环球零碳

碳中和领域的《新青年》

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来源：Flexbase

撰文| 小明

编辑 | 小澜

→这是《环球零碳》的2018篇原创


面对可再生能源的间歇性、波动性问题，电力系统对于4小时以上甚至跨周、跨季节长时储能技术的需求越来越迫切。

长时储能市场也因此越来越火，长时储能委员会的最新研究估计，到 2030 年，长时储能将成为一个价值 3.6 万亿美元的行业，装机容量潜力将达到4-6太瓦。

面对广阔的市场潜力，液流电池因其安全性、规模化等特征，正在从层出不穷的长时储能技术中脱颖而出。

2025年底，我国规模最大全钒液流电池储能电站在新疆吉木萨尔实现全容量投产运行，标志着我国在大容量、长时储能技术应用领域实现重要突破。该电站额定功率20万千瓦，储能规模100万千瓦时，储能时长达到5小时。

近日，在瑞士北部的劳芬堡，全球最大的液流电池项目也迎来新的进展。当地时间5月21日，负责该项目投资建设的瑞士能源公司FlexBase宣布，选择Invinity Energy Systems作为其在瑞士劳芬堡的数据中心加钒液流电池储能 (VRFB) 项目的战略合作伙伴。

根据双方的协议，Invinity提供的钒液流电池将带来1.5吉瓦时的储能容量，这相当于储存了足够为英国约20万户普通家庭供电一天的电量，该项目是迄今为止全球在建的最大规模的液流电池系统，甚至超过了中国。未来，该瑞士电池项目在后续开发阶段最终可扩容至2.1吉瓦时。

Flexbase创始人、董事长兼首席执行官Marcel Aumer表示，Invinity提交了最具吸引力的整体方案，其生命周期成本（LCOS）最低，并且其VRFB技术凭借其不可燃性、循环稳定性和应用灵活性，非常适合该项目。

Invinity表示，与锂离子电池通常仅能维持1至2小时的充放电周期相比，钒液流电池每天可进行多次充放电，且性能衰减不明显，持续时间更长——以Invinity的产品为例，最长可达10小时。

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图说：液流电池示意图

来源：SolarReviews

液流电池技术的基本原理并非新生事物，早在20世纪80年代末就已发展起来。与将电化学能储存在固态锂中的锂离子电池不同，液流电池使用储存在大型储罐中的液态电解质，具备不可燃特性，且在高频率循环充放电数十年后不会退化。在钒液流电池中，这种电解质由溶解在稳定、不易燃的水基溶液中的钒组成。

在钒液流燃料电池（VFB）内部，两个分别装有不同电荷的钒电解液的储罐连接到中央燃料电池堆。储罐中的电解液被泵入燃料电池堆，并在其中通过膜发生离子交换。当发生这种交换时，会发生可逆的电化学反应，从而实现电能的储存和释放。

该技术利用了钒能够以四种不同的氧化态存在的特性，每种氧化态都带有不同的电荷。充电时，离子通过隔膜从正极向负极移动，改变氧化态从而储存能量。放电时则发生相反的反应，释放能量，为电气设备供电。

通常情况下，液流电池的功率输出取决于电极的表面积，而存储持续时间取决于电解质体积。因此，输出不同外部罐体的功率和储能容量相互独立，可拓展性能良好，可以以任何规模建造。Flexbase首席信息官Pascal Wyss就指出，他们很欣赏Invinity“为Flexbase量身定制的模块化解决方案”。

Invinity 的钒液流电池 (VFB) 技术的核心在于钒化学本身的稳定性。与依赖不同元素构成电池正负极的传统技术不同，钒能够以不同的氧化态存在，这使得 VFB 可以利用钒作为电池内部的正负极“电对”。这消除了传统电池化学体系中许多常见的污染和性能随时间推移而下降的问题。

此外，钒是一种无毒、储量丰富的金属，其生产遍及全球，既有原生矿开采，也有对发电或钢铁制造废料的二次加工。美国、加拿大、中国、巴西和南非都蕴藏着丰富的钒矿资源。

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图说：瑞士劳芬堡项目施工现场

来源：Flexbase

事实上，这座名为劳芬堡技术中心的能源储存设施已于2025年春季破土动工。项目设施将占据劳芬堡电网互联枢纽2万平方米的场地，该枢纽地处瑞士、德国、法国输电网络交汇处，拥有41条跨境线路。

该开发项目以雄心勃勃的多用途模式整合了公用事业规模储能、AI数据中心及区域供热网络，预计耗资超过10亿美元，FlexBase 希望该项目能在 2029 年投入使用。

目前，Flexbase公司正在挖掘近30米深、长度相当于两个足球场的的基坑，以容纳其计划建造的巨型电池储能系统。该地还将建有一个大型数据中心。Flexbase公司称其为瑞士“首个自主人工智能工厂”，该公司此前表示，该设施占地600平方米，将采用液冷系统，并且至少有30米高，以便容纳余热系统。

Flexbase表示，该设施将储存欧洲高压输电电网的过剩电力，以帮助稳定电网。项目选址位于欧洲电力网络核心位置，使该设施能够吸收南欧太阳能或北欧风能产生的过剩能量，并在需求高峰时释放回电网。通过作为可再生能源的持续缓冲，该电池将确保附属的人工智能设施有效利用可持续能源运行，而不会使当地电网崩溃。

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图说：劳芬堡技术中心示意图

来源：FlexBase

目前，钒液流电池仍处于商业部署的相对早期阶段，且通常比锂离子电池更昂贵，这限制了其目前的采用。不过，Invinity表示，随着近年来该行业的成熟，其所需的各种组件，例如储罐、膜、电池堆和泵，价格都已大幅下降。

Invinity首席执行官乔纳森·马伦近日向《金融时报》透露，该公司正在与“相当数量”对钒液流电池感兴趣的数据中心运营商进行洽谈。与锂离子电池相比，较低的火灾风险也是将系统安置在数据中心下方时需要考虑的因素。

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参考材料：

[1]https://newatlas.com/energy/switzerland-redox-flow-battery-flexbase/

[2]https://interestingengineering.com/energy/switzerland-redox-flow-battery

[3]https://www.ft.com/content/1984bd92-1457-4ff1-abf0-dde6ea9dde95

[4]https://www.energy-storage.news/invinity-lands-contract-for-2-1gwh-flow-battery-in-switzerland-share-price-soars-60/

[5]https://www.energy-storage.news/giga-scale-swiss-data-centre-project-will-be-world-first-in-carving-out-niche-for-flow-batteries-invinity-says/

[6]https://www.swissinfo.ch/eng/climate-solutions/switzerland-builds-worlds-most-powerful-redox-flow-battery/91181119

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