储能细分赛道— 液流电池！
全钒液流电池，全称为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery，VRB)，又称为钒电池，为液流电池的一种，是一种以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池。全钒液流电池是以+4、+5 价态的钒离子溶液作为正极的活性物质，以+2、 +3价态的钒离子溶液作为负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电时，正负极电解液在离子交换膜两侧进行氧化还原反应。同时，通过电堆外泵的作用，储液罐中的电解液不断送入正极室和负极室内，以维持离子的浓度，实现对电池的充放电。
关键组成
电解液
全钒液流电池的正负极电解液是其真正的储能介质，是能量单元的核心， 一般由活性物质、基质、添加剂三部分组成。电解液中活性物质的浓度以及溶液总量（体积）从根本上决定了整个电池系统的能量密度、储能容量上限；电解液的热稳定性决定了电池的工作温区和可靠性。
活性物质：钒硫酸盐
全钒液流电池的电解液活性物质为钒硫酸盐，其中钒元素是活性元素。之所以选择钒作为核心工作元素，是因为钒的基态电子组态为[Ar]3d24S2， 具有丰富多变的氧化价态，+2、+3、+4、+5 价都能在酸性水溶液环境中稳定存在，并且正负极的还原电位恰好与水的电化学窗口适配。此外，不同价态的水合钒离子特征光谱迥异，易于辨识：二价钒为紫色、三价钒为深绿色、四价钒为蓝色、五价钒为黄色，可以用 UV-Vis 光谱进行浓度定量分析，从而对电解液的荷电状态（SOC）进行实时监测。不同价态钒的硫酸盐作为活性物质 ， 正负极氧化还原电对：VO2 + /VO2+ -V3+/V2+，正极反应：VO2 + + e ⇌ VO2+，负极反应：V2+ ⇌ V3+ + e，全电池反应：VO2 + + V2+ ⇌ VO2+ + V3+。在理想情况下，未充电的原始电解液正负极活性离子分别为 VO2+和 V3+，二者比例应该为 1:1， 以满足化学计量比要求，使活性物质被充分利用。
基质：硫酸水溶液
全钒液流电池的电解液基质一般为硫酸水溶液，其作用是维持电解液的低 pH，抑制钒离子的水解，并增加电解液的电导率，降低欧姆极化。采用硫酸水溶液的主要原因在于硫酸根离子的化学惰性较强，不容易被氧化或还原，因此副反应相对较少。同时，硫酸没有挥发性，其水溶液的蒸汽压较低，因此系统内压一般变化不大。尽管硫酸作为支撑电解液的基质，对能量储存虽没有直接贡献，但是其含量会直接影响电解液的放电容量和能量效率。随着硫酸浓度上升，电解液粘度增大，导致液流阻力增大，浓差极化效应加剧，导致放电末期的电压突降，总放电容量较少；电解液整体电导率增大，欧姆极化效应减轻，因此能量效率提升。综合考虑，电解液中的硫酸浓度一般控制在 2~3mol/L 为宜。
添加剂：有机及无机络合剂
为了增加电解液中钒离子的溶解度和稳定性，一般还需加向其中入少量的添加剂，起到抑制固体沉淀析出的作用。电解液添加剂的种类繁多， 分为有机物和无机物两大类。有机添加剂一般为多齿配体，带有羟基、 巯基、氨基等配位官能团，能与钒离子形成较稳定的络合物，抑制 V2O5 固体的成核长大，同时还起到分散剂的作用，降低粒子的表面能，抑制了胶粒的聚沉。常见的有机添加剂包括：氨基酸、多元醇、氨基磺酸以及一些表面活性剂和水溶性高分子聚合物等。无机添加剂一般为盐类， 其中的阴离子或阳离子能与钒离子形成配位键，例如磷酸盐、铵盐等， 其作用机制也是抑制 V2O5 固体的成核长大，从而稳定电解液。添加剂的用量视具体种类和电解液浓度而定，一般在 1~3%，过量使用会阻碍离子传输机制，增大电解液的欧姆极化效应，降低系统能量效率。
制造工艺
