加州政府誓言,當?shù)氐碾娏Ξa(chǎn)業(yè)要在2045年達到無碳化,為達此目標,加州能源委員會(California Energy Commission,CEC)撥款2,000萬美元,資助長效儲能技術(shù)(long-duration electricity storage),結(jié)果“全釩液流電池”(vanadium flow battery,VFB)獲得當局大力相挺,主流的鋰離子電池則未獲青睞。
OilPrice、Power Technology報道,CEC贊助的8個計劃中,有4個使用綠色能源商Invinity Energy Systems生產(chǎn)的VFB,總計可供應(yīng)7.8MWh的電力。VFB可存儲電力8~10小時,使用壽命長達20~30年。
Invinity通信主管Joe Worthington說:“全球邁向低碳、去中央化的能源系統(tǒng),長效儲能技術(shù)將扮演重要角色。近年來,全球的再生能源滲透率出現(xiàn)指數(shù)性增長,以英國、澳洲、美國(特別是加州)領(lǐng)軍?!?
鋰離子電池為何未能榮耀入選?原因是此種電池在充放電時,鋰離子會在正負極之間脫嵌和嵌入,經(jīng)過數(shù)千次的充放電周期后,會出現(xiàn)衰退,性能逐漸遞減。VFB不一樣,這種電池由兩個電解液槽組成,中間用質(zhì)子交換膜(proton exchange membrane)隔開,兩邊電解液都以釩為基礎(chǔ),充放電時,釩會變換成不同的氧化狀態(tài),沒有衰退問題。
Invinity的共同創(chuàng)辦人Matt Harper強調(diào),VFB可以使用數(shù)十年、能充放電上萬次。鋰離子電池不一樣,使用時間一久需要整個替換,VFB比較像是需要維修的汽車,只要每10~20年更換電池內(nèi)的質(zhì)子交換膜即可。Harper說,他們有產(chǎn)品已使用30年以上。
VFB優(yōu)于鋰離子電池另一個特點是沒有起火風險。鋰離子電池放置必須有一定距離,以避免著火,VFB可以更緊密的安放,更節(jié)省空間。此外,釩是地表第13常見的金屬元素,蘊藏量比銅還多。由于電池釩離子只是變化成不同的氧化狀態(tài),不會衰敗,可以無限循環(huán)再利用。