釩電解液標準化戰略淺析

【摘 要】 本文分析了全釩液流電池在儲能（電）行業中的地位，簡明扼要地論述了釩電解液的作用和發展現狀，提出通過實現釩電解液標準化戰略促進釩電解液行業的快速、健康和有序發展。

【關鍵詞】 儲能 釩電解液 標準化

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.10.001

序言

據統計，目前超過一半的全球能源消耗增量被用于發電，這主要源于全球電氣化的長期增長趨勢的繼續。用于發電的能源比重達到40%以上，其中就包括可再生能源迅速增長的貢獻，包括風能、太陽能等。

儲能（電）行業特別是電化學儲能（電）近年來受到越來越多的關注和重視，其中，液流電池技術就是一種新型的大規模高效電化學儲能（電）技術。全釩氧化還原液流電池是液流電池最重要的組成之一，全釩氧化還原液流電池是以釩的氧化物或者化合物發生氧化還原反應得失電子實現化學能與電能之間的相互轉化，具有可快速充放電，100%深度放電、循環壽命長，充放電效率高、自放電小，環境友好、結構簡單，電池設計靈活、使用安全等優點。

2014年11月19日國務院辦公廳印發《能源發展戰略行動計劃（2014-2020）》9個重點創新領域、20個重點創新方向中包含了多項儲能相關要求，大規模儲能是建設智能電網及推進可再生能源普及應用的核心技術。2016年全釩液流電池等大規模儲能入選《中國制造2025》五大工程，這為國內全釩液流電池研發生產企業帶來發展機遇。

釩電解液被稱為電池的血液，是全釩氧化還原液流電池核心組成之一。隨著釩電解液產品的多樣化和應用的國際化，影響釩電解液性能的技術指標逐漸被發現和認知，逐步豐富了釩電解液產品規格和質量控制要求。

為適應國際和國內市場需求和引領釩電解液行業高效有序發展，必須有計劃分階段實現釩電解液的標準化管理。以下主要分為兩個部分對釩電解液標準化戰略進行分析。

1 產品規格標準化

釩電解液產品尚未形成較為系統規范的規格和要求，主要是由于釩電解液產業剛剛起步，同時缺乏行業內有效的交流平臺。這一現狀阻礙了釩電解液研究發展。但是這也為國內企業提供了機遇，通過科學規范的標準化管理，形成覆蓋面廣、科技含量高的標準化文件，進而引領國際釩電解液行業的發展。

實現電解液標準化管理，第一階段就是逐步建立完整的釩電解液產品規格的行業標準和國家標準。已經形成的釩電解液相關標準主要是具體應用產品的規格、規范，如：《全釩液流電池通用技術條件》（GB/T 32509-2016）。該標準尚不能滿足產品生產企業和應用單位間科學、高效溝通需求，也不能達到第三方對產品流通的有效監控需求。形成規范的產品規格標準，一方面便于產品交流和應用管理，另一方面也有利于形成完整的產品體系。

建立科學的產品分類和分級標準是釩電解液的高效生產、流通和應用的重要基礎。以產品應用目的或產品組成為基礎建立分類標準。產品分級標準是在產品分類的基礎上，根據應用方向或地域不同產生的不同的產品質量要求而建立。為此我們需要：1）積極建立電解液研究和應用國際交流平臺，建立國內、歐美及日本等國際儲能（電）研發和應用機構溝通渠道，充分掌握電解液國際市場的發展方向。2）豐富電解液新產品研究工作，適應市場需求形成自主知識產權產品，提供滿足多樣性應用的產品，豐富電解液種類。3）學習和掌握世界釩電解液性能研究成果，積極開展釩電解液性能指標研究，豐富釩電解液產品級別。4）及時建立科學的產品規格標準，滿足國內及國際儲能產業發展需求。

2 質量控制標準化

釩電解液質量控制標準化將為實現釩電解液行業健康、有序和高速發展提供堅實基礎。隨著國內及歐美國家全釩液流電池儲能項目的開展，釩電解液的質量控制參數得到充實和完整。質量控制標準化主要包括兩個方向：質量指標標準化、檢測方法標準化等。

質量指標標準化是指以分類、分級標準為基礎，對釩電解液主含量及相關雜質含量更為具體的量化標準。而質量指標標準化的實施是以檢測方法標準化為基礎，是通過科學有效的標準檢測方法實現的。雖然一些研究機構和企業申請了部分檢測方法的專利，如：電解液中釩含量檢測方法以及電解液中硫酸根含量檢測方法等。但在國際及國內還沒有形成統一釩電解液相關的質量指標標準以及相應的檢測方法標準。這同樣為我國釩電解液領軍企業進軍國際市場提供了空間和舞臺。

釩電解液質量控制標準化是系統工程，也是需要經過技術和知識積累逐漸完善的長期工程。

2.1 檢測方法標準化

釩電解液專屬標準檢測方法建設是質量控制標準化必要基礎。很多成熟的產品分析都已經形成產品專屬的ISO標準或國家和行業標準，而釩電解液產品的檢測方法大多參照其他產品檢測標準方法。一方面，通過對所參照標準進行優化，建立對釩電解液檢測更具針對性的檢測方法。采用科學的方法驗證并通過實踐應用的檢驗，確定檢測方法的準確性和穩定性，最終形成國家或行業標準。另一方面，根據產品的自身特點和要求開發新檢測方法。新檢測方法的建立，主要依據實際應用過程中提出的要求而確立，例如對雜質含量的控制要求等。這些新建立的檢測項目主要解決的問題包括：影響釩電解液儲能性能、導致環境污染或產生安全隱患等因素。

2.2 質量規格標準化

在形成標準檢測方法的基礎上，建立標準的標準質量規格是實現質量控制的依據。標準質量規格與標準檢測方法相輔相成，可形成統一的標準化文件。

建立科學的釩電解液標準化機制是釩電解液行業快速、高效發展的重要基礎。有計劃、分階段實現釩電解液標準化戰略，將為完成我國全釩液流電池大規模儲能工程和實現國家能源發展戰略奠定良好的基礎，也將為我國釩電解液行業占據國際領先地位奠定良好的基礎。