钒电池电解液是通过在硫酸中还原五氧化二钒制成，可利用化学法或电 解法等工艺大规模生产。早期的钒电池电解液是由硫酸氧钒（VOSO4） 溶于硫酸溶液来直接配制的，优点是操作简便，但硫酸氧钒的价格昂贵， 经济性较差，不适合规模化生产。
目前，量产钒电池电解液的方法分为化学还原法和电解法，本质都是把五价钒还原成低价。
化学还原法是将五价钒原料（如五氧化二钒、偏钒酸铵等）与硫酸溶液混合，放入还原 剂（如草酸、二氧化硫等）后加热，反应得到低价钒盐溶液。化学法优点是工艺和设备简单，缺点是反应较慢，需要高温处理。
电解法是通过在电解槽中对五价钒原料进行阴极还原，同样得到低价钒盐溶液。电解法的优点是可以常温大批量生产，生产效率高，缺点是需要消耗较多的电能。
初始状态的电解液中钒离子的氧化价态在 3~4 之间，输入电堆后开始预充电，阳极的钒离子被统一氧化成+5 价，阴极的钒离子被统一还原成+2 价，至此完成了正负极电解液价态调整，可以开始工作。
电解液是全钒液流电池系统总成本中占比最大的部分（ 一般为 30%~50%）。尽管电解液的基本原料都是五氧化二钒，属于同质化产品， 但由于不同厂家采用的电解液生产路线和添加剂各不相同，因此制得的电解液性能和成本也有较大差异。
在性能方面，主要是电解液配方具有独特性，特别是浓度、酸度和添加剂等，企业都以专利形式进行保护。
同时，不同企业技术的差异会造成电解液杂质含量的差异，也会反映在电池性能上。
此外，不同生产工艺的加工成本不同。
目前电解液的市场价格大约为 1500 元/kW·h，储存 1kW·h 电能大约需要 10kg 五氧化二钒， 因此电解液形式的五氧化二钒价格约 15 万元/吨。目前市售五氧化二钒现货价格约为 10 万元/吨，因此五氧化二钒加工成电解液的单位成本约为 5 万元/吨。换言之，电解液成本的 2/3 来自于五氧化二钒，1/3 来自于加工费用。由于五氧化二钒本身是从钒渣、石煤中提取的，如果将电解液的工艺起点直接从钒渣、石煤等原材料开始，跳过五氧化二钒环节， 那么就能缩短整个制造流程，从而大幅降低电解液成本，而这要求企业 具有相当大的产能规模，并且对上游具有相当强的掌控力。
电堆
电堆是全钒液流电池进行电化学反应的场所，决定了系统的功率特性，电堆的性能会直接影响系统整体的性能。一个全钒液流电池电堆本质上是由多个单电池叠合串接组成，一般以压滤机的方式进行叠合紧固，其内部有一套或多套电解质循环系统，而电流出入端口则是统一的一套。全钒液流单电池的主要构件包括：电极、双极板、隔膜、端板、密封件以及其他紧固件等。
全钒液流电池与氢燃料电池结构与原理类似，电堆是系统的核心部件，是发生电化学反应和产生电能的场所。全钒液流的电堆装配与氢燃料电堆完全一致，都是以压滤机的方式进行叠合紧固，这种组装方式看似简单，实际具有较高的技术要求。首先，叠合紧固会对电极产生压缩，改变电极孔结构，很考验双极板的耐压性能；其次，电极与双极板之间是硬接触， 即依靠一定的压紧力来降低界面接触电阻，如果贴合不良则会降低电堆的电压效率；同时，电堆的防漏要求很高，漏液漏气不仅造成容量衰减， 还可能造成安全事故。
钒氢共用材料中，目前石墨双极板基本实现国产化，质子交换膜、气体扩散层仍主要依赖进口。钒液流电池基本不考虑金属板，即使是涂层处理后的金属板，在酸性液体环境中也难以长期稳定工作。机加工石墨双极板机加工过程复杂且成本高。钒液流电池主要采用碳塑复合板，因为其热塑或模压工艺相对机加工简单，但是混合高分子树脂所带来的电阻率增加仍是需要解决的问题。
电极
全钒液流电池的电极并不参与电化学反应，只是作为反应的场所，活性物质在电极表面得到或失去电子，发生还原或氧化，实现电能与化学能之间的相互转化。
电极材料的物理化学性能对全钒液流电池有重要影响：第一，电极的导电性和催化性能直接影响电池的极化状态以及电流密度大小，进而影响能量效率；第二，电极材料的物理化学稳定性直接影响电池整体工作稳定性和实际寿命，因此电极材料必须有较高的化学惰性、机械强度、导电性，最好比表面积较大。
