磷酸铁钒锂电池，磷酸铁锂与全钒液流电池谁更胜一筹
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|大家好，今天小编来为大家解答磷酸铁钒锂电池这个问题，磷酸铁锂与全钒液流电池谁更胜一筹很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！
近年来，风电和光伏的发电成本显著下降，全球正朝着“新能源+储能”平价的方向快速发展。2021年起，全球储能行业进入高速发展阶段，全球新增储能装机规模10GW/22GWh，较2020年实现翻倍以上增长。截至2021年底，全球累计储能装机容量约为27GW/56GWh。考虑到2021年底全球累计风电/光伏装机规模已达到837/942GW，以此推算储能在全球风电光伏装机中的占比仅为1.5%，我们认为储能市场的高速增长才刚刚开始，行业发展前景广阔。
磷酸铁锂和全钒液流电池是电化学储能的两种载体，它们各自具有独特的优势和劣势。接下来将进一步分析这两种储能载体的性能。
一，全钒液流电池充放电原理
全钒液流电池是一种重要的大规模储能技术，基于金属钒元素的氧化还原可再生燃料电池，储能系统钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双极板收集和传导电流，从而使得存储在溶液中的化学能转换为电能，这个可逆的过程使钒电池顺利完成循环充、放电。
二，磷酸铁锂电池充放电原理
磷酸铁锂电池简称铁锂电池，采用橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子可以通过而电子不能通过，右边是由石墨组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。
电池的上下端之间是电解质，电池由金属外壳密闭封装。电池在充电时，正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移。在放电过程中，负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移，锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
充电时，锂离子在电场力的作用下，从磷酸铁锂晶体表面，进入电解液，穿过隔膜，再迁移到石墨晶体的表面，然后嵌入石墨晶格中。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁，过程如上图：
放电时，锂离子从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内。过程如上图：
三，磷酸铁锂与全钒液流电池对比
使用高度易燃的有机电解液，存在热失控情形下的爆燃风险。
安全性高，采用水性溶液，不发生固相反应，避免自放电现象引起的起火爆炸。
锂电池容量增长非线性，扩容边际成本高。
钒电池的电解液和电堆是相互独立的，因此钒电池设计灵活，可以按需组合、定制。
全生命周期内平均成本低于锂离子电池
单体电池100%深循环可达5000次。理论使用寿命可达10年
在不损坏电池的情况下进行深放电，循环次数≥13000次以上，电池使用寿命可达15-20年。
目前，锂电池的装机量在全国占比90%，但是，在大规模、大容量的储能需求场景中，钒电池蓄势待发。预计2030年长时储能装机量将达到150GW，国内钒电池累计新增24GW。日趋火热的市场和极具潜力的增长空间似乎正在逐步证明，钒电池或许真的有望引领储能的未来。
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