83.98%，這是川承儲(chǔ)能42kW電堆在100%額定功率下的能量效率。

81.97%，這是同一款電堆在120%過(guò)載條件下的能量效率。

從額定到過(guò)載，能效下降僅2%，在已完成批量生產(chǎn)定型、可立即投入商用的電堆中，這一過(guò)載能力達(dá)到行業(yè)標(biāo)桿水平。

同一系列的47kW電堆，兩項(xiàng)數(shù)據(jù)分別為83.76%和82.26%。

這兩款電堆是如何做到的？以下從三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行揭秘

先看一組數(shù)據(jù)：

庫(kù)倫效率97.08%，意味著充進(jìn)去的電荷，能有效放出97%以上。電壓極差15mV以內(nèi)（除端電池電壓極差5mV以內(nèi)），意味著數(shù)十個(gè)單電池工作狀態(tài)高度一致。這兩項(xiàng)指標(biāo)，共同支撐起83.98%的能量效率和優(yōu)異的過(guò)載能力。

01

庫(kù)倫效率97.08%：副反應(yīng)與傳質(zhì)阻抗的極致控制

部分電堆會(huì)添加非穩(wěn)態(tài)添加劑來(lái)提升庫(kù)倫效率，但添加劑長(zhǎng)期運(yùn)行后存在降解、析出風(fēng)險(xiǎn)，后期維護(hù)成本較高。川承儲(chǔ)能選擇零添加劑路線，直接從底層解決問(wèn)題，通過(guò)兩套技術(shù)組合實(shí)現(xiàn)了97.08%的庫(kù)倫效率，從根源上消除了這一長(zhǎng)期隱患。

1）電極-電解液界面動(dòng)力學(xué)精準(zhǔn)調(diào)控：從電解液的溫度、荷電狀態(tài)（SOC）、流量等參數(shù)入手，系統(tǒng)優(yōu)化離子在電極與電解液之間的傳輸路徑，在不使用任何非穩(wěn)態(tài)添加劑的條件下將副反應(yīng)控制在極低水平。

2）傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)建模與電極-流道耦合優(yōu)化：建立全工況傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)模型，系統(tǒng)性分析正/負(fù)極電解液在不同溫度和SOC下與電極/隔膜的動(dòng)態(tài)平衡。同時(shí)優(yōu)化多孔電極和流道結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多級(jí)傳輸通道，保障離子傳輸?shù)木鶆蛐耘c低阻力。

02

高電壓效率：三類(lèi)極化協(xié)同抑制

電堆充放電過(guò)程中的能量損失，專(zhuān)業(yè)上稱(chēng)為“極化”，主要包括活化極化、歐姆極化和濃差極化。川承儲(chǔ)能對(duì)三類(lèi)極化進(jìn)行協(xié)同抑制，并結(jié)合電壓極差的精準(zhǔn)控制，共同支撐起83.98%的能量效率：

1）活化極化（電化學(xué)反應(yīng)的啟動(dòng)難度）：通過(guò)調(diào)控電極結(jié)構(gòu)，顯著增加單位體積內(nèi)的電化學(xué)活性面積，在電極表面構(gòu)建高密度反應(yīng)位點(diǎn)，降低電化學(xué)反應(yīng)的“啟動(dòng)門(mén)檻”和“爬坡斜率”。

2）歐姆極化（離子傳輸?shù)捻槙吵潭龋簝?yōu)化電解液與隔膜之間的離子傳輸效率，在保證膜選擇性的前提下降低離子傳輸阻抗。同時(shí)，依托高一致性堆疊工藝，將42kW電堆充放電電壓極差控制在13mV/15mV，47kW電堆為16mV/23mV。極小的電壓離散度意味著各單電池工作狀態(tài)高度一致，避免了局部短板造成的整體電壓損失放大。

3）濃差極化（活性物質(zhì)的供應(yīng)是否充足）：優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，使電解液在電極內(nèi)部均勻分布，大幅縮短釩離子由流道向反應(yīng)位點(diǎn)的擴(kuò)散距離，確保高電流密度下活性物質(zhì)供應(yīng)充足。

03

120%過(guò)載能力的來(lái)源:充分的傳質(zhì)與活性余量

液流電池過(guò)載運(yùn)行時(shí)，電流密度增大，三類(lèi)極化損失非線性加劇，多數(shù)電堆在110%負(fù)載時(shí)效率已開(kāi)始明顯下降。川承儲(chǔ)能電堆在設(shè)計(jì)之初即為極限工況留足了余地，在120%負(fù)載下，42kW能量效率仍能保持81.97%，47kW達(dá)到82.26%。這一能力的實(shí)現(xiàn)，源于三個(gè)方面的設(shè)計(jì)余量：

1）傳質(zhì)余量：多級(jí)傳輸通道確保超出額定電流時(shí)，活性物質(zhì)仍能均勻、足量輸送至反應(yīng)界面

2）活性余量：高催化活性面積足以支撐更高的反應(yīng)通量，電壓響應(yīng)平緩

3）極差精準(zhǔn)控制：極小的單體電壓離散度確保過(guò)載工況下無(wú)局部過(guò)載，整體性能穩(wěn)定

上述電堆性能的達(dá)成，本質(zhì)上是一套系統(tǒng)性的電化學(xué)工程突破：以界面動(dòng)力學(xué)調(diào)控提升庫(kù)倫效率，以多極化協(xié)同抑制提升電壓效率，以低流阻高容限設(shè)計(jì)保障倍率特性。全過(guò)程堅(jiān)持零添加劑路線，確保全生命周期運(yùn)行的可靠性與低維護(hù)成本。

釩液流電池是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的重要技術(shù)路線之一。川承儲(chǔ)能從底層科學(xué)問(wèn)題出發(fā)，在不依賴(lài)添加劑的前提下，實(shí)現(xiàn)了可商用電堆能效與過(guò)載能力的雙重突破。兩款電堆已完成批量生產(chǎn)定型，可立即投入商用。川承儲(chǔ)能將持續(xù)聚焦液流電池核心技術(shù)攻關(guān)，以硬技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品迭代，為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能提供更高效、更可靠的解決方案。