钒电池的低能量密度是一个主要缺点。对比钒电池和锂电池，由于钒的分子质量比较大，钒电池的能量密度只有12-40Wh/kg，仅为锂电池的十分之一。但体积是锂电池的3-5倍，极大地阻碍了钒电池在消费电子和动力电池方面的应用。其次，钒电池的初装成本过高。
对比钒电池和锂电池，由于钒电池产业链的不完善，其目前的初装成本是锂电池的两倍以上，要量产才有可能达到低于锂电池的水平。同时，钒电池对环境温度的要求近乎苛刻。
最高温度不能超过45℃，因为一旦超过这个温度，正极溶液中就会析出沉淀物堵塞流道，使其报废。但是，对于电池来说，电解液只要在反应，就会放热，45℃是非常容易达到的温度。