储能之神，“钒”来了！
时间：2023-04-17 22:20:02 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
综合报道/本刊主笔 陈邦祺
钒，因其被发现时呈现五光十色，而被冠以北欧女神凡娜迪斯（Vanadium）的殊名。
在储能市场愈发强调“安全第一”的当下，钒一路爆火。
“风光电”产业、新能源、原料……在市场高敏感的储能领域，这些关键因素的变化往往牵一发而动全身。
过去的一年，在能源危机、材料价格高涨、减碳步伐加快的多重效应下，越来越强烈的市场信号都在暗示，电化学储能赛道的下一程，要有新玩家入局了。
与它美丽的名字一样，钒从一开始便是工业领域的座上宾，在钢铁领域，含钒钢可以说是优质钢铁的代名词。
而在今年，这位美丽的“女神”正考虑将自己的旗帜插在储能这块肥沃的土地上。
2022年7月12日， 伊 维 经 济 研 究 院（EVTANK）发布的《中国钒电池行业发展白皮书（2022年）》预计，到2030年，全钒氧化还原液流电池（简称钒电池）新增量将达到4.5吉瓦。届时，钒电池相关的储能项目新增市场规模将达到405亿元人民币。
这样的预判，并非空穴来风。事实上，从近几年新型储能领域的蓬勃发展中，就可窥见钒电池的市场潜力。
根据中关村储能产业技术联盟（CNESA）于2022年5月发布的《储能产业研究白皮书2022》显示，2021年全球以锂、钒、钠电池储能为代表的新型储能首次突破10吉瓦，是2020年新增投运规模的2.2倍。其中，我国2021年新型储能新增规模首次突破2吉瓦，达到2.4吉瓦/4.9吉瓦时，同比增长54%。
该报告还对新型储能市场前景进行了深度分析：保守场景下，预计2026年新型储能累计规模将达到48.5吉瓦，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为53.3%，市场将呈现稳步、快速增长的趋势；
理想场景下，预计2026年新型储能累计规模将达到79.5吉瓦，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为69.2%。
在市场端，2022年春季以来钒储能市场的火爆进一步佐证了这一趋势。
2022年7月前后，由14家上市公司构成的钒电池概念指数涨势强劲。自2022年6月首涨起，成分股中的龙头企业——钒钛股份上涨达100%，其余企业也涨势凶猛，河钢股份、安宁股份和中核钛白涨幅皆逾20%。
2022 年7 月前后，由14 家上市公司构成的钒电池概念指数涨势强劲
百兆瓦级大连液流电池储能调峰电站一期工程近日并网发电，标志着全钒液流电池产业化进程加速
多家钒相关上市公司表示，在未来，其持有的钒业务可能会根据市场情况，向储能电池领域倾斜。
2022年9月以来，在风口初成的基础上，钒电池又迎来了一次集中的爆发。
9月29日，由中科院大连化学物理研究所等团队共同参与的100兆瓦大连液流电池储能调峰电站进入最后并网调试阶段，并于10月中旬正式投入使用。
该电站是全国首个100兆瓦大型电化学储能国家示范工程，也是迄今为止世界上功率最大、容量最大的液流电池储能调峰电站。
10月11日，钒制品龙头钒钛股份（原攀钢钒钛）发布公告，与下游液流电池商大连融科成立合资公司。双方约定，2022年内在攀枝花市建设电解液产线，实现产能2000立方米/年。
10月13日，与钒原料产能密切相关的钛白粉领域巨头中核钛白发布公告称，投资5.1亿元设立会理钒能子公司，进军全钒液流电池全产业链。
利好钒电池的政策信号在2022年也频频出现。
2月，国家发展改革委和国家能源局联合发布《“十四五”新型储能发展实施方案》，将百兆瓦级液流电池技术纳入“十四五”新型储能核心技术装备攻关重点方向之一。
7月27日，国家能源局电力司司长何洋在国新办举行的新闻发布会上表示，锂离子电池、液流电池（钒电池）、压缩空气等多种新型储能技术路线的产业化进程在显著提速。下一步，国家能源局将继续推动新型储能的试点和示范。
10月11日，上海市政府印发的《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》提出，推动开展战略性储能技术研发，推动压缩空气、液流电池等长时储能技术商业化，促进“光储充”新型储能站落地。
相关专家认为，正是这些利好新型储能政策的频频推出，钒电池才能在如此短的时间内迎来两次商业上升风口。
值得注意的是，在系列出台的有关新型储能的新政中，有这样一条格外引人关注。它似乎像是一块界碑，为钒电池产业划定出了一块肥沃的土地。
2022年6月29日，国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》明确提出：中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池；
选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。
政策对安全性的强调，在限制锂电池进入大型储能项目的同时，无疑给了钒电池一个“开疆扩土”的好机会。
此前，锂电池无疑是电化学储能领域中绝对的霸主。不过，与高占比相对应的安全问题一直是困扰锂电池发展的顽疾。光大证券研报显示，2011以来，全球共计发生30多起储能电站爆炸事件，其中中国3起，爆炸电池主要为锂电池。
