西班牙铁铅液流电池完成万次循环验证：用常见金属和无氟膜做长时
2026-10-13 09:46 [新能源要闻] 来源于：新能源网 china-nengyuan.com 作者：新能源网 china-nengy
导读：西班牙铁铅液流电池完成万次循环验证：用常见金属和无氟膜做长时储能 1万次循环意味着什么 西班牙能源研究机构CIC energiGUNE近日宣布，其开发的铁铅氧化还原液流电池已完成10,000次充放电循环验证。测试在25C至30C的温度范围内进行，电池以铁和铅作为活性材
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西班牙铁铅液流电池完成万次循环验证：用常见金属和无氟膜做长时储能
1万次循环意味着什么
西班牙能源研究机构CIC energiGUNE近日宣布，其开发的铁铅氧化还原液流电池已完成10,000次充放电循环验证。测试在25°C至30°C的温度范围内进行，电池以铁和铅作为活性材料。
CIC energiGUNE在官方声明中表示，这一循环验证“代表了向规模化应用迈出的一步，该技术专为高强度循环和长运行周期设计，且降解程度较低”。据Brightwire报道，10,000次循环相当于每天充放电一次、连续运行超过27年。
铁铅液流电池的这组数据，放在长时储能的技术坐标系中值得仔细审视。液流电池的核心优势在于功率与能量的解耦——能量容量取决于外部储罐中电解液的体积，功率输出则取决于电堆的尺寸和数量。这意味着系统可以独立扩展储能时长和功率规模，适合需要数小时级储能的固定式应用场景。
单回路设计与无氟膜：两项关键创新
与传统液流电池通常采用的双电解液回路不同，CIC energiGUNE设计的铁铅电池采用单电解液回路结构。这一设计简化了系统架构，减少了组件数量，从而降低了系统成本和复杂度。
另一项核心创新在于膜材料。该电池使用了无氟质子传导膜，旨在降低电池内阻，并限制化学物质在电池两侧之间发生不必要的迁移。相关研究已于2026年4月发表在ScienceDirect上，论文指出SPES-50膜在10mA·cm⁻²电流密度下实现了92.7%的能量效率，在40mA·cm⁻²下仍保持86.6%。
无氟膜的引入还有另一层意义。传统全氟磺酸膜（如Nafion）成本高昂且含氟，而含氟材料的环保争议近年来持续升温。CIC energiGUNE的无氟膜路线，试图在降低材料成本的同时，减少对含氟化学品的依赖。
为什么选择铁和铅
铁铅液流电池最直接的吸引力在于原材料。铁和铅均有成熟的工业供应链和回收体系，与钒液流电池对钒的依赖形成对比。钒的价格波动剧烈，且供应高度集中，这构成了钒液流电池规模化部署的一大瓶颈。
不过，铁铅路线也并非没有挑战。铅的毒性是一个无法回避的问题，尽管液流电池中的铅以溶解态存在于封闭电解液中，其环境风险远低于传统铅酸电池。
此外，铁铅液流电池的能量密度通常低于钒体系。根据此前的对比数据，钒液流电池的能量密度约为25Wh/L，而铁基体系的能量密度更低，这意味着在同等储能容量下，铁铅系统需要更大的占地面积。
CIC energiGUNE在声明中强调，该技术的定位是“需要电力储存数小时的固定式应用”，包括储存可再生能源的过剩发电量供电力系统后续使用。在这一场景中，占地面积和能量密度的重要性低于循环寿命和原材料成本。
从实验室走向千瓦级模块
目前，该铁铅电池已从初始实验室电池单元推进至更大的电堆。CIC energiGUNE表示，下一步是通过模拟、系统设计和实验验证相结合的方式，开发千瓦级模块。
除铁铅体系外，该中心还在研究其他氧化还原液流电池技术，包括新型电解液和有机分子、适配不同化学体系的膜、电极、双极板及电堆组件。
该中心同时也在开发降低钒液流电池成本和钒消耗量的方法。其整体目标是将研发成果从材料和电池层面推进至完整系统，通过建模、原型制作以及成本和可持续性分析来完成这一跨越。
长时储能的“去关键原材料”趋势
铁铅液流电池的进展，放在更宏观的背景下看，指向一个正在加速的趋势：长时储能技术正在系统性地绕开锂、钒、钴等被广泛视为“关键原材料”的元素。
锂离子电池在短时储能和电动汽车领域占据主导地位，但其在数小时级固定式储能场景中的成本和安全边际正在受到挑战。钒液流电池虽然循环寿命长、安全性好，但钒的成本和供应集中度限制了其大规模推广。
铁铅液流电池使用铁和铅这两种储量丰富、供应链成熟的金属，试图在成本、循环寿命和材料可获得性之间找到一个不同的平衡点。
1万次循环验证是技术成熟过程中的一个节点，而非终点。从电堆到千瓦级模块、从模块到兆瓦级系统，每一级放大都会暴露新的工程问题。但CIC energiGUNE的工作表明，用常见金属做长时储能的技术路线，正在从概念验证走向工程验证。对于正在寻找低成本、长寿命储能方案的电力系统而言，这条路线值得持续关注。
（素材来自：CIC energiGUNE 全球液流电池网、全球储能网、新能源网综合）
（编辑：韩语） |
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