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液流電池是一種新型的大規(guī)模高效電化學儲能技術(shù)，國際上液流電池的種類主要有全釩液流電池、鋅溴電池、鐵鉻電池、多硫化鈉溴電池4種技術(shù)路線，其中全釩液流電池目前成熟度最高，商業(yè)化進程最快，國內(nèi)外參與其研究開發(fā)的機構(gòu)與企業(yè)較多。

我國在20世紀80年代末開始研究全釩液流電池技術(shù)，1995年研制出500W、1kW的樣機，擁有電解質(zhì)溶液制備、導(dǎo)電塑料成型等專利。

此后中國科學院大連化學物理研究所、大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司、清華大學、中科院沈陽金屬所、中南大學等機構(gòu)開始從事全釩液流電池的研發(fā)工作，攻克多項關(guān)鍵核心技術(shù)。

▍安全有保障，長時儲能下成本占優(yōu)

釩電池具有安全性高、循環(huán)壽命極長、環(huán)境友好、響應(yīng)速度快、容量規(guī)模易調(diào)節(jié)等優(yōu)點。

另外，其輸出功率和儲能容量相互獨立，模塊化程度高，配置靈活。以融科儲能200 MW/800MWh國家示范儲能電站的一期工程為例，單體電堆的額定輸出功率是31.5kW，有8個這樣的單體電堆組成了一套可實現(xiàn)單獨充放電控500kW/2MWh儲能模塊，由50套儲能模塊構(gòu)建1套具有就地監(jiān)控系統(tǒng)的25MW/100MWh儲能單元，最后再由4套儲能單元構(gòu)建出100MW/400MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)。

釩電池主要缺點體現(xiàn)為能量密度低以及工作環(huán)境相對局限，而且成本是制約全釩液流電池發(fā)展的核心問題。

釩電池面臨的成本困境隨著長時儲能規(guī)模擴張能夠得到緩解。

儲能時長越長，釩電池儲能系統(tǒng)初始投資成本越低。假設(shè)電解液價格約為1500元/kWh，儲能時長為1h的儲能系統(tǒng)價格約為6000元/kWh，隨著儲能時長變長，儲能系統(tǒng)成本被分攤，初始投資成本為3630元/kWh，參考行業(yè)內(nèi)招標信息，頭部企業(yè)如大連融科2.65元/Wh，平均報價為3.1元/Wh。

▍產(chǎn)業(yè)鏈：關(guān)鍵環(huán)節(jié)推進國產(chǎn)替代

全釩液流電池系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液儲供子系統(tǒng)、電池管理子系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)相對復(fù)雜。

電解液和電堆是釩電池的核心環(huán)節(jié)。從成本占比看，電解液占比約41%，電堆占比約37%，二者是釩電池的主要成本來源。

產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，供給配套不完善，關(guān)鍵環(huán)節(jié)如離子交換膜等依賴進口產(chǎn)品，是釩電池成本較高的原因之一。

國產(chǎn)替代有望推動降本。從近期產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤來看，國內(nèi)釩電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)正在加速推進，產(chǎn)品性能追趕進口產(chǎn)品，隨著裝機規(guī)模不斷擴張和政策大力支持，關(guān)鍵環(huán)節(jié)國產(chǎn)替代將推動釩電池進一步降本。

釩電池產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)完整，開始1-10的騰飛。經(jīng)過20多年的努力，我國全釩液流電池儲能技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位，已形成了初步完整的全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈，從上游的資源開采、冶煉，到電解液、電池堆、雙極板、隔膜、電極等的生產(chǎn)，相關(guān)領(lǐng)域都有對應(yīng)企業(yè)從事細分產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品工作，已滿足產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的要求。

▍供需：釩資源自主可控，儲能用釩打破平衡

數(shù)據(jù)顯示，2022年全球釩金屬儲量超過6300萬噸，其中釩礦金屬釩儲量約為2600萬噸，當年產(chǎn)量為10萬噸，儲采比為260:1，儲量較為豐富。

我國是釩生產(chǎn)和消費大國，釩資源充分自主可控。2022年我國釩礦儲量達950萬噸，產(chǎn)量達7萬噸，在儲量、產(chǎn)量兩端占比分別達36.54%/70%，據(jù)國際釩技術(shù)委員會數(shù)據(jù)，2021年中國釩消費全球占比達57.6%，為全球最大的釩消費國，因此我國對釩資源具有較強的定價權(quán)。

供給端，國內(nèi)釩產(chǎn)品主要來自鋼鐵冶煉后的鋼渣，與釩鋼產(chǎn)量掛鉤，供給相對穩(wěn)定。

需求端，我們假設(shè)未來傳統(tǒng)需求在地產(chǎn)政策支持下保持穩(wěn)定增長，全釩液流電池滲透率逐步提升，保守估計到2025年將達到15%，以五氧化二釩單位用量0.8萬噸/GW計算，2025年儲能領(lǐng)域用釩達到3.29萬噸，占比接近20%，供需缺口將在儲能需求驅(qū)動下達到1.72萬噸。