长时储能已成为新型储能产业发展重点，全钒液流电池凭借本征安全、超长循环寿命优势，成为长时储能领域主流技术路线。国家多部门明确构建低成本长时钒基液流电池装备体系，多地将其纳入长时储能示范重点，推动液流电池产业快速发展。端单电池电压异常问题长期制约液流电池电堆寿命与能效，近期川承储能通过技术攻关，实现全堆压差控制在5mV以内，为液流电池规模化应用提供关键技术支撑。

液流电池电堆由数十至上百节单电池串联组成，端部单电池靠近集流体，其充放电电压与内部单电池存在显著差异，行业内电压偏差长期维持在10mV至100mV之间。该偏差引发多重负面影响，端电池长期承受额外极化，易出现过充、过放问题，导致电堆提前衰减，缩短整体使用寿命；端部电压偏差造成额外能量损耗，降低整堆能量转化效率；单电池电压不一致，破坏电堆整体一致性，影响长期运行可靠性。

端电池电压异常问题根源在于集流体与双极板之间的异质界面电子传递障碍。金属集流体与碳基双极板接触不充分，实际导电面积有限，产生收缩电阻；两种材料软硬特性差异明显，长期压紧与热力循环过程中，易出现微动磨损与氧化膜生成，接触电阻持续恶化；金属与碳材电子态密度和功函数存在差异，界面形成固有势垒，单纯依靠机械加压无法消除电压偏差。

川承储能研发团队从界面电子传输机理出发，开发多尺度协同界面调控技术，重塑集流体与端电池双极板接触面。通过优化接触面平面度与压力分布，实现金属与石墨板高贴合度，提升有效接触面积；对集流体表面进行功函数优化，匹配碳基材料电子结构，消除异相间电子转移能垒，构建电学流畅、力学稳定的一体化功能界面。

42kW级全钒液流电池电堆经过2个月连续运行，完成多次充放电循环与温度交变冲击测试，验证技术有效性。测试结果显示，全堆单电池最大电压差稳定控制在5mV以内，实测最低值为3mV；单电池电压标准偏差由调控前±10mV降至±1.5mV以内；温度交变循环后，界面接触电阻仅增加2.1%，传统界面增幅通常超过40%。

该技术突破为液流电池行业带来多重价值，全堆压差控制在5mV以内，树立行业技术新标杆，消除端部单电池电压异常问题，避免端电池过充、过放，电堆寿命不再受端电池限制；减少端部电压损失，降低充放电无效能耗，提升系统全周期能效；高一致性电堆为系统集成提供稳定基础，保障储能系统长期可靠运行。

液流电池是长时储能重要技术方向，此次端电池难题攻克，推动液流电池技术迈向新高度。当前新型储能产业加速向长时、安全、低成本方向演进，全钒液流电池的技术突破，进一步夯实我国长时储能技术优势。

未来随着技术持续优化、产业链配套完善及成本逐步下降，全钒液流电池将在电网调峰、可再生能源消纳、偏远地区供电等大规模长时储能场景实现更广泛应用，助力新型储能产业高质量发展，支撑能源转型战略落地。

文章来自：电子发烧友