储能领域新势力：全钒液流电池蓄势待发
时间:2023-03-02 09:22来源:EnergyTrend储能 作者:综合报道
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随着行业整体的扩张，新型储能步入快速发展期，市场对于长时储能需求增加，钒液流电池等适合建造大型电化学储能设施的新兴技术路径也在加速布局。上周，林源集团与内蒙古乌拉特中旗签署投资框架协议，将投资370亿元建设锂电池、全钒液流电池生产制造项目等。
性能稳定，安全性高
自2001年后，全钒液流电池开始真正走向商业化初期，前期主要以美国和日本企业为代表。优于锂电池的安全性、便于大规模建设的技术特性以及政策支持是当前全钒液流电池成长的主要驱动力。
图：电化学储能技术特点比较
相比其他电化学储能技术，液流电池具有本征安全性和超长循环寿命，特别适用于大规模储能电站。多重合力下，全钒液流电池前景较为明朗，商业化初期相对较高的成本预计也将随着项目增多，规模化生产以及技术突破得到缓解。
市场空间测算
全钒液流电池的市场空间主要来自于储能需求的增长以及自身渗透率的提升。随着技术进步以及规模化生产带来的成本降低，全钒液流电池市场空间将逐步打开。至2025年，全球全钒液流电池的市场空间将成长至20-25亿美元这一级别。
图：中国全钒液流电池市场空间预测
此外，我国风电光伏建设进度相较于海外国家更快，对于储能的需求也就更为迫切。有机构认为，在储能需求增长和液流电池渗透率提升双重效应下，预计2025年中国全钒液流电池市场规模将达到80亿人民币左右，复合增长率约60%。
需求增长可观
总的来说，目前上游钒制品需求增长可观，中游制造商未来可期。全钒液流电池产业链简单分为上游原材料、中游制造和下游应用三个部分。下游应用可选择技术路径较多，且当前电化学储能主力仍为锂离子电池，全钒液流电池的增长目前对下游影响较小。产业变化主要集中在上游和中游。
图：全钒液流电池上下游简析
对于现有上市企业，全钒液流电池的应用首先利好上游原材料提供商。矿业生产投资周期长，扩产难度大。全钒液流电池带来的需求增量一旦改变供需格局，将刺激钒制品价格上行，提升上游原材料生产企业业绩。
对于行业中游制造企业，当前全钒液流电池总体规模较小，短期内带来的增量业绩影响较小。但随着技术成熟和储能需求不断扩张，全钒液流电池有望成为中游制造企业亮眼的新增业务。
产业链公司梳理
上游方面，我国钒矿储量丰富，总体上储量和产量均位于世界前列。2021年我国钒储量占全球总量39%，产量占全球总量68%。而锂电池上游锂矿则一定程度上依赖海外特别是南美国家的矿物进口。钒液流电池在避免国际贸易波动的负面影响方面具备天然优势。
图：全球钒储量分布（%）
钒制品目前主要应用在钢铁、化工等领域，其中钢铁消耗全球钒制品需求的92%，而储能仅占1.5%。但这主要是目前全钒液流电池处于商业化初期，等到技术成熟规模化应用，预计储能使用的钒制品占比将也有可观提升，利好上游原材料提供商。目前国内钒制品提供商主要是攀钢钒钛以及河钢股份，分别拥有4.2万吨和2.5万吨的钒制品产能。
图：全球钒产量情况（%）
全钒液流电池在成本结构上主要分为电解液、电堆和其他设备这三个部分。全钒液流电池目前处于商业化初期，降本空间较为充足。在电解液方面，可以不断优化电解液配方，提升其能量密度和实际利用率，从而降低单位储能成本。
图：钒液流电池成本结构（%）
在电堆方面，主要降本空间来自于电堆结构的优化和离子交换膜。目前主要的离子交换膜均由海外厂商供货，我们预计随着国产化程度的不断提高，国产离子交换膜将为全钒液流电池带来可观的成本控制能力。
现状：技术完备，只欠东风
当前，全钒液流电池技术已经完备，但产业链尚未健全，需求尚未打开，产能正在蓄力发展，规模效应尚未显现。预计全钒液流电池产业在未来的3年内可能仍将处于导入期向成长期过渡的阶段，并将在“十四五”末期迎来爆发式增长。
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