钒液流电池“材料—装备—应用”全产业链核心技术的企业。依托在3.2GWh大型项目中的丰富经验,其电解液产能已位居全球第一(年产8000m³,2026年产能规划大幅提升),累计在建和投运装机规模占国内市场一半以上 。

     

  • 市场地位:作为行业绝对的龙头,融科不仅深度绑定上游钒资源(如与钒钛股份签订2万吨/年供货协议)

 

2. 液流储能科技有限公司——125kW电堆(技术先锋,全球化布局)

  • 实力与产能公司构建了从钒材料开发到电站运维的完整产业链闭环。凭借全自动化智慧产线,其产品在微米级工艺误差控制上表现优异,已获得德国TÜV莱茵认证,具备进入欧洲高端市场的资质 。

  • 电堆介绍2025年4月发布的125kW全钒液流电堆是该公司集大成之作。该电堆解决了堆叠工艺中旁路电流导致的效率衰减难题,并优化了高压损工况下的流道设计。

    • 核心参数:电流密度180mA/cm²,实测最高效率>85%,尺寸仅为1190*1080*630mm。

    • 技术亮点:支持-35°C~65°C超宽温域运行,且可定制化适配盐酸基、硫酸基等多种电解液体系,展现出极强的场景适应性 。

  • 市场情况该产品已全面量产,并成功应用于海外工商业储能项目,如欧洲某物流中心的光伏配套项目 。


 液流储能科技电堆自动化生产线

 

3. 天府储能——128kW电堆(黑马崛起,认证齐全)

  • 实力与产能专注于高功率电堆的研发与制造,其技术团队在电极和堆叠工艺上有深厚积累。公司规划在2025年建成年产2000台128kW电堆的自动化示范生产线,并推进GW级产能建设。

     

  • 电堆介绍2024年5月,天府储能的128kW钒电池超级电堆通过了国际权威机构SGS的检测认证。

    • 核心参数:额定功率128kW,直流侧额定电流640A,能量效率83%,运行寿命≥20000次。

    • 功率密度:功率密度达到240mW/cm²,体积紧凑(846 x 825 x 1628mm),在同等功率下占地更小,非常适合寸土寸金的工商业园区。

4. 绿钒能源——100kW电堆(集成创新,降本利器)

  • 实力与产能成立于2022年,核心团队拥有十余年的产业化经验。总部位于北京亦庄,建成了国内先进的电堆及系统集成智能生产线。

  • 电堆介绍2023年10月发布的第一代100kW“超级电堆”是国内较早突破百千瓦门槛的产品。其最大的贡献在于成本控制

    • 降本效益:与传统30kW电堆相比,该电堆在模组集成阶段成本降低了约25%。这一突破性降本主要得益于减少了外围BOP(辅助部件)的用量。

       

  • 市场应用该电堆已成功搭载于公司自研的Vstorage-MW(1MW/2MWh)全钒液流电池储能系统中,是国内少数能满足《新基建领域新技术新产品清单》高规格参数要求的产品 。

5. 新新钒钛——100kW电堆(极端环境专家,海外扩张迅猛)

  • 实力与产能拥有近二十年的技术积淀,构建了从钒矿开采到系统运维的全自主可控产业链。在甘肃敦煌实现了GW级全钒液流电池项目的核心产品量产,其“泊钒储能1号电堆”专门针对“沙戈荒”环境研发 。

  • 电堆介绍新新钒钛拥有覆盖5kW至100kW的系列化制造技术。其100kW电堆专门针对沙漠、戈壁、荒漠的极端环境进行了优化。

    • 环境适应性:针对极寒(-40°C)、极热(60°C)和强风沙环境,在结构设计、材料选型和智能温控上进行了全方位创新,解决了极端环境下储能电站的稳定性难题 。

  • 全球化布局:新新钒钛正加速“出海”,已覆盖欧洲、非洲、南美洲、澳洲市场。特别是在西班牙拿下5MW/30MWh工商业订单,并参与欧盟输氢管道计划配套储能项目,累计订单规模达695MWh 。

100kW电堆 图源官网

 

 四、 总结 

随着2026年国家“十五五”规划的启动以及容量电价机制等利好政策的落地,长时储能的经济性正在被重新定义。未来的储能市场,液流电池必将凭借其不可替代的安全性与长时优势,在能源转型的宏伟蓝图中占据核心地位。

申明:如有侵权或错误,请联系艾邦平台修改
 
图片
 

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。
另外欢迎加入通讯录:https://www.aibang360.com/contacts/100278100042
双极板 设备 材料 检测 加工 液流电池 质子膜 隔膜材料 电堆 电解液 激光设备 其他
 

作者 808, ab