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钒电池行业简报

研墨AI共创报告

储能潜力丨技术优化丨成本控制丨政策扶持

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研墨AI洞见研报

钒电池行研简报

引言

钒电池，特别是全钒液流电池（VRB），在储能领域因其高安全性、长寿命

和可扩展性而备受关注。随着全球能源转型和对高效储能解决方案的需求增长，

钒电池技术的研究与应用取得了显著进展，尤其是在电极系统优化和成本降低方

面。尽管面临技术挑战和市场竞争，钒电池在中国等国家的政策支持下展现出巨

大的市场潜力，预示其在实现大规模商业化和推动能源结构转型中将发挥着关键

作用。

第一章、钒电池基本概述

（一）钒电池定义、特点工作原理以及分类

1.钒电池的定义

钒电池，全称为全钒氧化还原液流电池（VanadiumRedoxBattery，缩

写为VRB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。它主要利用钒

离子的价态变化来实现电能的储存和释放。钒电池的导电离子主要为不同价态的

钒离子，这是它与锂离子电池等其他电池类型的主要区别。

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图：钒电池结构

资料来源：【东方财富证券】未来焦点，钒液流电池储能风潮兴涌

2.钒电池的特点

功率和容量的灵活性：钒电池的功率和容量是独立的，可以通过增加单片电

池的数量和电极面积来增加功率，通过增加电解液的体积来增加电量，理论上可

以达到吉瓦时以上的电量。

高能量转换效率：钒电池的充放电能量转换效率高达75%以上，远高于传

统铅酸电池的45%。

长寿命：钒电池具有很长的使用寿命，理论上可以进行无数次的充放电，实

际应用中充电次数至少能达到一万多次。

快速响应：钒电池的响应速度非常快，可以达到1毫秒。

安全性：钒电池在运行过程中不产生气体，且电解液在常温下稳定，因此具

有较高的安全性。

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图：不同技术路径储能电池性能对比

资料来源：【慧博智能投研】钒电池行业深度：发展现状、市场空间、产业链及相关公司深度梳

理

3.钒电池的工作原理

钒电池由电堆（包含电极和离子交换膜）、电解液存储供给单元以及电池管

理控制单元组成。在工作时，正负极电解液分别从各自的电解液储罐通过循环泵

进入电堆的正负极单元，然后再经管道分别回到储罐，完成循环。在电堆内，正

负极电解液活性物质在电极上进行电化学反应，过程中只有价态变化而无相转化

发生，正负极电解液通过离子交换膜隔开并交换电荷。充电时，正极的VO2+

失去电子成为VO2+，负极的V3+得到电子成为V2+；放电时则相反。钒电池

的电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电

解液压入电池堆体进行能量转换。

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图：钒电池工作原理示意图

资料来源：【联储证券】钒电池行业研究报告：乘储能东风，溪云初起正当时

4.钒电池分类

全钒氧化还原液流电池（VRB）

这是最常见的钒电池类型，它使用同一种元素（钒）的不同价态离子作为正

负极活性物质。正极电解液通常包含VO2+离子，而负极电解液包含V2+或V3+

离子。全钒液流电池的优点在于电解液成分单一，可以减少交叉污染，提高电池

的循环稳定性和寿命。

混合金属氧化还原液流电池（MMVRB）

这种类型的钒电池使用不同金属的离子作为正负极活性物质，例如钒和铁。

混合金属液流电池可以结合不同金属离子的特性，优化电池的性能，如提高能量

密度或降低