新能源近几年在市场上可以说是持续火热，各种“新概念”的储能材料也曾出不穷，包括钠离子电池，锂硫电池，镍基电池等等。作为市场消费者我们可能只关心这些新型的电池到底能不能让我们自家的电动车续航里程更上一个台阶，能不能使我们的生活更便利，亦或是这些新型电池能不能以更低廉的价格被使用。并且我们往往也分不清楚这些电池到底是在哪方面应用。就比如近几年刚投入市场的全钒液流电池，其被宣称是可以无限循环的电池，并且具有同锂离子电池一样的输出功率。这样一款优秀的储能系统到底是怎样的一套系统呢？到底能不能用于动力电池呢？
全钒液流电池基本介绍
钒液流电池是以钒(V)的V3+/V2+的氧化还原电对的钒离子溶液作为活性物质，并将这些活性物质储存在储液罐内以备作为负极。实际上这样的电极体系是液流电池（FB）体系，FB是可充电的，在FB中，能量储存在电活性物质中。电活性物质溶解在罐中的液体电解质中，通过电池将化学能转化为电能，再将液体泵出反应室。氧化还原流（RFB）和混合流（HFB）是FB的具体实施方式。因此，对应着钒负极就需要另一个储液罐用作正极，通常会选取+4价和+5价的钒离子用作活性物质。如图1所示，这是钒电池的工作原理图。
从图中可以看出，外接泵把电解液泵入到电池堆体内,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用离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,通过双电极板收集和传导电流,使存储在溶液中的化学能转化为电能。因此，RFB罐的总大小反应出电池的总能量的多少。通常，在需要高功率，高能量的能量输出时，往往会将钒电池修建得非常庞大。如图2，图3所示。
钒液流电池的优点
钒液流电池作为大功率、长寿命、支持频繁大电流充放电的储能设备优势还是很明显的。具体总结为以下几点:
1.可充放电次数极大,理论上寿命是无数次,实际上大部分钒电池充电次数至少也能有一万多次。
2.钒电池正负极使用的都是含有钒离子的储液罐，因此，可以设计任意大小的电池应用。
3.能量效率高,直流对直流能量效率可以达到80%以上, 钒电池组中的各个单位电池状态基本一致,维护简单方便。
4.电解液可反复利用,无排放,维护简单,操作成本低。
钒液流电池的缺陷
钒电池的优点得益于金属钒（V）能得天独厚的形成+2价，+3价，+4价，+5价的离子，如图4所示。但是对于钒金属本身还是存在一些缺陷。
钒金属在+5价离子的状态时，在静置或温度高于45摄氏度的情况下易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，直至电堆报废。而电堆在长时间运行过程中电解液温度很容易超过45摄氏度。这样不仅需要加装温控系统，还得定期的进行清理维护，大大增加使用成本。另外，钒电池成本过高。以一个五kW电池为例，电解液（一立方，1.8mol/L）17万、控制系统10万、隔膜7万、板框4万、石墨板1.5万、泵0.7万、碳毡0.4万，总共40.6万，这只是主要材料成本，没计入次要材料成本和人力成本。因此，一个五千瓦钒电池的成本在四十万以上，高出相同规格铅酸电池的成本数倍。
小结
从前面的介绍中我们可以看出，因其能量密度过低（跟铅酸电池的能量密度差不多），其是不合适用作动力电池上面的。但是作为电网储能项目，其又能够完美的兼容，其寿命长，能循环数万次，性能稳定，并且由于钒电池可以任意改变大小，因此其用途也极其广泛。试想一下，对于那些风能资源丰富的地区，我们就可以设计一个体积非常庞大的钒电池用来收集风能，要知道，风能的收集是我国目前的难点，我国每年会造成大量的风能缺失。钒电池也可以用于小型的换电站，比如偏远地区如果也想建蔚来的换电站，我们也可以设计一个小型的钒电池进行适配。总之，全钒液流电池在未来五年会得到大面积的推广，值得我们关注。