早期使用金属电极，包括金、铅、钛等单质金属，以及钛基铂、钛基氧化铱等合金材料。但金属电极材料存在很多缺陷，有的电化学可逆性差，有的成本过高，难以大规模、长时间使用。之后，人们改用碳素类电极材料，例如石墨、玻碳、碳毡、石墨毡、碳布以及碳纤维等，这类碳材料化学稳定性好，导电性好，易制备且成本低。研究发现，玻碳电极可逆性差；石墨和碳布电极在充放电过程中易被刻蚀损耗，而且这几种材料的比表面积小，造成电池内阻较大，难以大电流充放电；碳纸电极比表面积虽大，稳定性也较好，但亲水性较差，电化学活性不高。目前，最广泛使用的电极材料是碳毡或石墨毡，它们都属于碳纤维纺织材料。
碳毡是有机高分子纤维毛毯经过预氧化、 惰性气氛碳化等热处理工艺制得的，石墨毡则是将碳毡进一步在 2000℃ 以上的高温下进行石墨化处理制得。这类碳纤维电极具有很大的比表面积，化学稳定性和导电性也很好，但在长期使用时容易发生氧化脱落， 因此还需要对其进行改性处理，包括材料本征处理、金属化处理和氧化处理等，或与惰性高分子基体共制成复合材料（但电导率会降低）。
双极板
全钒液流电池中的双极板是一种导电隔板，它与电极紧贴在一起，用来分隔两个相邻单电池的正负极电解液、汇集电流，并对电极起支撑作用，从而在电堆内部实现多个单电池的串联。
理想的双极板材料具有：良好的阻气和阻液性、导电性、化学惰性、机械强度。阻气和阻液的目的是防止极板两侧的正负极电解液渗透交叉污染，这是双极板最基本的要求。高导电性既包括双极板自身的低阻抗，还要求双极板与电极之间的接触电阻较低，这是为了降低电池的内阻。由于双极板的两侧分别是强氧化性和强还原性的电解液，要在这种严酷环境下长期运行，双极板材料必须有很高的化学惰性。最后，双极板作为支撑电极，必须有较好的机械强度和可加工性。
最初使用的是金属双极板或纯石墨双极板，前者的机械强度好但耐腐蚀性较差（金、铂等贵金属则成本过高），后者的耐腐蚀性好但脆性大且加工成本高。目前一种方案是对石墨双极板改性，提高机械强度和可加工性；另一种方案是采用碳塑复合双极板，将导电填料和聚合物树脂混制成型，具有很好的机械强度和耐腐蚀性，但是导电性有所降低（电阻率相比金属和石墨双极板提高 1~2 个数量级）。目前而言，电极材料也是一种易损耗材料，在正常工况下的实际使用寿命大约在两年左右，到期后需要进行更换。目前，研究者们通过热压或模压将电极与双极板粘结成一体，能得到电化学性能好又不易刻蚀的一体化电极-双极板。
碳塑复合双极板在目前的全钒液流电堆中应用最广泛。碳塑复合双极板的加工性能、结构强度等明显优于无孔硬石墨板；阻液性能明显优于柔性石墨板；抗腐蚀性远强于普通金属双极板，而且制造工艺简单，成本低廉。碳塑复合双极板的原料包括聚合物基体和导电填料。其中聚合物基体一般为 PE、PP、PVC 等惰性塑料或者环氧树脂等；导电填料分为两部分，主要导电填料主要为石墨粉，次要导电填料可以选择炭黑、碳纤维等无定形碳，混合后经过模压、注塑等方式加工成型。导电填料在聚合物基体内部构成三维导电网络，同时一定程度上提高了机械强度。
由于碳塑复合双极板中含有大量绝缘性的聚合物基体，导致其整体电阻率比石墨双极板增大 1~2 个数量级。增大导电填料的含量可以提高电导率，但是过量使用后会降低双极板的机械性能，特别是弯曲强度降低。因此，兼具高电导率和机械强度的碳塑复合双极板存在较高的技术壁垒。
隔膜：离子选择性透过，长寿命的关键点
全钒液流电池中的隔膜是一种离子传导膜，位于每个单电池中央，用来分隔单电池内部的正负极电解液，防止活性物质互相混合发生“蹿液” 而自放电，同时允许特定离子的选择性传递，保证电池内部电路导通。
