前天日更,可能涉及到口罩问题,被锁定。我也懒得去申诉,只有徒增烦恼。
今天我晨跑回来之后打开“得到”APP,一边忙着吃早餐,一边听着“得到头条”。总觉得头条里的新闻,既有温度又有深度,透过新闻现象能学到很多知识。
我在早餐过程中又给我科普了一下锂电池和钒电池。它是由一条新闻引出来的两大概念,说大连储能电站使用的不是最常见的锂离子电池,也不是传统的铅蓄电池,而是一种新的技术——全钒液流电池,也可以直接叫钒电池。钒是一种稀有金属,全钒液流电池的原理是,不同价态的钒离子,在电解液中发生氧化还原反应,从而实现充放电。这座大连储能电站,是目前全球规模最大的全钒液流电池储能电站。
目前的新能源电池赛道,主要有三类技术路线:锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池。
说起来,钒电池技术并不新。钒电池是在1993年实现商业应用的,而锂电池的商业化是在1991年。也就是说,它们进入商业化应用的时间是前后脚,属于“同一辈”的技术。钒电池只能怪自己生不逢时。随后爆发的应用场景,恰好有利于锂电池,而不利于钒电池。这30年电池技术的最大应用场景是电子设备和电动车,它们对电池的要求是体积越小越好,这是锂电池的长项,却恰恰是钒电池的致命弱点。
锂电池的电池能量主要储存在固态的电极材料中,而钒电池的电池能量直接存储在罐装电解液中。液体本身就比固体更占地方,再加上,电解液的外部还有两个结构,输送泵和电堆,这样一套组合才能完成充放电,所以钒电池的块头特别大。
钒电池在体积上处于天然劣势,那么,想办法增加能量密度行不行呢?也不行。钒离子的溶解度比较低,电解液无法达到理想中的高浓度。现在锂电池的能量密度在每千克80—300瓦时,钒电池的能量密度只有每千克12—40瓦时,要存储相同的电量,钒电池的体积得是锂电池的5倍。在电池体积越小越好的应用场景里,光是这一项就把钒电池踢出了局。
而现在,被“打入冷宫”的钒电池重见天日,成为各方热捧的香饽饽。怎么回事?
钒电池的第一个优势是安全。
我们经常会听到电动车自燃的新闻,这主要是因为锂电池有一个bug,充放电过量、短路、挤压等等,都可能导致电池过热,发生意外事故。据统计,过去10年间全球至少发生了34起储能电站起火、爆炸事故,其中32起是锂电池事故。而钒电池呢,正负极电解液都是不易燃的,常温常压运行,不会发生燃烧和爆炸。
总结一下,所有的技术其实都没有过时,只是没有找到它的应用场景。同样我们每个人所学的技能也没有过时,只是到了某种特定情况下,也可以拿出来再用。