吳錦貞、郭容平、鄧禮濤 / 工研院綠能所
【內文精選】
國際液流電池指標性廠商
(一)日本住友電工
住友電工發展液流電池產業著重於液流電池之性能優化與成本降低，而液流電池特性適合長時間儲能運用(Long Duration Application; LDES)、規模較大且營運周期長，對碳中和效益大。現階段儲能市場面臨與鋰電池競爭，液流電池具有長壽命與電解質不會衰退的特性，使用設計可搭配時數，放電時間長等絕對優勢。公司商業模式主要建構在電力批發市場(Wholesale Market)，利用再生能源發電，直接販售電力，供應電力給工廠，多餘電力可以進行儲存。此外，透過電力批發市場買入低價電力進行儲存，在電力高價時賣出電力，同時也可以供應工廠電力短缺。圖二為住友電工產品規格說明，可針對不同輸出功率提供3至8小時的放電時間需求。因應未來長時間持續儲能需求，住友電工在2024年4月開啟日本在地化電力製造，以及供應商應用持續長時間液流電池的計畫。運轉儲能系統規模為1 MW/8 MWh，由4個250 kW/2 MWh模組組成，成為日本第一個長時間持續儲能(LDES)系統，如圖三所示。
圖三、住友電工第一個長時間儲能示範案場，可提供8小時放電需求
(五) Pinflow
Pinflow的幾位共同創辦人早在2011年就讀布拉格化工大學即開始液流電池研究，2017年從學校spin-off成立公司，2018年與西波西米亞大學新技術研究中心(New Technologies - Research Centre of the University of West Bohemia)開發低內阻(Low Internal Resistance)電池堆技術，成為Pinflow電池堆的核心技術，2022年開始放大規模工業系統部署。開發歷程從實驗室單電池至kW等級，再由kW等級進入商業儲能系統。
目前Pinflow的開發與規劃項目包括防漏問題、研發計畫量身訂製及量測具有最佳再現性等，實例方面已於2023年底開發完成50 kW/250 kWh設置，如圖十八。另外，開發混合能源儲能系統(Hybrid Energy System; HyFlow)，結合高功率VRFB與超級電容技術之永續混合儲能系統的開發，該專案已獲得歐盟Horizon 2020研究與創新計劃的資助，如圖十九。
圖十八、Pinflow發展歷程
圖十九、Pinflow開發混合能源儲能系統(HYFlow)
(七) 其他廠商
QUINO ENERGY主要為開發低成本醌電解液，其生產的有機液流電池在正極使用二甲苯的醌，負極使用亞鐵氰化物（無毒食品添加劑）開發的水性醌電池，成本比鋰鐵電池便宜30%~40%，降解率降低10倍以上，占地面積縮小3倍，反應過程中不會產生氫氣，且關鍵組件全為美國製造，不含全氟烷基和多氟烷基物質(PFAS)。
該電解質原料使用鄰苯二甲酸酐（6,000,000噸/年），每度電3.81美金(2023)，利用量產過程轉成醌染料，最後應用於液流電池系統，1GWh約使用5,000噸醌電解液。整個反應過程中為連續流程，可回收再利用，因此零浪費、轉化率100%，回收產品純度大於95%。醌電解液的生產線每小時產生4 kWh，年發電量可達30 MWh。
在醌電解液的衰退測試方面，條件為每天80% DOD循環一次，運行6個月，預估每年有0.17%衰退，電網規模之磷酸鋰鐵每年衰退率則達2.6%---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。