隔膜性能直接影响电池的效率和寿命，一般要求：较高的离子选择性、 离子导电性、化学稳定性、机械强度。理论上可选用：阳离子交换膜、 阴离子交换膜、多孔分离膜。其中，阳/阴离子交换膜有负/正电荷基团，可让特定类型的阳离子或阴离子透过；多孔分离膜没有荷电基团，通过离子半径来进行筛选和截留。
目前在全钒液流电池在应用最为广泛的是质子传导膜，属于阳离子交换膜，工艺成熟，典型代表是杜邦公司生产 的 Nafion 膜，这是一类全氟磺酸树脂，化学稳定性和离子导电性很好，但离子选择性不好，成本高（500~800 美元/平方米）。之后，人们尝试将苯磺基等离子选择性基团修饰在部分氟化聚合物碳链上，制成了部分氟化膜，离子选择性明显提高，但化学稳定性降低，而且需要辐射工艺。
考虑到氟化树脂的昂贵，人们转而研发非氟烃类膜，一类是无孔型非氟离子交换膜，另一类是多孔型非氟分离膜。无孔型非氟离子交换膜是在非氟聚合物上引入离子选择性基团，例如磺化聚芳醚酮，其离子选择性和导电性较好，但化学稳定性降低，循环几百次就被严重破坏。多孔型非氟分离膜的典型代表是纳滤膜，表面没有荷电基团，但分布有大量的纳米级微孔，允许半径较小的水合质子通过，不允许半径很大的水合钒离子通过。目前，全氟磺酸树脂膜已开始国产替代，而非氟膜的应用则方兴未艾，这对于降低电池系统的成本具有重要意义。
全氟磺酸树脂膜是目前全钒液流电堆中应用最多的隔膜。从分子结构看， 全氟磺酸树脂的主体骨架为聚四氟乙烯结构，支链端基为磺酸基团的全氟乙烯基醚结构，合成路线：四氟乙烯与全氟醚磺酰氟在引发剂作用下共聚，再经过水解和酸化。全氟磺酸树脂的合成难度尚可，更大的困难在于后续加工成膜环节，关键在于降低加工损耗，并制造出厚度均匀、 性能优异的膜，而核心的熔融挤出压延成型技术长期被美国杜邦公司所垄断，国产膜容易出现“针眼”等缺陷而难以满足使用要求，所以只能依赖进口，这是导致全氟磺酸树脂膜价格昂贵的重要原因。目前，全氟磺酸树脂的加工成型技术分为：熔融挤出法、凝胶挤出法、溶液浇筑法、 流延法等。近年来，国内逐步开始推进全氟磺酸树脂膜的国产替代，并 取得了显著成果，代表性企业有东岳集团和江苏科润。
密封件
密封性是钒电池性能的重要保障，系统全密封运行，严格避免电解液的外漏和内漏。若发生外漏，二价水合钒离子在空气中极易被氧化而发生容量损失，而且强腐蚀性的电解液可能破坏电堆的其他构件。若发生内漏，正负极电解液可能互混，这将直接影响电堆的性能和寿命，而且从电堆外部不易发现漏液。
由于全钒液流电池的正负极电解液具有强氧化性和强还原性，且电解液基质又是硫酸，普通的橡胶密封材料根本无法耐受这种环境，必须采用特殊的氟橡胶作为密封件。此外，用于密封件的氟橡胶材料应具有适宜的硬度、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度， 并且压缩塑性形变量要尽量小，还需要附加自紧固装置。然而，氟橡胶的价格很昂贵，大约 30~40 万元/吨，而且在长期运行中仍然面临老化、 塑性变形等问题。中科院大连化物所的科研团队通过一体化激光焊技术简化密封工艺，实现隔膜-电极-双极板的一体化，节省了氟橡胶构件， 这对于降低电堆成本具有重要意义。
技术起源
1985年，澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的Marria教授开始研究硫酸氧钒做正负极电解液，提出了全钒液流电池。该公司的主要贡献在于发现通过氧化钒（IV）溶液可使高浓度的钒（V）溶液稳定存在于硫酸介质中，从而使全钒液流电池具有实用价值。同时，该公司所开发的从钒氧化物中制备钒电池溶液的工艺成本低、性能好，也是钒电池能够得到推广的重要原因。
