文▶ESPlaza
液流电池储能的热度持续飙升,越来越多的企业闻风入局。
据ESPLAZA长时储能网统计,当前液流电池全产业链企业已超百家,包括电池储能系统生产商和核心材料/设备/服务供应商。
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电池储能系统生产商
▲主要的液流电池生产商统计
液流电池技术体系包括全钒液流电池、全铁液流电池、铁铬液流电池、锌铁液流电池、锌溴液流电池、硫铁液流电池以及水系有机液流电池等,其中全钒液流电池是目前商业化程度最高、技术成熟度最高的液流电池技术,钒电池的生产商也是最多的,约占比69%。
▲不同技术路线电池生产商占比
其中,有个别企业同时拥有多种液流电池技术,如ESPLAZA会员单位液流储能科技有限公司是国内唯一的同时掌握全钒和铁铬两大液流电池关键技术的企业。
从地区分布来看,位于北京市的液流电池生产商最多,如北京普能、北京和瑞储能、星辰新能、西融储能等,其次为江苏省和湖北省。
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核心材料/设备/服务供应商(第三方)
▲主要的液流电池材料/设备生产商(第三方)统计
由于大多数液流电池系统厂商也都在进行液流电池的全产业链布局,包括电解液制备、离子膜/电极/双极板/EMS、BMS系统的自研及生产,为区分统计,下文提及的均为非电池系统厂商的核心材料/设备/服务供应商(第三方厂商)。
液流电池的产业链上游包括电解液制备、离子交换膜/双极板/电极等电堆材料生产;中游包括电池模组装配及循环泵、储液罐、控制系统等;下游为用户侧、电网侧、发电侧等各类储能应用市场。
电解液厂商一般分布于钒矿资源的集中区,以求具备一定的区位优势。
离子膜方面,近年来,以东岳、科润为代表的国内企业在离子交换膜的国产化方面取得了应用突破。
电极是电池系统充放电电化学反应场所,其电化学活性好坏直接决定了电堆及系统充放电效率,碳素类电极是目前液流电池最常用的电极材料,主要包括石墨毡、石墨碳纸、石墨碳布。
液流电池的另一关键部件双极板,用于实现多个电池的串联与分隔、电池中产生电流的传导,并且为液流电池中的反应电极提供支撑。按组成材料分类,双极板可以分为金属、石墨、复合材料双极板以及一体化电极双极板四种,相关企业有索通发展、青岛杜克新材料、浙江华熔科技等。
在关键材料备全的条件下,组装电堆,是液流电池生产流程的关键一步。
液流电池电堆组装生产线主要包括电堆组装伺服液压机,旋转输送台,输送升降装置,电堆翻转机构,电堆组装堆叠系统等。模压双极板生产线主要包括石墨双极板真空热压成型机,金属双极板快速模压成型机等。
江苏省和广东省有多家液流电池产线设备厂商,如江苏先特智能装备有限公司、魔方氢能源(江苏)科技有限公司、南京帝耐激光科技有限公司、金韦尔智能装备有限公司等。
将紧固的电堆经过测试仪器设备进行气密性测试也很重要,国缆检测近期宣称,公司正在培育电化学储能检测业务,目前主要发展液流电池检测。
此外,储能系统想要高效、稳定安全的运行,还离不开电池管理系统(BMS)的“保驾护航”。由于液流电池储能系统的单体规模较大,内部反应复杂,其运行时的数据采集十分困难,且数据量巨大,很难分析与拟合,因此开发一套适用于液流电池储能的BMS系统的难度要高出不少。当前多为液流电池厂商自研BMS,但也有类似于哈工储能这样的厂商在该领域已有产品应用。