液流電池是一種活性物質(zhì)存在于液態(tài)電解質(zhì)中的電池技術(shù)，電解液在電堆外部，在循環(huán)泵的推動(dòng)下流經(jīng)電堆，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換。國際上液流電池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產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和技術(shù)成熟度相對(duì)較高。與鋰電在儲(chǔ)能應(yīng)用中的邏輯不同，液流電池主要是由于其可擴(kuò)展性，可突破鋰離子電池在電力系統(tǒng)中在儲(chǔ)能時(shí)長方面的限制，用于長時(shí)儲(chǔ)能，因此在電力系統(tǒng)中具有一定的發(fā)展空間。

 

春節(jié)后釩價(jià)5連漲

 

在全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈中，釩鈦股份是主要的上游資源生產(chǎn)商。

 

目前，國內(nèi)釩產(chǎn)品行業(yè)有90%以上的產(chǎn)品應(yīng)用于鋼鐵領(lǐng)域。釩鈦股份是世界最大的釩生產(chǎn)企業(yè)，擁有以五氧化二釩、高釩鐵等為代表的釩系列產(chǎn)品，具備年產(chǎn)釩制品（以V2O5計(jì)）4.3萬噸的生產(chǎn)能力。2022年，該公司有約5000噸左右的釩產(chǎn)品直接應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。

 

根據(jù)釩鈦股份與大連融科簽訂的《2023年釩電池儲(chǔ)能原料合作年度框架協(xié)議》，若交易得以全部順利執(zhí)行，2023年預(yù)計(jì)將有8000噸左右的釩產(chǎn)品應(yīng)用于儲(chǔ)能，公司2023年應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的釩產(chǎn)品占比將接近20%。

 

據(jù)相關(guān)資深行業(yè)人士透露，春節(jié)后，僅10天時(shí)間，五氧化二釩價(jià)格就連續(xù)提漲5輪，2月10日已上漲至14.4萬元/噸，行業(yè)緊缺正進(jìn)入常態(tài)化。

 

進(jìn)入2023年，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈投資更加活躍。1月，開封時(shí)代新能源科技公司在平頂山開工建設(shè)的24兆瓦/96兆瓦時(shí)全釩液流電池安全生產(chǎn)保障儲(chǔ)能電站項(xiàng)目已完成小規(guī)模并網(wǎng)調(diào)試，預(yù)計(jì)3月底前可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。1月29日，曲靖全釩液流電池產(chǎn)業(yè)基地（一期）項(xiàng)目舉行開工儀式。該項(xiàng)目建成年產(chǎn)50OMW的全球最大電堆自動(dòng)化生產(chǎn)線，年產(chǎn)值20億元。2月6日，河北承德圍場縣“五包一”產(chǎn)業(yè)幫扶項(xiàng)目集中簽約儀式舉行，各有關(guān)單位分別簽署了全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化合作協(xié)議、碳中和服務(wù)合作備忘錄等4項(xiàng)協(xié)議。2月11日，中國電建集團(tuán)重慶工程有限公司發(fā)布大連市瓦房店西區(qū)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采購中標(biāo)結(jié)果公示，中標(biāo)人為大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司，該項(xiàng)目總裝機(jī)容量200MW。

 

全釩液流電池政策支持

 

全釩液流電池是綜合技術(shù)指標(biāo)最領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)化落地最靠前、國家政策最鼓勵(lì)的新型長時(shí)儲(chǔ)能路線之一。

 

2021年國家發(fā)改委、國家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，“到2025年裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦以上”的目標(biāo)，儲(chǔ)能即將實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，多省市鼓勵(lì)市場化項(xiàng)目配置15%、4小時(shí)長時(shí)儲(chǔ)能。預(yù)計(jì)至2026年國內(nèi)儲(chǔ)能規(guī)模達(dá)79.5GW，年復(fù)合年均增長率69.2%。在目前成熟的長時(shí)儲(chǔ)能解決方案中，釩液流電池安全性高，循環(huán)壽命長，擴(kuò)容方便，且容量越大經(jīng)濟(jì)性越好，相較于鋰電池更適合電網(wǎng)大規(guī)模儲(chǔ)能和長時(shí)儲(chǔ)能。

 

2022年2月，國家發(fā)改委以及國家能源局發(fā)布的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，將釩液流電池列入重大技術(shù)創(chuàng)新試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

 

釩電池的發(fā)展優(yōu)勢

 

全釩液流電池儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能之一，優(yōu)勢顯著，在正常的溫度和氣壓下運(yùn)行，釩液流電池電解液與電堆相分離，不會(huì)發(fā)生熱失控、過熱、燃燒和爆炸，安全性高；電解液可以循環(huán)使用，電解液中的活性物質(zhì)僅發(fā)生價(jià)態(tài)變化，避免電解質(zhì)的交叉污染，延長使用壽命，全釩液流電池的循環(huán)壽命超1萬次，較鋰電池和鈉電池有所提高。此外，釩電池靈活調(diào)節(jié)的功率與容量，適用于更多應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展?jié)摿^大。

 

全釩液流電池安全性較高、壽命長、擴(kuò)容性強(qiáng)等特點(diǎn)明顯，能夠在大規(guī)模、大容量的場景發(fā)揮比較優(yōu)勢。有人曾用一句話總結(jié)釩電池的特性：比它安全的，裝不過它；比它能裝的，安全沒它強(qiáng)。這種優(yōu)勢正好吻合了大規(guī)模、中長時(shí)的儲(chǔ)能場景，釩電池也憑借此正在成為電化學(xué)儲(chǔ)能大家族中的“時(shí)髦新秀”。

 

結(jié)語

 

全釩液流電池儲(chǔ)能在大型工商業(yè)用戶側(cè)場景中亦有廣闊的發(fā)展空間。無論是從保障供電穩(wěn)定性還是降低綜合用電成本的角度出發(fā)，工商業(yè)用戶配置儲(chǔ)能的需求已較為迫切。

 

與此同時(shí)，與盈利模式尚未完全建立的國內(nèi)發(fā)電側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能市場相比，用戶側(cè)儲(chǔ)能的市場化程度相對(duì)較高，全釩液流電池有望憑借全生命周期內(nèi)的成本優(yōu)勢獲取部分大工業(yè)用戶的青睞（尤其是在當(dāng)前鋰電池成本居高不下的背景下）。

 

隨著釩電池裝機(jī)量不斷上升，規(guī)模效應(yīng)將引致產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)放量降本，使得釩電池成本中樞不斷下移，與其他電化學(xué)儲(chǔ)能方式成本更加接近，帶來的成本優(yōu)勢將使釩電池市占率加速上行。成本較高問題得以解決，釩電池也就離商業(yè)化不遠(yuǎn)了。正處在行業(yè)爆發(fā)前夕的釩電池產(chǎn)業(yè)未來可期。