1995年，中国工程物理研究院电子工程研究所首先在中国展开钒电池的研究，研制成功500W和1kW的样机，拥有电解质溶液制备等多项专利。2006年，中国科学院大连化学物理研究所研制成功10kW试验电堆，并通过国家科技部验收，标志着中国的全钒液流电池系统取得阶段性成功。中南大学、清华大学等也开发成功KW及以上级电池组。2010年以来，我国兆瓦级全钒液流电池示范项目开始陆续开展，我国钒液流电池已实现在智能电网、通信基站、偏远地区供电、可再生能源及削峰填谷等项目中的应用。
2019年以来我国液流电池储能示范项目正加快建设，2022年2月，“200MW/800MWh大连液流电池储能调峰电站国家示范项目”的一期项目100MW/400MWh级全钒液流电池储能电站完成主体工程建设， 并进入单体模块调试阶段，预计年终完成并网调试，是全球最大钒液流储能项目。
优点
液流电池的电极采用的是惰性材料，正负电极本身不参与电化学反应，而实际参与反应的活性物质具有独立的能量储存单元，在循环泵作用下沿传质线路在电堆内部和外部储罐之间形成闭环，向电极及时供应活性物质， 并将反应产物快速抽离，从而避免了浓差极化和热累积效应。换言之， 液流电堆单元只是一个发生电化学反应的场所，活性物质在空间分布上与之分离，这意味着两层含义：其一，电池的功率特性与容量大小相对独立，因而在设计和应用上可以有很大的灵活性；其二，活性物质由外置的储罐单独存放，便于运行维护和安全管理，这正是液流电池相比于其他二次电池技术的安全性、灵活性等优势的根源。此外，液流电池的活性物质一般是完全溶解在电解液中构成均相体系，而不像锂离子电池那样附着在集流体上，因此没有复杂的固态相变，没有机械应变等破坏因素，这是液流电池循环寿命远长于其他二次电池技术的根源。
安全性高。全钒液流电池是水系循环体系，本身不可燃，也 不发生热累积，正负极活性物质反应温和，因此具有本征安全性。同时， 全钒液流电池的液态均相体系，避免了“木桶效应”，容易管理控制。与锂电池不同的是，液流电池的电解液与电堆是相分离的，从根本上克服了传统电池的自放电现象。活性物质溶于电解液，电堆只提供电化学反应的场所，电极反应过程无相变发生，枝晶生长刺破隔膜的危险在液流电池中大大降低，不会发生热失控、过热、燃烧和爆炸，过充过放也不会造成爆炸和电池容量下降，支持频繁充放电，每天可实现充放电数百次。液流电池的工作原理决定了其是目前电化学储能技术路线中安全性较高的技术路线。
扩容性强。全钒液流电池的功率和容量相互独立，功率由电堆的规格和数量决定，容量由电解液的浓度和储量决定。当功率一定时，要增加储能容量，只需要增大电解液储罐容积或提高电解液体积或浓度即可，而不需改变电堆大小。通过增大电堆功率和增加电堆数量来提高功率，通过增加电解液来提高储电量，便于实现电池规模的扩展，可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站。美国商业示范运行的钒电池功率已达6兆瓦。
寿命长。与其他电化学储能技术相比，液流电池最突出特点就是循环寿命长，最低可以做到 10000 次，部分技术路线甚至可以达到 20000 次以上，整体使用寿命可以达到 20 年或者更长时间。使用寿命长：由于钒电池正负活性物质分别只存在于正极和负极电解液中， 在充放电过程中其他电池的相位没有变化，可以在不损坏电池的情况下进行深放电， 电池使用寿命长。加拿大VRB动力系统商业示范中运行时间最长的钒电池组件已正常运 行9年多，充放电循环寿命超过18000次，远高于固定铅酸电池的1000次。
全生命周期成本低。钒电池的正、负极活性物质分别存在于正、负极电解液中，充放电时无其他电池常有的物相变化，可深度放电而不损伤电池；在充放电过程中，作为活性物质的钒离子仅在电解液中发生价态变化，不与电极材料发生反应，不会产生其他物质，经长时间使用后，仍然保持较好的活性。因此，钒电池电池使用寿命长。全钒液流电池充放电循环次数在 10000 次以上，部分可达 20000 次以上。按全生命周期计算，钒电池的成本在 0.3-0.4 元/Wh，已经低于锂电池的成本（0.5 元/Wh 左右）。
