隨著電動汽車普及率穩步增長，以及可再生清潔能源發電量比重逐步提升，但城市電力調度靈活性與能源利用率受現有儲能技術不足，出現「人車搶電」和能源浪費的情況。
為了解決這個問題，世界各國都在儲能技術上展開研發。
在今年2月28日，我國建成並投入運營首個兆瓦級鐵－鉻液流電池儲能項目。這是繼2022年10月，100MW級全釩液流電池儲能項目後再一次在容量規模上取得全球最大的桂冠，讓我國成為全世界僅有的液流電池儲能項目「雙料冠軍」。
鐵－鉻液流電池是正負極材料均為液體活性物的電化學電池，鐵Fe與鉻Cr離子以電解質液體形式分別儲存在兩個獨立的儲液罐中。
在機械泵的驅動下，正極與負極通過管路和傳輸泵流入到電池堆，平行流過電極表面發生電化學反應。系統利用雙極板進行收集和傳導電流，可逆的反應讓液態電池可以完成放電與儲能操作。
鐵－鉻液流電池由於其電解質溶液為水性，電池堆與儲液罐採取分離設計，不會發生爆炸風險，安全性遠超鋰電體系。而且系統整體採用模塊化設計，控制簡單，運行穩定可靠，其循環壽命可達10000次，使用壽命達到20年甚至更長。
不同於鋰電池體系原材料碳酸鋰的高成本，鐵－鉻液流電池原材料鉻鐵礦全球已探儲量達5.1億噸，是碳酸鋰的31.875倍。而且，電解液可以循環利用，整體成本優勢非常明顯。
除此之外，鐵－鉻液流電池的適應性強，可以抵禦低溫。在無保溫措施下，管道內溫度可以適應-20℃到70℃。例如在2022年北京冬奧會期間，國電投「容和一號®」大容量電池堆在張家口地區經受-40℃的極寒考驗，為冬奧地區持續穩定提供清潔電能超過5萬千瓦時，證明了鐵－鉻液流電池抗低溫特性。
雖然鐵－鉻液流電池優點眾多，但也不是完美的。比如電池正負極電解液交叉污染，離子交換膜成本高昂，能量密度低需要大量溶液與轉換效率低等。
針對這種情況，國內同時進行了全釩液流電池儲能的技術開發與實際應用部署。二者優勢互補，協力前行。
全釩液流電池與鐵－鉻液流電池的原理與結構一致，唯一的區別在於正負極材料從鐵Fe與鉻Cr變成釩V。
相同的運行結構與水系溶液設計，讓全釩液流電池與鐵－鉻液流電池在安全與運行成本上別無二致，而且循環壽命也可達到10000次，使用壽命達到20年及以上。
全釩液流電池對比鐵－鉻液流電池最大的優勢是能量密度高，同等溶液體積下，前者的儲能要比後者高出50%，效率更高。
除了能量密度高這一優點，全釩液流電池與鐵－鉻液流電池同樣回收使用電解液外，釩電解液可以進行提取，進入到鋼鐵、合金等市場領域。
看到這裡或許有朋友會問，全釩液流電池優點眾多，那為何不全力發展，還要同時研發鐵－鉻液流電池呢？
答案很簡單，就是全釩液流電池無法做到與鐵－鉻液流電池一樣的抗低溫特性，其最低工作溫度只能達到5℃左右，這限制了其應用場景。
其次是成本問題，雖然我國釩儲量巨大，但是對比鐵與鉻，還是相形見絀，而且成本還是後者的16.5倍。
雖然有這些缺點與不足，但是全釩液流電池可以與鐵－鉻液流電池進行互補，揚長避短，在各自領域發揮優勢，這也是我國堅持兩條技術路徑並舉的長遠之見。
相信在國內科研院所、高校與企業的努力下，液態儲能技術將不斷完善，有效解決用電短缺與可再生能源資源浪費的問題，為真正綠色可持續發展做出新的貢獻！