美国能源部PNNL推出新的氧化还原液流电池模拟工具

　　美国能源部（DOE）太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员开发了EZBattery模型，这是一种用于预测氧化还原液流电池性能的模拟工具。

　　这种基于物理的模拟工具可以在不到一秒的时间内预测氧化还原液流电池的性能。

　　钒氧化还原液流电池（VRFB）使用储存在容器中的液体电解质通过膜循环来产生电化学反应并发电。该技术的支持者认为，它比锂离子电池具有更长的生命周期、更大的可扩展性、更好的消防安全记录等优点。

　　虽然该技术在更长的使用时间内比锂离子电池更具成本效益，但其制造成本也更高。VRFB电池容器也必须大于锂离子电池容器，以满足相同的能量存储容量。

　　EZBattery模型可能对VRFB产生深远的影响。将电池实验时间缩短到几秒钟意味着研究人员可以在开始亲自或大规模测试之前快速调整软件中的VRFB配置和化学成分。

　　PNNL表示，EZBattery可以模拟单个电池单元，也可以模拟大规模的长时储能系统（LDES），以及恒流和变功率操作。

　　该软件也不同于COMSOL等传统模型，因为它不需要任何训练数据集来工作。PNNL表示，它的模型可以生成自己的数据来训练其他机器学习模型。

　　PNNL的研究工程师、该项目的负责人Jie Bao说：“基于物理的方法可以很容易地集成和捕捉电池行为的复杂细节，比如充电过程中的固体沉积。”

　　“例如，当锌离子变成锌固体金属时，该模型可以准确地捕捉这种转变并估计相应的电池性能，这是机器学习模型由于缺乏相关的训练数据而无法做到的。”

　　EZBattery Model目前在GitHub上公开可用。

Stryten能源公司和Largo清洁能源公司成立钒液流电池合资公司，面向美国市场。图片：Enel Green Power

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　　液流电池公司Stryten Energy的子公司和钒产品制造商Largo Inc.的子公司组成了Storion Energy，为美国LDES应用中的VRFB提供电解质。

　　2024年12月19日，Stryten Critical E-Storage和Largo Clean Energy Corp.（LCE）宣布成立Storion，该公司寻求将西半球唯一的钒矿与美国电解质生产结合起来，为公用事业规模的LDES液流电池创建一个垂直供应链。

　　Storion将这一战略称为“地球到能源”模式，并声称它将能够以低于0.02美元/KWh的价格提供钒电解质。Storion表示，这将立即实现美国能源部将LDES的平均存储成本（LCOS）降低到0.05美元/KWh的目标。

　　LCE有一个独特的钒租赁模式，“Largo Physical Vanadium”（LPV），允许投资者在钒资产存储在VRFB时投资。Storion将拥有以钒电解液形式向市场提供LPV的独家权利。

　　LCE总裁Francesco D 'Alessio表示：“利用LPV的钒电解液租赁能力，有望为具有竞争力的VRFB定价模式开辟一条道路，挑战锂电在10MWh及以上的公用事业规模部署中的主导地位。”

　　“在LCE团队在欧洲安装了最大的VRFB之后，Storion具有成本效益的国内钒电解液供应链的建立为快速采用该技术提供了一个转型机会，并确保美国在这一关键基础设施应用中的领导地位。”

　　2022年，LCE与Ansaldo Green Tech签署了一份谅解备忘录（MOU），就组建一家制造和部署VRFB的合资企业进行谈判。

　　LCE还因为Enel Green Power Espana位于西班牙马略卡岛的3.34MWp Son Orlandis太阳能光伏电站提供1.1MW/5.5MWh VRFB而闻名，该电站于2024年3月投入使用。同月，该公司签署了与Stryten组建合资企业的意向书。

　　2023年，Stryten在乔治亚州的工厂推出了VRFB试点项目，该项目是一个20kW/120kWh的项目，旨在与公用事业公司Snapping Shoals EMC进行测试。

　　Largo是全球三大钒生产商之一，另外两家是Bushveld和嘉能可（Glencore）。Bushveld还通过CellCube的所有权参与下游VRFB活动。

　　（素材来自：DOE/PNNL/LCE 全球液流电池网、全球储能网、新能源网综合）