来自斯科尔科沃科技学院、哈尔滨工业大学和莫斯科物理技术学院的科研团队，针对基于钒氧化还原液流电池的储能系统，在较大环境温度范围内的运行情况展开深入研究，相关成果发表于《电源杂志》。

为开展研究，科研人员依据能量和质量守恒定律，开发出钒液流电池的非等温动态数学模型。该模型可描述电池在 5 至 40°C 不同温度及各类运行参数下的动态行为，考虑了电解质粘度的温度依赖性，能模拟不同工作温度下的液压特性，还可预测电压、钒离子浓度、电池组和储罐温度等关键参数变化。

研究团队使用从两个功率分别为 9 kW 和 35 kW 的大型钒氧化还原液流电池获取的实验数据对模型进行验证，结果显示该模型在预测电解质温度、输出电压和系统压力损失方面准确性极高，误差小于 1%。

随后，团队利用该模型对 5 kW 系统在不同电解质流速、负载电流密度和环境温度下进行参数分析。结果发现，低温环境下，电解液粘度显著增加，循环减缓，导致容量大幅损失;但在高负载电流下，电解液自热可使温度上升，稳定流动和容量。

研究还分析了钒氧化还原液流电池在恒定流速和恒定泵功率两种运行模式下的容量和功率损失情况。恒定流速模式下，因电解液粘度高，泵频繁运行导致初始循环功率损失显著;恒定泵功率模式虽避免系统功率损失，但低环境温度下初始循环电池容量会下降，不过几次循环后电解质升温，容量水平可恢复。

液流电池主要用于大规模能源系统，能实现长期电力存储，支持自主供电、确保电网稳定运行，还可应对可再生能源的频率和功率波动问题。然而，储能系统常安装在室外，易受季节性温度变化影响，进而影响能源效率等关键性能指标。因此，研究环境温度对储能系统运行的影响至关重要。

此次研究意义重大，不仅为开发先进的电池管理算法奠定基础，使系统在低温条件下也能保持最高效率，还为确定钒氧化还原液流电池在不同气候和温度下的最佳运行条件提供了依据。了解温度对性能和耐用性的影响，有助于设计适应不利操作条件的系统，调节电池操作参数可防止过早磨损、降低故障可能性，且该模型还可应用于其他类型的液流电池和燃料电池。

更多信息： Stanislav Bogdanov 等人，《低温条件下钒氧化还原液流电池的非等温建模》，《电源杂志》(2025 年)。