钒电池是什么？
钒（化学符号V）来源于北欧神话中一位美丽女神的名字“Vanadis”（译为凡娜迪斯）。这是因为，钒元素化合物丰富，且大多有着美丽多彩的颜色。钒在地球上储量并不少，其储量甚至高于铜、锡、锌、镍，但由于钒元素实在是太分散了，连个像样的矿物没有，因此钒实在是没有什么存在感。
在工业生产中，钒的应用其实还挺广泛的，钒广泛应用于钢铁工业和化工行业。在钢中加入一点点的钒，可以制成钒钢，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。此外，钒的氧化物（五氧化二钒）已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称，很多重要化学反应的催化剂。
虽然用途广泛，但钒的用量并不大。一般一吨钢当中仅加入10克的钒。虽然年我国钢铁产量虽有10亿吨之巨，但其中的钒用量折算成五氧化二钒也只有大约2万吨，可谓是非常小众的元素。或许钒会一直会平凡地沉默着，但在上世纪八十年代，钒电池诞生了。
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最大的特点：安全
所谓钒电池，其全称为全钒氧化还原液流电池，与锌基液流电池、铁铬液流电池等同属于液流电池的种类之一。钒电池目前最大的用武之地是储能领域，暂不涉及动力电池。
电池的本质是将化学能转化为电能，一般的电池均具有一定的危险性。然而，钒元素本身化学性质不太活泼，且全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，不会发生热失控、燃烧和爆炸；同时，电堆、电解液相独立，可通过增大电堆功率和电解液来提高储电量，可扩展于百兆瓦级储能电站。
我们熟悉的锂电池就具有较高的危险性，不断升级的制造和封装技术虽能降低风险，但锂电池爆炸和燃烧的风险依然存在。消费电子和动力电池还好，但一旦大型储能装置发生爆炸，后果是灾难性的。年6月，国家能源局发布相关要求，要求中大型电化学储能电站，不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。换句话说，重大性储能装置禁用三元锂电池、钠电池和回收电池。在这种情况下，钒电池以其出色的安全性能获得了社会各界的广泛青睐。
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（文章内容来源于网络）
除了安全性以外，钒电池模块化管理方便，功率和容量可调，通过将多组储能单元并联接入母线，便可构建起更大规模的储能系统。因此扩容简单，相较于磷酸铁锂电池，在大容量的情形下不会增加额外的安全性风险。另外，钒电池循环寿命长。目前商用钒电池循环寿命可以达到次以上，远高于商用磷酸对应使用寿命，超过20年，且可靠性也已经过实例验证。另外，钒电池回收方便，充放电损失较小。
所以
钒电池会取代锂电池？
锂电池的发展存在两个核心问题。首先是资源安全。公开数据显示，年中国锂资源量万吨，占世界总资源量的5.6%，锂储量万吨，占世界总储量的6.8%。也就是说，中国的锂资源并不是很丰富，新能源的命脉不能主要掌握在我们手中。目前，我国锂原料供应对外依存度较高，65%的锂原料需要进口。后果已经开始显现。近一年多来，碳酸锂价格暴涨10倍，价值链中下游的主机厂等为上游矿主打工，成本压力巨大。
此外，锂电池的安全问题也日益突出。据不完全统计，从年到年的10年间，全球至少发生过34起储能电站火灾和爆炸事故。其中，日本1个，美国2个，比利时1个，中国4个，韩国26个。其中，锂电池相关事故32起，三元锂离子储能电池26起，磷酸铁锂电池2起，锂电池4起，具体情况未披露。此外，钠硫电池和铅酸电池各发生1起事故。然而，由于近年来光伏和风能的快速发展，这些电源实际上对发电厂并不友好。一般来说，除核电、火电以外的其他能源，如水电、光伏、风电等，都属于“垃圾发电”。
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我们再来看看钒电池的优势：首先，中国的钒矿资源非常丰富。截至年底，全球钒金属储量为万吨。其中，我国钒矿储量约万吨，占比39%，居世界首位，产量占世界总量的68%；第二至第四位的澳大利亚、俄罗斯和南非分别占世界储量的25%、21%和21%。15%。也就是说，我们完全可以把源头供应控制在自己手中，这远远超出了锂电池的可比性。其次，钒几乎可以%回收利用。据测算，钒电池充放电次数可达00次，一个钒电池储能电站可使用20年左右。00次是什么概念？等于超高利用率，所以钒价不具备锂价暴涨的基础。
而最重要的还是安全性：全钒液流电池的水基电解质特性可防止其燃烧和爆炸。同时，电池的功率和容量是相互独立的。可通过增加钒电解液的容量来扩大容量。大容量安装规划还是比较安全的。这恰恰是各种新能源电池最大的痛点。事实上，我国早在年代末就开始研究全钒液流电池技术。年，中国工程物理研究院研制出W、1kW样机，拥有电解液制备和导电塑料成型专利。
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有优点，也有缺点
钒电池先天就有安全性高、循环寿命长的优点，但其能量密度却是不折不扣的短板。由于钒元素相对分子质量较大，钒电池能量密度仅为12~40Wh/kg，低于锂电池的~Wh/kg，仅为后者的1/10，而且这种差距无法通过技术手段弥补，这就大大阻碍了钒电池在消费电子和动力电池上的应用。
同时，钒电池初装成本过高。由于其产业链的不完善，其目前初装成本是锂电池的2倍以上，要等到大规模量产后才可能达到低于锂电池的水平。当前储能系统中，钒液流电池的投资成本高达2.5-3.5元/WH之间，远高于三元储能0.8元/WH左右的成本。当前钒电池电解液成本占到40%，电堆成本占到35%，效率尚有很大的提升空间。且其核心原材料长期依赖进口。钒产业链较长，涉及环节很多，但钒产业链保障供给能力很弱，不具备建立弹性供应链的能力。这些都严重制约着钒电池的发展。
聊完替代
聊聊锂电池的安全生产
其实无论是哪种电池：除了寿命，续航以及充电速度等因素，最重要的，还是要更加安全，才能保障使用者的安全，而这个因素在生产电池的时候就已经开始产生作用了—
比如针对电池的完全烘烤：
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真空隧道干燥系统
真空隧道干燥系统一般用于圆柱锂离子电池的批量烘烤生产，全自动运行。采用国际先进的真空隧道烘烤工艺，保证电池烘烤的一致性，兼顾清洁生产与设备易检点维护；以及能够完全继承整套生产设备的手套箱：
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锂电池手套箱是一个全密闭的腔体，把腔体内外的环境完全隔绝开，腔体的一面安装有视窗和手套，操作人员通过手套对腔体内的物料进行操作：在操作前，对整个箱体抽真空，把箱体内空气完全抽掉，降低水氧含量至0.1ppm以下，然后填充惰性气体气体进行生产。
所以无论钒电池还是锂电池
安全生产才是投入使用的前提~
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