リチウムイオン電池は短時間の放電に適しており、2～4時間がその最適な使用範囲です。しかし、電力網では半日以上持続する蓄電能力が求められる場合もあり、そのような時には別の技術、すなわちフロー電池が注目されるようになります。

一、それはリチウム電池とは根本的に考え方が異なる

フロー電池では、電解液がタンク内に外部配置されており、スタックが放電を担い、タンクがエネルギーの貯蔵を担うため、出力と容量は分離されている。最も代表的なものは全バナジウム型フロー電池であり、正極と負極はいずれもバナジウムイオンの異なる酸化数であり、ポンプによって液体をスタック内に送り込み、反応を起こす仕組みとなっている。

2. その強みは、長期間のエネルギー貯蔵にうってつけである

水系電解液は本質的に不燃性であり、安全性は生まれつき備わっています。サイクル寿命は1万回を軽く超え、リチウムイオン電池の数倍にも及びます。容量を増やしたい場合は、タンクを大きくして電解液を追加するだけでよく、容量と出力はそれぞれ個別に計算できます。さらに、100％の深放電を行ってもバッテリーにダメージを与えません。効率は通常、70％から85％の間です。

次元 全バナジウム・フロー電池 リチウムイオン電池
放電時間 4時間以上 2～4時間
サイクル寿命 10,000回以上 3000～6000回
安全性 固有の安全性（水性） 熱管理が必要
初期設置費用 高 中
エネルギー密度 低い、設置面積が大きい 背が高い、コンパクト

3、弱点についても明確に述べる必要がある

エネルギー密度が低いということは、設置面積が大きくなり、初期導入コストも高くなることを意味します。しかし、ライフサイクル全体で見た場合、頻繁に深充・浅充を繰り返す運用条件下では、むしろkWhあたりのコストがより優れている可能性があります。米国のForm Energy社は、さらに安価な長時間蓄電技術である「鉄空気電池」を推進しており、この分野の選択肢をさらに広げています。

長時間のエネルギー貯蔵が注目を集めているのは、本質的に、新エネルギーの割合が高まったことで、電力網には数時間にわたって「じっくりと蓄える」ことができる「電力貯蔵庫」が必要になったためである。

フロー電池が必ずしもリチウムイオン電池に取って代わるわけではないが、4時間以上の市場においては、最も安定した選択肢の一つとなる可能性が高い。