83.98%,這是川承儲能42kW電堆在100%額定功率下的能量效率。
81.97%,這是同一款電堆在120%過載條件下的能量效率。
從額定到過載,能效下降僅2%,在已完成批量生產定型、可立即投入商用的電堆中,這一過載能力達到行業(yè)標桿水平。
同一系列的47kW電堆,兩項數據分別為83.76%和82.26%。
這兩款電堆是如何做到的?以下從三個關鍵指標進行揭秘
先看一組數據:

庫倫效率97.08%,意味著充進去的電荷,能有效放出97%以上。電壓極差15mV以內(除端電池電壓極差5mV以內),意味著數十個單電池工作狀態(tài)高度一致。這兩項指標,共同支撐起83.98%的能量效率和優(yōu)異的過載能力。
01
庫倫效率97.08%:副反應與傳質阻抗的極致控制
部分電堆會添加非穩(wěn)態(tài)添加劑來提升庫倫效率,但添加劑長期運行后存在降解、析出風險,后期維護成本較高。川承儲能選擇零添加劑路線,直接從底層解決問題,通過兩套技術組合實現了97.08%的庫倫效率,從根源上消除了這一長期隱患。
1)電極-電解液界面動力學精準調控:從電解液的溫度、荷電狀態(tài)(SOC)、流量等參數入手,系統優(yōu)化離子在電極與電解液之間的傳輸路徑,在不使用任何非穩(wěn)態(tài)添加劑的條件下將副反應控制在極低水平。
2)傳質動力學建模與電極-流道耦合優(yōu)化:建立全工況傳質動力學模型,系統性分析正/負極電解液在不同溫度和SOC下與電極/隔膜的動態(tài)平衡。同時優(yōu)化多孔電極和流道結構,構建多級傳輸通道,保障離子傳輸的均勻性與低阻力。
02
高電壓效率:三類極化協同抑制
電堆充放電過程中的能量損失,專業(yè)上稱為“極化”,主要包括活化極化、歐姆極化和濃差極化。川承儲能對三類極化進行協同抑制,并結合電壓極差的精準控制,共同支撐起83.98%的能量效率:
1)活化極化(電化學反應的啟動難度):通過調控電極結構,顯著增加單位體積內的電化學活性面積,在電極表面構建高密度反應位點,降低電化學反應的“啟動門檻”和“爬坡斜率”。
2)歐姆極化(離子傳輸的順暢程度):優(yōu)化電解液與隔膜之間的離子傳輸效率,在保證膜選擇性的前提下降低離子傳輸阻抗。同時,依托高一致性堆疊工藝,將42kW電堆充放電電壓極差控制在13mV/15mV,47kW電堆為16mV/23mV。極小的電壓離散度意味著各單電池工作狀態(tài)高度一致,避免了局部短板造成的整體電壓損失放大。
3)濃差極化(活性物質的供應是否充足):優(yōu)化流道設計,使電解液在電極內部均勻分布,大幅縮短釩離子由流道向反應位點的擴散距離,確保高電流密度下活性物質供應充足。
03
120%過載能力的來源:充分的傳質與活性余量
液流電池過載運行時,電流密度增大,三類極化損失非線性加劇,多數電堆在110%負載時效率已開始明顯下降。川承儲能電堆在設計之初即為極限工況留足了余地,在120%負載下,42kW能量效率仍能保持81.97%,47kW達到82.26%。這一能力的實現,源于三個方面的設計余量:
1)傳質余量:多級傳輸通道確保超出額定電流時,活性物質仍能均勻、足量輸送至反應界面
2)活性余量:高催化活性面積足以支撐更高的反應通量,電壓響應平緩
3)極差精準控制:極小的單體電壓離散度確保過載工況下無局部過載,整體性能穩(wěn)定

上述電堆性能的達成,本質上是一套系統性的電化學工程突破:以界面動力學調控提升庫倫效率,以多極化協同抑制提升電壓效率,以低流阻高容限設計保障倍率特性。全過程堅持零添加劑路線,確保全生命周期運行的可靠性與低維護成本。
釩液流電池是長時儲能領域的重要技術路線之一。川承儲能從底層科學問題出發(fā),在不依賴添加劑的前提下,實現了可商用電堆能效與過載能力的雙重突破。兩款電堆已完成批量生產定型,可立即投入商用。川承儲能將持續(xù)聚焦液流電池核心技術攻關,以硬技術創(chuàng)新驅動產品迭代,為長時儲能提供更高效、更可靠的解決方案。
微信客服
微信公眾號








0 條