全钒液流电池性能成本预测 2021-2026年中国全钒液流电池行业上下游产业链发展分析
能源WuYaNan2021/5/26
近年来，我国储能装机规模始终处于快速增长阶段，在全球"绿色经济"大潮下，可再生能源配储的呼声也大力提振了储能市场。目前，全钒液流电池正处于商业化示范阶段，如何进一步降低成本、提高效率，对其大规模产业化具有重要意义。全钒液流电池系统成本由电堆(功率)成本、电解液(能量)成本、控制系统成本等组成。其中，电堆与电解液的成本与电堆的性能息息相关;而电堆的性能受关键材料、电堆结构、操作条件等多方面因素的影响。若仅采用实验的方法来优化电堆结构和性能耗时较长，因此如何高效有针对性地对电堆结构和性能进行优化至关重要。
目前，全钒液流电池市场发展态势如何？液流电池作为电化学储能中的一种，因其大容量、高安全性等优势而备受行业关注。其中，全钒液流电池因其良好电池性能更加受到研究者青睐。据了解，全钒液流电池因其水基储能介质而拥有更高的安全性能，同时，全钒液流电池在循环次数寿命、全生命周期度电成本、资源可持续性以及资源可回收特性等关键性能指标方面具有明显竞争优势。多年以来，国内外研究人员始终在推动这一新兴电池技术降本路径。
高功率密度电池电堆设计创新是重要的降本突破口。低碳院最新研究成果显示，针对全钒液流电池电堆设计进行创新，能够有效提高电池功率密度。低碳院也凭借此次成果获得中国国际储能大会组委会"2020年度中国储能产业最佳前沿储能技术创新奖"。低碳院最新研发的全钒液流电池，相较于常规全钒液流电池，其储能电堆功率密度和电池能量效率都有显著提升，此外成本也下降约30%左右，低碳院此技术有着明显的性价比优势。
在电池技术不断迭代更新、成本不断下降的情况下，业内专家普遍认为，全钒液流电池已经具备商业化开发条件。目前全钒液流电池是最成熟的液流电池，考虑到液流电池本身优势，全钒液流电池是满足大规模储能产业化要求较为理想的技术，其技术性能与成本也已达到可规模化发展的水平。
根据中研普华研究院《2021-2026年中国全钒液流电池行业发展分析与投资研究咨询报告》显示：
中国全钒液流电池行业产业链(上、下游及关联产业)状况分析
第一节 上游产业发展状况分析
2020年12月末，中国钢材价格指数(CSPI)为124.52点，环比上升11.46点，升幅为10.14%，较上月扩大4.81个百分点;与2019年同期相比上升18.42点，升幅为17.36%。
图表：2019-2020年中国钢材价格指数走势图情况
数据来源：钢铁协会
从全年情况看，2020年CSPI国内钢材价格指数平均值为105.57点，同比下降2.41点，降幅为2.24%。其中1-4月呈下行走势，5-12月持续上升，特别是11-12月升幅较大。
图表：2020年CSPI中国钢材平均价格指数变化情况表
数据来源：钢铁协会
2020年12月末，CSPI长材指数为126.25点，环比上升8.96点，升幅为7.64%点;CSPI板材指数为126.23点，环比上升14.29点，升幅为12.77%，比长材价格升幅高5.13个百分点;与2019年同期相比，长材指数上升16.55点，升幅为15.09%;板材指数上升21.68点，升幅为20.74%。
从全年情况看，2020年CSPI长材指数平均值109.76为点，同比下降4.21点，降幅为3.69%;CSPI板材指数平均值103.63为点，同比下降0.61点，降幅为0.59%。
第二节 下游产业发展状况分析
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用：
1、风力发电市场
风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅酸电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，拥有众多杰出优点的钒电池完全可以取代现有的铅酸电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。
2、光伏发电
顾名思义，光伏发电需要太阳光，一旦到了晚上和阴雨天就发不了电，因而需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅酸电池功率、容量和寿命均非常有限，相信集众多杰出优点于一身的钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。
3、电网调峰
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件限制较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件限制，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。
4、电动汽车电源
钒电池由于自身的独特结构，充电接受能力强，适应快速大电流充电及大电流深度放电，比功率大，比能量高，适合于作电动汽车的动力电源，也可以解决汽车尾气排放而造成的空气污染问题。钒电池作为汽车驱动力的优点是能够实现“瞬间充电”(直接更换或补充电解液)。
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