长寿命安全的储能电池，追求可用性
氧化还原流程，收集住友电气知识
革命性的大储能电池使用离子氧化还原反应
首先，我们看看氧化还原液流电池的原理和结构。氧化还原液流电池的氧化还原一词是活性物质(化学变化过程中产生电的物质)的还原和氧化的组合，流一词表示储存在外部罐中的活性物质溶液的循环。顾名思义，氧化还原液流电池是一种大型储能电池，通过泵使电解质循环，通过离子氧化还原反应充放电。它具有非常简单的配置，由基本设备组成，例如电池堆(堆叠液体回流型电池)，溶解活性物质的电解质，以及用于存储和循环电解质的储罐、泵和管道。电解液采用硫酸钒水溶液。当电流通过氧化还原液流电池时，电池反应根据正极和负极钒离子的价态(离子上的电荷数)的变化而发生。为了调节正极和负极上的电子数量，质子通过分离两个电极的膜，从而产生电流流动。
半永久可重复使用电解质
目前流行的大容量电池包括锂离子电池和钠硫电池。特别是锂离子电池被广泛应用于智能手机、个人电脑、电动汽车等消费类产品。另一方面，由于氧化还原液流电池的油箱和泵都很大，因此主要用于固定式储能系统。
氧化还原液流电池的优点之一是它的使用寿命比其他电池长。由于它不是在电极上而是在电解质中使用离子氧化-还原反应来充电和放电，因此电极和电解质的退化非常小。电解液可以半永久使用。其设计寿命超过20年。寿命不依赖于充放电次数，充放电次数没有限制。第二个优点是安全性更高。由于电解液采用不燃水溶液，设备由阻燃材料组成，燃烧风险极低。第三个优点是其设计自由度较高。由于放电安培小时取决于电解液的量，而输出取决于电池堆的数量，因此输出规格和容量规格可以相互独立设计。此外，由于电解液从同一个槽供应到每个电池，所以每个电池的荷电状态始终相同，操作简单。 Moreover, since electromotive force of a redox flow battery can be measured even during charging/discharging operations, redox flow batteries are used as countermeasures against unstable output from renewable power plants and are suitable to stabilize grids with complex charging/discharging patterns. Consequently, redox flow batteries allow the optimum design for various needs for storage batteries.
2022年市场全面培育
氧化还原液流电池的配置简单，但不容易保证延长20年的可靠性。住友电机应用了我们积累的知识，例如开发了20年无泄漏电池，一种可以堆叠大约100个由薄壁大面积平板制成的电池的结构设计，以及构成电池堆栈的电极、膜和双极板的功能材料。1985年开始开发氧化还原液流电池，2001年实现实用产品商业化，并陆续在消费者现场安装。消费者通过在夜间储存廉价电力并在白天高峰时段放电来降低电费成本，而电力供应商则从平衡电力负荷中获益。作为应对全球变暖的措施，可再生能源在世界范围内开始普及，从2010年开始，大容量电池的重要性才像今天这样得到重视。
蓄电池在稳定可再生能源产量波动方面具有优势。蓄电池的使用吸收了波动并使输出平滑。此外，它是有效的频率调节。针对供需波动，对蓄电池进行控制，使其瞬间平衡供需，并使频率保持在标准值。
氧化还原液流电池在欧洲和中国得到了迅速而热烈的发展。但是，住友电机已经通过实地考察积累了知识。住友电机的氧化还原液流电池业务在2015年达到里程碑，大规模的示范项目在北海道和美国加州启动。目前，这些示范项目已经完成，系统已进入商业运行阶段。也就是说，氧化还原液流电池的全面市场培育活动已经在充分的准备下展开。
氧化还原液流电池在日本及国外的销售扩张
能源系统部管理住友电气的氧化还原液流电池业务。该部门总经理Takashi Yano表示，该部门的目标是“为新能源市场开发和商业化产品和解决方案，该市场将随着可再生能源的引入而扩大”。最重要的是，主要任务是氧化还原液流电池的商业化。这需要什么?
“当蓄电池在kWh的传统尺度上进行评估时，储能电池只是一种成本，因为它不产生电能。然而，随着可再生能源的引入，电网中维持电力供需平衡变得困难，蓄电池的引入变得必不可少。在这种背景下，降低储能电池成本是制造商的首要任务。此外，我们必须揭示平衡电力供需和蓄电池新用途的价值，以及与利益相关者积极确定我们在电力市场及其法规下的角色。从长远来看，我们必须获得用户对其引入目的和成本的理解和同意。由于电网蓄电池是长期使用的基础设施，因此，我们可以开发像太阳能发电设施的PPA(购电协议)服务那样的服务提供商的服务模式，而不是一次性收费的商业模式。事实上，这些电池是作为一种能源存储服务向海外提供的。我们希望从一盒电池中创造新的用途和价值。”设想的营销策略是什么?
“在日本，我们的重点是引进了大量可再生能源的电力供应商和积极引进可再生能源的消费者。第一个海外目标是全球最大的市场——北美。我们已经在加州完成了一个示范项目，并开始了商业运营。很多电力公司对可以长时间使用的电池很感兴趣，我们感受到了他们对长寿命、安全的氧化还原液流电池的巨大期望。特别是，由于电解液可以半永久地使用，长期使用不仅可以降低成本，还可以减少环境负担。我们还提供氧化还原液流电池，同时在澳大利亚建立当地合作伙伴关系，澳大利亚是世界上最大的钒生产商之一，本着本地生产以满足本地消费的理念。澳大利亚人的环境意识很高，正在努力脱碳，创造就业机会对他们来说也很重要。他们完全预计，从长远来看，与钒相关的行业将抵消煤炭行业不断下滑造成的就业岗位减少。在欧洲，我们还向比利时的一家工厂交付了氧化还原液流电池。我们的目标是扩大在欧洲国家的销售。 We will reduce costs of redox flow batteries so that they can be used in networks around the world, thus contributing to a decarbonized society,” said Yano.