一、全釩液流電池

        近年來，隨著雙碳目標(biāo)（碳達(dá)峰、碳中和）的提出，新能源市場(chǎng)持續(xù)火熱，涌現(xiàn)出各種“新概念”的儲(chǔ)能形式，如全釩液流電池、鈉離子電池、鋰硫電池和鎳基電池等。同時(shí)在儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域也發(fā)展出多種儲(chǔ)能方式，有抽水蓄能、飛輪蓄能、鋰離子電池儲(chǔ)能、以及全釩液流儲(chǔ)能等。而最近投入儲(chǔ)能市場(chǎng)的全釩液流電池被宣稱可以無限循環(huán)，并且具有與鋰離子電池相似的輸出功率。

        全釩液流電池具有長(zhǎng)壽命、擴(kuò)容性強(qiáng)、高效率和遠(yuǎn)高于鋰電池安全性等優(yōu)勢(shì)，完美契合儲(chǔ)能領(lǐng)域，因此成為規(guī)模儲(chǔ)能最具有前景技術(shù)之一，在調(diào)峰電源系統(tǒng)、大規(guī)模風(fēng)光電系統(tǒng)儲(chǔ)能、應(yīng)急電源系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，以下是其具有的諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

        1、長(zhǎng)壽命：全釩液流電池使用的是無機(jī)電解液和釩離子溶液，相比其他類型的電池，它具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命和穩(wěn)定性，可以進(jìn)行2萬次以上的充放電循環(huán)。

        2、擴(kuò)容性強(qiáng)：全釩液流電池的容量可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整，通過增加或減少電解液的體積來改變儲(chǔ)能容量，具有較高的靈活性。

        3、高效率：全釩液流電池具有高能量密度和高功率密度，能夠在短時(shí)間內(nèi)釋放大量電能，同時(shí)也能夠長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存電能。

        4、高安全性：不像鋰電池一樣容易造成發(fā)生爆炸，安全性高。因其活性物質(zhì)存在于電解液中并不會(huì)引起物象變化，可深度放電而不影響電池壽命。另外，其反應(yīng)過程不造成H2等氣體，無發(fā)生爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

二、全釩液流電池的熱管理

        全釩液流電池是以+4、+5 價(jià)態(tài)的釩離子溶液作為正極的活性物質(zhì)，以+2、+3價(jià)態(tài)的釩離子溶液作為負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。在對(duì)電池進(jìn)行充、放電時(shí)，正負(fù)極電解液在離子交換膜兩側(cè)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。同時(shí)，通過電堆外泵的作用，儲(chǔ)液罐中的電解液不斷送入正極室和負(fù)極室內(nèi)，以維持離子的濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充放電。

        全釩液流電池的熱管理系統(tǒng)主要是對(duì)電池的正極進(jìn)行溫控。釩電池正極液中的五價(jià)釩在靜置或溫度高于 45℃的情況下易析出五氧化二釩沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳?xì)掷w維，惡化電堆性能，直至電堆報(bào)廢，而電堆在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中電解液溫度很容易超過 45℃。另一方面，溫度不能低于電解液的冰點(diǎn)，否則電解液凝固將使電池不能運(yùn)轉(zhuǎn)。因此一般的運(yùn)行溫度都要求在 0~45℃之間。所以需要一個(gè)熱管理系統(tǒng)來控制電池內(nèi)部溫度的穩(wěn)定。如果電池內(nèi)部溫度過高，會(huì)對(duì)電池的壽命和安全性造成影響；溫度過低，會(huì)導(dǎo)致電解液凝固電池?zé)o法運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，維持電池最佳運(yùn)行溫度的熱管理系統(tǒng)對(duì)電池具有非常重要的的意義。

        傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱效率已難以解決全釩液流電池的溫控問題，相對(duì)于傳統(tǒng)的風(fēng)冷方式，擁有更高效穩(wěn)定的散熱性能、更低的噪音、更少占用空間的液冷系統(tǒng)已成為全釩液流電池溫控系統(tǒng)的主流。

        雖然全釩液流電池的安全性很高，但其液冷系統(tǒng)的工作原理是冷卻電池正極電解液，而正極電解液是帶電的，電荷易順著冷卻介質(zhì)流至整個(gè)溫控系統(tǒng)從而使溫控系統(tǒng)帶電，危險(xiǎn)性較高。目前采用不導(dǎo)電的超純水進(jìn)行冷卻，但純水進(jìn)行冷卻會(huì)導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)管路腐蝕。所以對(duì)于全釩液流電池液冷散熱系統(tǒng)而言，其冷卻介質(zhì)的選擇也非常重要，目前市面上無專門的全釩液流電池溫控液。

三、華清液冷

        華清高科針對(duì)全釩液流電池的溫控和安全問題，采用散熱、耐蝕、防凍、阻燃、絕緣、非金屬兼容等多項(xiàng)華清專有技術(shù)，且華清科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)全釩液流電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)對(duì)液冷介質(zhì)的特殊特性要求，成功研發(fā)出全釩液流電池溫控液HQ-EV2。該產(chǎn)品不僅對(duì)全釩液流電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的溫控效果十分優(yōu)異，還采用了自絕緣和新型離子抑制技術(shù)，賦增了產(chǎn)品防爆功能，可有效解決全釩液流電池溫控系統(tǒng)帶電失控導(dǎo)致的安全隱患。

全釩液流電池溫控液HQ-EV2系列產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢(shì)：

        1、低電導(dǎo)率保持性：低電導(dǎo)率冷卻液的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的水和常規(guī)冷卻液，能夠有效降低故障概率，保障儲(chǔ)能設(shè)備的安全性能。

        2、優(yōu)異的散熱性能：防止全釩液流電池溫度過高，導(dǎo)致五氧化二釩沉淀堵塞流道，包覆碳?xì)掷w維，惡化電堆性能。

        3、優(yōu)異的抗氧化酸化性能：能夠有效延長(zhǎng)使用壽命。

        4、優(yōu)異的防銹性能：對(duì)不銹鋼、銅、鋁等金屬具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，尤其對(duì)鈦合金有著優(yōu)異的緩蝕性能。

        5、優(yōu)異的非金屬材料兼容性：與非金屬材料有著優(yōu)異的兼容性能，有效延長(zhǎng)溫控系統(tǒng)的使用壽命。

      合肥華清高科多元化業(yè)務(wù)具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，致力于為航空航天、新能源汽車、風(fēng)電、儲(chǔ)能、太陽能、大數(shù)據(jù)中心、電子等領(lǐng)域客戶提供液冷、環(huán)保表面處理配套技術(shù)服務(wù)及整體解決方案。