相比化学性质活泼的锂，钒电池因为电池本身的水基电解质特性，不易发生燃烧和爆炸，同时电池的功率和容量相互独立，可以通过增加钒电解液的容量做到扩充，这就决定了其在大容量规模装机上依然是安全的。这也是为什么在光伏、风电这些储能大项目中往往都能看到钒电池出现。
“全钒电池因为安全、寿命长、绿色可循环，是一个理想的长时储能技术。目前，全钒电池产业链中已基本没有制约发展的瓶颈因素”，业内人士表示。
大规模储能技术，是电力发展的必然要求，是实现“双碳”目标的支撑
业界普遍认为，在大型储能项目的发展过程中，钒有无可替代的作用。“大规模储能技术，是电力发展的必然要求，是实现‘双碳’目标的支撑。”中国科学院金属研究所研究员、博士生导师严川伟表示，在水电风光等新能源建设的过程中，以钒电池为代表的储能装置将大有可为。
除安全问题外，锂原料缺乏问题也是促使资本转而青睐钒电池的重要原因。数据显示，我国的锂资源储量虽然紧随南美锂三角（玻利维亚、智利、阿根廷）、澳大利亚、美国之后，全球占比6%、位列第六位，但是高品位的锂矿资源较为匮乏，且需求量大，整体而言仍处于高度依赖进口的阶段。
截至2022年9月，我国电池级碳酸锂价格已从2020年最低的4万元/吨，一路飙涨至当前50万元/吨。步入10月后，随着澳大利亚锂矿价格屡创新高，不少市场人士认为国内市场碳酸锂价格距离60万元/吨已经不远。短期来看，在动力储能电池生产商不断扩产的大背景下，锂电池原材料上游对于产业链的制约作用依然很难改变。
原料掣肘在钒电池这里却“不成问题”。我国钒资源储量丰富，钒产量、储量均居全球第一。据美国地质勘探局USGS测算，2021年，全球钒矿石已探明可供开采的储量为2400万吨，而中国储量为950万吨，占比为39.6%。
国海证券分析显示，截至2021年，国内五氧化二钒产能达17.14万吨，而其中95%的钒产品用于钢铁产业，仅有不到2%应用于电池储能领域。
“钒电池资源优势明显，矿产掌握在自己手中，且钒电池中的钒易回收，是一种资源方面比较可控的储能技术”，电池百人会理事长、中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教十分看好钒电池的发展前景。
美国地质勘探局USGS测算，2021年中国钒矿石已探明可开采储量为950万吨，全球占比为39.6%
尽管在“锂”电池所不能触及的大型储能领域，钒电池有着充分的优势。但和锂电一样，这位初登风口的“女神”，也有着自己的“水土不服”之处。
在现有技术下，钒电池对环境温度要求苛刻，其工作环境被限制到最高45℃。一旦高于这个温度，正极溶液中就会析出沉淀物堵塞流道，最终影响整体运行工作，使其报废。但电解液只要反应就在放热，很容易让温度超过这个阈值。想要大规模应用，就必须开发新技术去破解温度难题。
除了要在技术上攻坚克难外，成本和原材料供应是初登储能领域的钒电池所必须考虑的另两个问题。
一份来自中泰证券的报告数据称，目前钒电池初装成本仍处于较高水平。据已披露具体投资金额的全钒液流储能项目来看，一般钒电池项目总投资成本在3.8-6.0元/瓦时。但由于钒电池有循环寿命长的优势，若从全生命周期来看，钒电池成本又低于锂电池。
“钒电池能量密度仅为12～40瓦时/千克，低于锂电池的200～300瓦时/千克。钒电池另外一个缺点是，其目前初装成本是锂电池的2倍以上，要等到大规模量产后才可能达到低于锂电池的水平”，储能领域知名公司兴储世纪总裁助理刘继茂表示。
在“锂”电池所不能触及的大型储能领域，钒电池有着充分的优势
另外，在原材料问题上，如果钒电池大量应用，在短时间内，国内五氧化二钒的供应也会出现紧张的情况。2022年7月12日，与钒原料密切相关的钛白粉巨头龙佰集团股份有限公司发布公告称：计划建设年产能3万吨的五氧化二钒项目，利用湿法从钒钛磁铁矿直接提取钒，项目建成后能显著增加市场供应。但其建设需要31个月，预计要到2025年才能建成投产。
同时，钒电池还面临同类型新技术的挑战。以铁铬液流电池为例，这种电池原理与前者类似，也是将电解质溶液单独存放在储罐中，用泵将电解液压入电堆进行电化学反应，再循环回到储罐。不同之处是，其利用的是铁、铬资源，成本更低。
《中国钒电池行业发展白皮书（2022年）》预计，2025年钒电池新增规模将达到2.3吉瓦，2030年达到4.5吉瓦，当年新增市场规模约405亿元。
毫无疑问，面对大型项目这块锂电池凿不开的“宝地”，钒电池这位“女神”能轻易拿下。但若想深入市场，在锂电霸占、新秀追逐的电化学储能宝库中挖掘资源、满载而归，这位站在风口的“女神”还需要克服更多难关……
不过，这些“水土不服”所带来的挑战，对这位新来的“女神”而言，似乎是迟早可以克服的问题。
“全钒电池因为本征安全、循环寿命长、绿色可循环，所以是一个理想的长时储能技术。目前，全钒电池的产业链正在快速成型、成本在快速下降。除上游钒资源的垂直整合没有完成外，产业链中已基本没有制约发展的瓶颈因素”，北京普能世纪科技有限公司总裁兼首席技术官黄绵延表示。
伊维经济研究院联合中国电池产业研究院发布的《中国钒电池行业发展白皮书（2022年）》指出，在未来政府补贴持续投入、产业链持续成熟、产业规模持续扩大等多重因素影响下，钒电池将凭借优异的特性由政策导向向市场导向过渡，其渗透率也将逐步提升。
可以预见，在不久的未来，这位风口上的“女神”，将在自己开拓的广袤疆土上加冕为王。
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