液流电池是由Thaller于1974年提出的一种电化学储能技术，是一种新的蓄电池。液流电池由电堆、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池。

液流电池特点：

  1.液流电池的特点，它的电解液都是水溶液，而且它的反应场所和活性物质的储存场所是分开的，电堆是电堆，储液罐是储液罐，它们不会出现着火爆炸等情况，所以它的安全性是非常高的。

  2. 所有的液流电池，包括全钒液流电池，铁铬、锌溴，都可以进行 100%的充放电，它的充放电深度继续即使达到 100%，也不会对电池造成任何损害，反而对电池的寿命有益。这一块是锂电池完全不可能达到的，锂电池的过充或者过放都会给它带来不可逆的损害，会造成内部的短路，甚至起火爆炸。

  3. 液流电池的容量和功率是可以独立配置的，这也是液流电池最吸引人的地方，对于液流电池来讲，它的电堆的数量决定了整个系统的输出功率，它的电解液用量决定了整个液流电池系统的容量。

反应原理：

  钒液流电池的化学反应是 1 价钒和 2 价钒的正极进行反应， 3 价钒和 2 价钒在负极进行反应，在反应的过程中钒可以从3 价到 2 价进行转换，或者从 1 价到 2 价进行转换。整个电子的交换是通过电极来实现，然后中间的隔膜又可以交换质子，也叫氢离子，形成循环过程。

   整个过程的效率由于要受到外驱动泵的功耗影响，效率比较低，但它的安全系数比较高，中间这层膜即使被刺破，或者说出现一些问题，也不会产生像锂电池内部短路着火的情况，它最多就是电解液混合之后，重新再制备电解液，然后整个电堆它不会完全的损坏，而在锂电池里面，如果隔膜出现了问题，基本上整个电池就废掉了。全钒液流的电池堆由端板、双极板、集流板、石墨毡、离子交换膜以及密封圈组成。

   离子交换膜是目前国产化方面做的还比较差的设备，其他方面的零部件国产化已经做得较好，进口的离子交换膜的价格大概是国产的 4-5 倍，未来随着国产化膜推广的越来越来越广泛，应用的越来越多，国产化的离子交换膜会逐步取代进口的离子交换膜。

应用场景：

         

  从应用场景上来看，液流电池在储能容量幅度比较宽，最小大概有几十千瓦，最大接近一百兆瓦。目前国内最大的液流电池示范项目已经做到了100 兆瓦-400 兆瓦时，是由大连融科公司提供技术装备，筹集资金在大连市做的项目，这个项目是为了保证整个大连市电网的安全稳定。在时长上来看，液流电池可以划归到长时储能领域。

技术路线：

  从技术路线看，目前国内的液流电池做的较好的有三种技术路线。第一，全钒液流电池，也是目前国内示范项目做的最大的电池技术。第二，铁铬液流，目前国内主要从事铁铬液流的公司是国家电投集团中央研究院。第三，锌溴液流，目前国内做锌溴液流的公司比较少，之前安徽美能公司推广过一段时间，但是近年来由于各种原因推广不再那么积极，现在国内做的示范项目也相对比较小。

钒液流电池：

  电解液是为钒粒子的水溶液，不燃烧不爆炸，电解液是由五氧化二钒溶于稀硫酸形成的，热量可以有效的排出。电解液反应之后，经过换热器可以有效的将热量排出，这种热量的排出的效果会远好于锂电池的传热效果。

  单体电池间的一致性比较好；其次，寿命长，在充放电的过程中，它的电极材料只是提供界面，不参与反应，可长期保持稳定状态，深充深放对电池性能也没有不利的影响， 甚至对它有正向的影响。温度对容量的影响可恢复，但是又不绝对，全钒液流的运行温度一般在 10-40 度之间，如果温度过高会析出一些沉淀物，这些沉淀物经过循环会附着在质子交换膜上，进而降低整个系统的效率。而且液流电池设计灵活，功率和容量独立设计。容量可恢复，它的微量副反应造成的价态失衡是可以通过氧化还原进行调整恢复的。

铁-铬液流储能系统

  铁铬液流电池储能系统的特点是长寿命，生命周期比较长， 循环次数大于 20,000 次，次数现在各家各说各的，但是究竟能不能达到还不好说。环境友好， 安全性高，电解液以及正负极的材料的毒性和腐蚀性弱，这个优点是相对于全钒液流相比的，而且可再生，安全稳定，高效率，它的直流侧效率大于 80%，交流侧大于 70%，行业领先。

  铁铬液流适应性比较强，这是它独特的优势，比全钒液流好，它的工作温度可以在零下 20-70 度，这是相对全钒液流它特别大的一个优势，然后它易于规模化，它的定制化比较容易，易于扩容，这是所有液流电池的特点。最后是低成本，更多的是全寿命周期的度电成本。

  在投资方面，铁铬液流和全钒液流差不多，现在都贵于锂电池，尤其是磷酸铁锂，现在最主流的电池储能系统。铁铬液流电堆和全钒液流高度相似，中间也要用到离子交换膜，离子交换膜也是目前在发展液流电池，尤其是全钒液流和铁铬液流的时候，比较受卡脖子的一项技术。

锌-溴液流电池

  锌溴液流最早由一个石油公司发明的， 是一种高性能、 低成本大容量的储能系统， 它的电解液为溴化锌溶液， 电池被隔膜分割为正极半电池和负极半电池，分别接在正负极电解液的储罐里。在循环泵的作用下， 电解液在储罐和电池构成的闭合回路中运行， 同时发生氧化还原反应。锌溴液流和钒电池的特色都是正负极的溶液， 各自在独立运行， 不存在交叉污染的问题，但是铁铬液流就存在交叉污染的问题。

  锌溴液流可以做到比较低的成本， 包括电极、 隔膜材料在内的电池的关键部件多为塑料， 不含贵金属， 且可回收利用， 尤其是它的隔膜是一种微孔膜， 不是质子交换膜， 国产化更容易一些， 它的电解液为溴化锌溶液， 价格低廉且容易获得。

  其次，是它的长寿命的优势， 正负极电解液的均为溴化锌溶液， 不存在电解液交叉污染， 电解液的理论使用寿命无限。这只是电解液的使用寿命，如果把整个电堆来考虑进来， 循环次数上锌溴液流要低于全钒液流和铁铬液流， 它的电堆的深充深放的循环次数大于 3,000 次， 比起全钒液流和铁铬液流要低不少。