综合优势突出，钒电池储能产业化大幕渐开启

作为高安全性能、长循环寿命的规模化储能系统，钒电池在我国目前已处于大规模产业化前夜。

第一财经从深耕液流储能逾10年的上海电气（601727.SH）获悉，近两年钒电池行业已报的百兆瓦级项目有近10个，这是钒电池储能产业化的初期表现。从已公布的数据推算，到2025年，我国电化学储能保守估计将达30GW，届时钒电池储能的市场份额保守估计将达20%，装机总量将近6GW。

多家券商研究机构认为，这有望带来钒产品需求爆发，以及产业链公司钒制品的价值重估。

钒电池或成储能最佳选择

出于安全考量，国家能源局6月29日最新发布的《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)》要求，中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池（钠离子电池的一种）。

国泰君安认为，储能对应的主要客户为电网侧，安全是储能的底线。

钒电池的特点之一是安全性能突出。

钒电池全称为全钒氧化还原液流电池，液流电池的最大特点就是采用水系电解液，没有燃烧和爆炸的风险。而锂电池使用的是高度易燃的有机电解液，只能降低风险概率而无法绝对避免。钠硫电池虽然能量密度胜于液流电池，但电池中仅用脆性陶瓷隔膜分离，一旦隔膜破损将发生爆炸。

优势不止于此。理论上钒电池可以做到无限次充放。

得益于液流电池电解液与电堆的分离，在电池运行过程中，电解质不会被损耗掉和消耗掉，从寿命的角度上来讲可以做到无限次循环。从电堆和辅助系统配套设计角度，目前钒电池设计的循环寿命大于15000次，远高于三元锂电池的800次和磷酸铁锂的3000-6000次。按照一天两充两放，可保障钒电池项目拥有20年的使用周期。

此外，钒电池在资源保障方面也领先锂电池。

相较于国内资源储量占比仅7%的锂资源，我国的钒资源、钒矿储量均位于全球第一，占比分别为39%、68%。并且钒电池中钒不会被消耗掉，可进行循环使用，不会造成资源短缺瓶颈。

综合来看，由于钒液流电池具备安全性高、储能时间长、寿命长、无污染等优点，比磷酸铁锂更适合化规模化储能。

全生命周期成本低于铁锂电池

从初始投资成本看，钒电池高于锂电池和抽水蓄能。

据《储能产业研究白皮书》，钒电池每千瓦投资成本在4500~6000元，抽水蓄能、锂电池每千瓦成本在750~1200元、2500~4500元。

电堆和电解液是钒电池成本的主要组成部分，分别占总成本的37%、41%。

其中，电堆的成本主要来自隔膜等材料。随着技术的进步，目前大连物化所开发的可焊接多孔离子传导膜可以减少30%的电堆膜使用面积，总成本可下降40%。

电解液的主要成本是钒，钒作为相对稀缺的金属，价格较高。wind数据显示，2022年7月27日，国产钒价为190万元/吨，远高于碳酸锂的47.05万元/吨。因此，钒电解液的主要降本路径是通过回收再利用。据悉，钒电池的电解质易于回收，几乎可以做到100%的残值回收再利用。

从全生命周期的投入看，钒电池投资成本低于铁锂电池。“在5年或20年的周期内，钒电池的电解质不会被损耗掉和消耗掉，无后续追加投资的成本，但铁锂电池在中期需要追加投资。”上海电气表示。

智光储能董事长姜新宇也曾表示，生命周期内的投入包含初始投资成本、运维费用、退役处理成本和电量损失成本，这要站在整个生命周期进行控制，初始成本低的系统可能全生命周期成本反而更高。

钒电池已进入产业化初期

从技术层面来看，钒电池当前的技术成熟度已经达到商业化应用标准；从产业层面来看，液流电池与大规模储能需求匹配性最强，已进入产业化初期。上海电气表示，近两年钒电池行业已报的百兆瓦级项目有近10个，这是钒电池储能产业化的初期表现。

随着钒电池放量在即，上游材料端作为其“生命之源”，受到市场广泛关注。

前驱体方面，攀钢钒钛（000629.SZ）近日在互动平台表示，钒、钛是公司战略重点发展业务。

攀钢钒钛是国内最大的钒制品生产企业，其控股股东攀钢集团拥有白马、攀枝花两大矿区，钒钛磁铁矿储量约13.04亿吨，可采量约6.13亿吨。产能方面，该公司拥有全球最大的钒产品产能，折合4万吨五氧化二钒/年。2021年，公司钒产品国内市占率高达68.14%，稳居行业第一。

同时，攀钢钒钛的产业链也不断向下游纵深。2022年7月，攀钢钒钛与全球领先的钒电池储能系统服务商大连融科签署合作协议，双方将共同投资建设钒电解液工厂，先期在四川攀枝花建设年产2000立方米钒电解液生产线示范项目。

河钢股份（000709.SZ）也是钒电池原料的主要生产厂家之一。据国泰君安，该公司拥有2.2万吨/年钒产品产能，生产技术全球领先、成本较低，且已具备量产钒电池电解液的能力。

2022年7月，河钢股份在互动平台表示，目前已建成1000吨/年高纯钒产线、1000吨/年钒电解液产线，产品质量得到国内外顶级钒电池厂家的认证，并应用于部分光伏-钒储能系统。同时，该公司正在谋划于2022-2025年分三期建设5万立方米/年电解液产线和300MW/年钒电池装备产线。

钒电池方面，上海电气自2011年就开始组建液流储能团队，主要负责电池整机的研发和生产，目前已经成功实施了50余项千瓦、兆瓦级的液流电池储能项目，液流电池储能在手订单的储备量近3GWh。

深耕电堆的同时，上海电气也积极布局上游资源。2021年，该公司与澳大利亚Vecco集团就建设澳大利亚东北部昆士兰州钒电解液工厂形成合作，与其签署了10MWh钒电解液的买断协议。

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文章作者

李泓霖

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