电解质可回收再利用。全钒液流电池中钒元素以离子形式存在于酸性水系溶液中，而不是以钒的氧化物形式存在，有一定的腐蚀性但无毒性，且工作过程中封闭运行，对环境与人体基本不会产生危害。电解质溶液的成本占储能系统总成本的 40%，储能系统报废后，钒电解质溶液可以回收再次利用，残值较高，不会对环境造成污染；此外，全钒液流电池的钒电解液可在电池领域长期循环使用或进行钒提取进入钢铁、合金等其他市场领域。电堆材料中电极采用炭/石墨毡，双极板大多采用石墨或碳材料， 报废后不会对环境造成污染。
电化学性能好：由于钒电池电极的催化活性高，正负活性物质分别储存在正负电解液储槽中，避免了正负活性物质的自放电消耗，充放电能量转换钒电池的效率达75%，远高于铅酸电池的45%；响应速度快，运行过程中，充放电状态切换仅需0.02秒，响应速度为1毫秒；通过改变电解液可以实现钒电池的瞬间充电。
原料自主可控。不同于锂电池，中国锂原料对外依赖度较高，钒矿储量约为 950 万吨，占世界钒资源储量的 39%，位居世界第一，发展钒电池所需的资源可以实现自主可控。
缺点
初装成本高。已披露具体投资金额的钒电池项目总投资成本集中在 3.8-6.0 元/Wh；其中，四小时储能系统成本集中在 3.8-4.8 元/Wh，2-3 小时储能系统成本略高，在 4.65-6 元/Wh，整体仍较锂电池高。2021 年锂储能项目初始投资额接近 2 元/Wh，钒电池初装成本是锂离子电池的 2 倍以上。
转换效率低。全钒液流电池在运行过程中对环境温度要求较高，同时还需要用泵来维持电解液的流动，因此其损耗较大，能量转化效率75%，低于锂电池。
能量密度低。受钒离子溶解度和电堆设计的限制，与其他电池相比，全钒液流电池能量密度较低，仅为 12-40Wh/kg。体积庞大，钒电池的质量比能量是锂电或钠硫电池的 1/3~1/2， 将使电池沉重、庞大，这也直接导致了钒电池不适宜用于电动汽车，只能用在静态储能装置上。受不同钒离子在 10℃~40 ℃范围内溶解度的限制， 全钒液流电池总钒浓度被限制在2M以内，制约全钒液流储能系统比能量的提高。
耗材需适时维护。石墨极板要被正极液刻蚀，如果用户操作得当，石墨板能使用两年，如果用户操作不当，一次充电就能让石墨板完全刻蚀，电堆只能报废。在正常使用情况下，每隔两个月就要由专业人士进行一次维护，这种高频次的维护费钱、费力。
体积过大。受制于电解液中离子溶解度上限，钒电池比能量密度低，且技术难以突破。同样能量的钒电池体积可达锂电池的 3-5 倍，质量达 2-3 倍。
对环境温度要求苛刻。钒电池正极液中的五价钒在静置或温度高于 45℃的情况下易析出五氧化二钒沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳毡纤维，恶化电堆性能，直至电堆报废，而电堆在长时间运行过程中电解液温度很容易超过 45℃。另一方面， 温度不能低于电解液的冰点，否则电解液凝固将使电池不能运转。因此一般的运行温度都要求在 0~45℃之间。
全钒液流电池与锂离子电池的性能特点截然相反，二者的应用场景相差甚远，其实并不在同一赛道。目前的水系全钒液流电池几乎不可能用于车载动力电池或小型消费电子领域。规模化静态储能对能量密度要求不高，对占地面 积等空间因素的容忍性较大，因而成为全钒液流电池的主要应用场景。在产业链完善后，全钒液流电池平均成本将远低于锂离子电池，有望成为中大规模储能领域的主流。
全钒液流电池与钠离子电池具有很强的互补性，前者适用于大中型规模储能，后者适用于小型灵活储能。未来，钠离子电池和液流电池将有望在储能领域实现分层次优势互补。例如，户用和移动式小型储能设备对能量密度要求较高，适合使用钠离子电池；大中型的电化学储能电站对安全性的要求较高，适合使用液流电池。
