全釩液流電池是一種以金屬釩離子為活性物質(zhì)的液態(tài)氧化還原可再生電池。全釩液流電池是以+4、+5價(jià)態(tài)的釩離子溶液作為正極的活性物質(zhì)，以+2、+3價(jià)態(tài)的釩離子溶液作為負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。
在性能方面，全釩液流電池能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級充放切換響應(yīng)，可以達(dá)到20000次的循環(huán)使用壽命。由于全釩液流電池的正負(fù)極材料都是液態(tài)的水系電解液，通過膜材料將兩種液態(tài)材料隔開，從而避免了傳統(tǒng)電池中因?yàn)橐兹疾牧系氖褂枚鴰淼臒崾Э睾桶踩[患;具有本征安全性，基本不存在起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
國內(nèi)某液流電池企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，基于全釩液流電池15年生命周期的條件，目前全釩液流電池的lcoe度電成本(平準(zhǔn)化度電成本)在0.4元/kWh左右，略高于鋰電的0.35-0.4元/kWh，但如果未來電網(wǎng)調(diào)度的容量增加，全釩液流電池的度電成本有望優(yōu)于鋰電池。
大項(xiàng)目接連不斷
2023年是釩液流電池商業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵時(shí)期，眾玩家積極布局，相關(guān)項(xiàng)目簽約、落地、投產(chǎn)等加速推進(jìn)。7月11日，北京建龍重工集團(tuán)與承德市人民政府、昆侖萬維簽署全釩液流儲(chǔ)能電池制造項(xiàng)目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。雙方將開展高純釩、電解液、釩電池系統(tǒng)集成等項(xiàng)目的合作，共同發(fā)展全釩液流儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)，擬攜手打造“中國釩谷-國家全釩液流電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地”。
7月6日，總投資約16億元、西南地區(qū)容量最大的全釩液流儲(chǔ)能電站示范應(yīng)用項(xiàng)目落戶攀枝花。項(xiàng)目由攀枝花釩鈦高新區(qū)與攀枝花中電投新能源有限公司簽約，擬投資建設(shè)100MW/500MWh全釩液流儲(chǔ)能示范電站。該項(xiàng)目是世界級釩鈦產(chǎn)業(yè)基地、全國重要清潔能源基地建設(shè)重點(diǎn)支撐項(xiàng)目。
7月3日，總投資約15億元、四川省首個(gè)100MW/400MWh全釩液流儲(chǔ)能示范電站項(xiàng)目落戶內(nèi)江。項(xiàng)目由內(nèi)江市人民政府與國家電投集團(tuán)四川電力有限公司簽約，預(yù)計(jì)2024年6月建成并網(wǎng)運(yùn)行。該項(xiàng)目是國家川渝能源一體化應(yīng)急調(diào)峰基地建設(shè)戰(zhàn)略支撐項(xiàng)目。
6月27日，永泰能源所屬張家港德泰儲(chǔ)能裝備有限公司舉行1000MW全釩液流儲(chǔ)能裝備制造基地(一期300MW)開工暨德泰儲(chǔ)能研究院揭牌儀式。一期工程擬建設(shè)產(chǎn)線規(guī)模為年產(chǎn)能300MW，工期12個(gè)月，預(yù)計(jì)2024年下半年投產(chǎn)。
更早之前，林源集團(tuán)于今年4月宣布總投資超 300 億元，大手筆布局全釩液流電池，陸續(xù)與遼寧朝陽、甘肅金昌、內(nèi)蒙古烏蘭察布等地簽訂開發(fā)投資協(xié)議，共同拓展全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
今年1月，上海電氣儲(chǔ)能公司與安徽巢湖經(jīng)開區(qū)簽約，該項(xiàng)目總投資3億元，擬建設(shè)1GWh儲(chǔ)能液流電池生產(chǎn)線;山西省首個(gè)全釩液流電池光儲(chǔ)充一體化示范項(xiàng)目竣工儀式在朔州舉行，該項(xiàng)目是全國首個(gè)校園場景的全釩液流電池并網(wǎng)示范項(xiàng)目。
值得注意的是，全釩液流電池項(xiàng)目也受到了各路資本的熱捧。6月30日，山西國潤儲(chǔ)能科技有限公司完成了近2億元人民幣A輪融資，將主要用于全釩液流儲(chǔ)能電池和全氟離子膜兩大核心產(chǎn)品的研發(fā)及落地等。在此之前，該公司于去年8月完成了超5000萬元的天使輪融資。
除此之外，今年以來，北京星辰新能科技有限公司宣布完成Pre-A輪融資;艾博特瑞能源科技(蘇州)有限公司獲得數(shù)千萬元天使輪融資;大連融科儲(chǔ)能集團(tuán)股份有限公司完成超 10 億元 B+ 輪融資。
快速增長的市場需求
在碳中和的趨勢下,電網(wǎng)對于長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)的需求會(huì)更迫切。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長王澤深指出，短時(shí)儲(chǔ)能不能滿足電力系統(tǒng)跨天、跨月、乃至跨季、跨年的儲(chǔ)能需要，難以解決峰谷時(shí)期供需匹配的經(jīng)濟(jì)性問題。這就需要建設(shè)儲(chǔ)能時(shí)長在4小時(shí)以上的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。
國際咨詢機(jī)構(gòu)麥肯錫預(yù)測，到2040年全球長時(shí)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量可達(dá)1.5~2.5TW，到2050年，長時(shí)儲(chǔ)能儲(chǔ)電量將占全部儲(chǔ)電量的95%。中國科學(xué)院院士趙天壽認(rèn)為，在長時(shí)儲(chǔ)能的場景下，液流電池的潛力非常大，2023年會(huì)是液流電池產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵一年。
特別值得一提的是，不同于鋰電池的原材料，高度依賴進(jìn)口，中國釩資源非常豐富。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全球范圍內(nèi)已經(jīng)探明的釩礦總金屬儲(chǔ)量約為2200萬噸，其中中國的釩礦總金屬儲(chǔ)量約為950萬噸，大概占到了全世界已探明儲(chǔ)量的43%，位居第一。
安信證券研報(bào)認(rèn)為，未來全釩液流電池有望成為一類重要的新型儲(chǔ)能技術(shù)，預(yù)計(jì)2025年/2030 年國內(nèi)全釩液流電池儲(chǔ)能裝機(jī)空間或?qū)⒊^10GWh/90GWh。而浙商證券預(yù)計(jì)到 2025 年中國釩液流電池儲(chǔ)能將新增 14.2GWh，裝機(jī)功率 3.5GW，滲透率20%，對應(yīng)市場規(guī)模 297 億元，2021-2025 年年復(fù)合增長率為 92%。
