2023全钒液流电池行业现状分析：钒电池全生命周期成本已低于0.2元

全钒液流电池市场现状分析

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。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。

近日在上海电气储能公司的战略发布会上，上海电气储能科技有限公司总经理、总工程师杨霖霖表示，基于目前项目，钒电池全生命周期成本已低于0.2元。2023年初以来，一大批百兆瓦级别的钒电池储能电站已经在各省完成项目申报。可以预见这部分百兆瓦钒电池电站将于2024、2025年陆续装机投运，实现大规模并网应用。目前来看，钒液流电池仍需要进行持续降本的同时需要探寻新的商业模式，以加速百兆瓦项目落地进程。

全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。

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。

中国全钒液流电池行业产业链分析

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%。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。

钒在地壳中的总含量排在金属的第22位，比铜、铅的含量多，估计为0.02%-0.03%。含量虽然不少，但是很分散，至今没有发现单独的钒矿。钒主要和一些金属矿共生，已找到含钒矿物有65种，其中绿硫钒矿、钒云母、钒铝锌矿等含V205高达8～20%，钒钛磁铁矿含钒较低，一般含V205为0.2～1.4%，但其储量最多，是提钒的主要资源。已探明可供开采的世界钒资源总量约1578个。按目前的开采量计算，地球上的钒资源可供开采150年。钒资源最丰富的国家有南非、前苏联、中国、纳米比亚等，目前产钒最多的国家为纳米比亚，消费最多的为美国。我国以钒钛磁铁矿资源最为丰富，主要集中在攀枝花和马鞍山。

钒的应用也相对广泛，其最重要的应用则是在钢铁行业中，作为铁的合金元素可提高钢材的坚硬程度。早在2012年，国家发改委便印发《钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划》，其中就提出要提高资源利用水平、淘汰落后产量的要求。2018年钒的表现非常突出，一度涨到了2017年价格的5、6倍。之所以出现如此大幅的上升，业内人士分析认为，一是因为2018年国家提高了钢材标准，原料钒的需求有大幅提高;二是由于国家环保政策“一刀切”，部分钒矿由于达不到环保标准从而关停，导致钒的供应量也有所下降。

全钒液流电池下游产业发展状况分析

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。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。

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。

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)。

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。

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