4月28日，住友电工在最新一期《SUMITOMO ELECTRIC TECHNICAL REVIEW》（No.102，2026年4月）中详细公布了全钒液流电池（VRFB）的最新研发成果。
住友电工成功开发出新一代高性能VRFB系统，在输出功率、能量密度和使用寿命等核心指标上取得重大突破，为大规模可再生能源接入和电网稳定提供了更具竞争力的长时储能解决方案。
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PerformanceImprovementsandLatestDesignofVanadiumRedoxFlowBatteries.pdf
1.新型VRFB系统的开发目标
为进一步扩大VRFB的应用，住友电工制定了新一代系统的发展目标，主要包括：
输出功率：将电堆模块输出从250kW提升至334kW；
能量密度：较现有系统提升15%；
运行寿命：从20年延长至30年；
系统效率：保持70%以上（包含PCS转换效率）。
新型VRFB系统的目标值
按照新目标设计，1MW系统将从传统的250kW×4模块配置，优化为334kW×3模块配置，设备占地面积可减少约25%，同时减少模块数量也有助于降低全生命周期成本并支持循环经济。
新型VRFB系统占地面积缩减
2.新型VRFB系统的技术开发成果
为实现上述目标，住友电工在以下三个关键领域取得了重要突破：
（1）高输出电堆
新型电堆采用高导电材料，将电池内阻降低25%，并增加10%的电池层数。与传统型号相比，电堆输出功率提升34%，体积仅增加5%。
VRFB电堆的高功率输出
（2）能量密度提升
传统VRFB因正负极电解液中钒离子浓度不平衡，导致钒离子利用率仅为60-75%。研发团队开发出新型离子交换膜，将钒离子交叉迁移量降低至传统膜的约1/5。
新型离子交换膜抑制钒离子浓度失衡的效果
同时引入可分别精准测量正负极电解液荷电状态（SOC）的传感器，并开发了相应的优化控制系统。该技术有效缓解了离子浓度失衡问题，在防止过充的前提下显著提高了可充电SOC上限。
通过分别测量正负极电解液的SOC提升可用范围
模拟计算结果显示，系统能量密度较此前提升超过15%，原型系统实证测试也验证了这一成果。
新型与传统VRFB系统能量密度对比
（3）30年长寿命设计
为实现30年长期可靠运行，住友电工对电堆的关键材料进行升级（提升抗氧化性能），并对结构进行优化。
随后开展了包括热循环测试、压力变动测试（219,000次循环）、高温蠕变测试（240天）、泵启停测试、低温测试、跌落测试等多项严苛的应力测试，以及IEC 62932-2-2规定的安全型式试验。
测试结果表明，电堆在模拟实际严苛工况下性能无明显变化，内部结构完好无损，为30年长期可靠运行提供了有力验证。
（a）电池堆低温测试（-20°C环境）(b) 电池堆跌落测试
3.原型系统实证结果
在公司内部原型示范系统中，以交流额定输出334kW进行连续充放电测试，结果显示：放电时间达到6小时31分12秒（超过6小时目标）；系统效率达到 70.7%（超过70%目标）。
即使考虑30年运行后的性能衰减，仍可维持6小时以上放电能力。目前，该原型系统正在进行长期连续运行验证。
VRFB原型系统
基于上述技术成果，住友电工计划将新一代系统商品化为V40系列，并将于2026年1月正式开始接受订单，首个商业交付项目预计于2026年底完成。
V40系列在保持VRFB固有的高安全性（非易燃水系电解液、UL 1973认证）和环保优势（报废后工业废物产生量不足1%，大部分部件可再利用或回收）的同时，通过减少模块数量进一步提升了资源利用效率和循环经济价值，有助于显著降低全生命周期成本（LCC）。
住友电气自1985年开始从事VRFB技术研发，截至2025年9月已累计交付52MW/190MWh的系统。此次V40系列的推出，标志着公司在高性能长时储能领域继续保持领先地位，将为全球电力系统稳定运行和可再生能源高效消纳提供有力技术支撑。
