液流电池技术百年史：从太空梦想到储能新纪元

液流电池技术百年史：从太空梦想到储能新纪元

液流电池技术的诞生，根植于20世纪70年代全球能源危机的背景之中，因为拥有高能量密度和长寿命的特点，它最初被NASA视为长期太空探索中的能源替代方案，而被推动深入研究，换句话说，液流电池就是为储能、尤其是长时储能而生的。若非历史偶然，登月计划的暂时搁置与石油危机的缓解，它或许早已成为航天领域的专属。

让我们一起拨动历史的轮盘，看看这项技术发展历程中的几个关键里程碑：

技术萌芽的曙光

• 1884年：法国工程师Charles Renard发明了锌-氯液态电池，用作军用飞艇“La France”的动力源，电池整体重量435kg，占飞艇总重的35%。虽因重量庞大、效率低下而未能广泛应用，却为后世液流电池技术播下了希望的种子。

• 1949年：德国科学家Walter Kango首次提出“液态储存电池”概念并申请了专利，被视为液流电池历史上的首个专利。但设计简陋，且循环性能较差，在成本上也不具备显著优势，因此不具有商业化价值。

• 1950年左右：膜技术取得突破，获得具有选择透性的离子交换膜。为现代版液流电池技术的发展奠定了基础。

• 1958年： Kangro与学生Pieper设计了使用石墨电极的11种不同的液流电池。

概念的成型与探索

• 1971年：日本科学家Ashimura和Miyake首次提出现代意义的液流电池概念。通过将正负极活性物质溶解在电解液中，在惰性电极上发生可逆氧化还原反应，以实现电能与化学能的互相转化。

• 1973年：美国航空航天局（NASA）开始对液流电池进行研究，用于月球基地的太阳能储电系统，安全、效率与寿命成为研发的核心追求。

• 1974年：NASA 科学家L.H. Thaller 以FeCl2和 CrC13 作为正负极活性物质构建了全球第一款具有实际意义的液流电池模型。

• 1970年代中期：美国Exxon和Gould公司通过技术改进推动锌溴液流电池的开发。

• 1978年：意大利科学家 A. Pellegri 等 人在专利中首次提及全钒液流电池的概念，但由于钒化合物的价态变化的复杂性和高价态的钒阳离子盐溶解度低等因素，该领域在初期的研究进展较缓慢。

• 1978年：美国Lockheed公司设计了Zn/铁氰化物电池，这是锌铁液流电池技术的一个早期里程碑。该电池采用锌和铁氰化物作为正负极活性物质，以NaOH作为电解质，展示了锌铁液流电池的基本构型和工作原理。

研发与示范并进

• 1980年代至90年代：随着铁/铬液流电池研究的兴起与全钒液流电池概念的浮现，液流电池技术逐渐走向成熟，各国政府与科研机构纷纷加大投入。

• 1994年：全钒液流电池在高尔夫车与潜艇备用电源中的成功应用，为其商业化之路铺平了道路。

商业化的浪潮

• 2006年后：随着专利保护期的结束，全钒液流电池技术迎来全球范围内的快速发展，中国、美国、英国等国家纷纷加入这一技术竞赛。

• 2010年后：锌溴液流电池学术研究增加，商业公司如ZBB开发出商业化模块，并构建了兆瓦时级储能系统。

• 2018年：纬景储能科技有限公司成立后，引入了锌铁液流电池储能技术，并在此基础上进行产品研发和迭代，逐步将产品和技术本土化。

• 2021年：纬景储能第一台本土化的锌铁液流电池成功并网，实现了从0到1的突破。这一事件标志着锌铁液流电池技术在实际应用中的重大进展。

• 2023年：全球首套吉瓦级锌铁液流电池工厂和兆瓦级有机液流电池在珠海、宿迁投产。

液流电池技术历经概念萌芽、技术深耕至商业化浪潮的洗礼，每个关键节点均见证了其从理论到实践的飞跃。时至今日，风电、光伏的崛起与国家储能新政的加持，储能领域正迎来前所未有的发展机遇。

纬景储能以锌铁液流电池作为技术蓝海，打造出兼具安全、环保与经济性的储能解决方案。更是在关键技术上取得突破性进展，获得专利认证，进一步降低了锌铁液流电池技术成本。未来，随着可再生能源的蓬勃兴起与储能市场的持续扩容，纬景储能坚信锌铁液流电池技术作为新型储能与长时储能领域的璀璨新星，将引领储能新纪元，开启更加辉煌的应用篇章。