2023成都積分入學什么時候開始申請
2023-01-31
釩電池呼之欲出？破局仍需降本 擁釩成產(chǎn)業(yè)策略之一
更新時間：2022-09-29 10:32:26作者：智慧百科
（原標題：釩電池呼之欲出？破局仍需降本 擁釩成產(chǎn)業(yè)策略之一）
財聯(lián)社9月29日訊（記者 李子健）近年來，鋰電池價格節(jié)節(jié)攀升，釩電池是否可以作為技術(shù)替代？
由上海鋼聯(lián)等主辦的2022年中國釩業(yè)峰會暨釩電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇于9月28日舉辦。釩電池作為論壇的主要議題之一，近期亦頗受資本市場關(guān)注。論壇中，多位代表認為釩電池儲能正從示范性項目轉(zhuǎn)向商業(yè)化進程中。
然而，即使釩電池全生命周期成本已經(jīng)低于鋰電池，但初始建設(shè)成本過高，導致企業(yè)的投資動力不強。與此同時，在釩源在鋼鐵行業(yè)基本形成閉環(huán)之下，釩電池發(fā)展受制于釩源的擔憂亦在顯現(xiàn)，這或使擁釩成產(chǎn)業(yè)策略之一。
釩電池呼之欲出
光大證券相關(guān)研報指出，2022年上半年，在建獨立儲能電站中釩電池的規(guī)模已達302MW/1104MWh。而僅今年9月，中核匯能發(fā)布采購全釩液流電池系統(tǒng)共1GWh、上海電氣更披露釩電池在手訂單儲備量近3GWh。從規(guī)模來看，國內(nèi)全釩電池產(chǎn)業(yè)化進程在加速。
釩電池全稱全釩氧化還原液流電池，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。與鋰電池不同的是，液流電池的電解液與電堆相分離，其工作原理決定了其是目前電化學儲能技術(shù)路線中安全性較高的技術(shù)路線之一。
工作原理 圖片來源：融科儲能官網(wǎng)
光大證券分析師方馭濤在論壇中分享指出，全釩液流電池具備安全性高、擴容性強、循環(huán)壽命長、全生命周期成本低等優(yōu)點，是目前商業(yè)化較為成熟的液流電池。這一說法得到了中科院金屬研究所研究員嚴川偉的認同，其認為從某種意義上來講，全釩液流電池等同于液流電池。
嚴川偉的說法并不無道理，據(jù)方馭濤報告，全釩液流電池在全球已經(jīng)具有多個多年的示范項目在運行，產(chǎn)業(yè)化效果和可靠性驗證明顯高于鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池。
據(jù)GuidehouseInsights預計到2031年，全球釩電池每年新增裝機量將達到32.8GWh（2022年預計約1.6GWh），2022-2031年復合增長率41%。
國家能源局于6月29日發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）》里，即要求“中大型儲能電站不得使用三元鋰電池、鈉硫電池”，這使得具備安全性高、循環(huán)壽命長、全生命周期成本低以及資源完全自主可控等優(yōu)點的釩電池，在資本市場中漸被關(guān)注。
但與此同時，相對于抽水蓄能、鋰電池儲能等而言，釩電池在儲能領(lǐng)域暫處于商業(yè)化初步階段，現(xiàn)有的釩電池項目多數(shù)是地方政府推動的示范項目，少部分為企業(yè)自主建設(shè)項目。
方馭濤指出，一是初裝成本高為最大缺點。目前釩電池項目投資成本集中在3.8-6.0元/Wh， 是目前鋰電池儲能電站的投資成本(約1.8元/Wh)的2倍以上；二是釩電池高速增長或拉動釩價上漲；三是能量密度低、能量轉(zhuǎn)換效率低于鋰電池。
破局仍需降本
即使是目前供不應(yīng)求的鋰電池，在發(fā)展初期時也經(jīng)過政策的培育，同樣，釩電池從示范性項目到商業(yè)化，或亦離不開政策的支持。而現(xiàn)今釩電池商業(yè)化的主要問題指向降本。
方馭濤分享，釩電池全生命周期成本已經(jīng)低于鋰電池，但初始建設(shè)成本過高，導致企業(yè)的投資動力不強，后續(xù)或仍需要政府層面進行推動，制定可有效執(zhí)行的價格補償機制和長時儲能產(chǎn)業(yè)政策。
降本則主要體現(xiàn)在電解液和電堆這兩個成本占比較高的部分。據(jù)IRENA，釩電池成本主要分為電堆、電解液與周邊設(shè)備成本三大塊。電堆和電解液是主要成本，合計占比達到75%左右;其中，釩電解液成本約占40%，電堆成本約占35%，其他構(gòu)件成本占比25%左右。
方馭濤的報告中更指出，隨著充放電時長的增加，釩電池儲能系統(tǒng)的電解液成本占比提升。4小時儲能系統(tǒng)中電解液成本占比達到50%，時長越長，電解液占比越高。
而在2020年6月，大連物化所儲能技術(shù)研究部李先鋒和張華民團隊成功開發(fā)出新一代30 KW級低成本全釩液流電池電堆。該電堆采用自主研發(fā)的可焊接多孔離子傳導膜(成本<100元/平方)。相對于傳統(tǒng)的電池組裝技術(shù)，膜材料使用面積減少30%，電堆總成本降低了40%。
嚴川偉則在論壇上分享電解液現(xiàn)狀稱，釩電池中電解液的經(jīng)典工藝，通過含釩原料，做成中間品（浸出液），再到釩產(chǎn)品（如V2O5）來制備電解液產(chǎn)品，目前已經(jīng)可以批量制備且成熟可靠。
“短流程工藝已經(jīng)開始工程化驗證”，即直接從浸出液中制備電解液，嚴川偉表示，該工藝可以實現(xiàn)降本20%-30%。“實際上（隨著）電堆技術(shù)進步、電解液成本下降，初期投資還是非常低的，在這一點上和抽水蓄能對標沒問題”。
光大證券相關(guān)研報也指出，考慮釩電池降本空間仍較大，后續(xù)經(jīng)濟性會逐步增強。若釩電池儲能交付成本降低20%(4小時儲能單位投資成本由3.8元/wh降至3元/Wh)，則對應(yīng)的4小時釩電池儲能的IRR為2.9%（鋰電池IRR2.5%，假設(shè)成本不變）。
擁釩或成產(chǎn)業(yè)策略之一
嚴川偉報告中釩的產(chǎn)銷規(guī)模數(shù)據(jù)顯示，2021年全球生產(chǎn)21萬噸，消費22萬噸；其中中國生產(chǎn)13萬噸，消費13萬噸。主要來源途徑有釩渣（釩鈦磁鐵礦鋼鐵冶金）、原礦和固廢。國內(nèi)(當前)釩市場特點是鋼鐵副產(chǎn)釩85%，消費90%的釩。
這意味著，釩在鋼鐵行業(yè)中本身形成閉環(huán)，且從產(chǎn)銷數(shù)據(jù)中看，基本達到供求平衡。若釩電池開始發(fā)展而釩源的開拓滯后，不僅將出現(xiàn)釩價格異常上漲，甚至可能導致釩供給不能支撐釩電池的發(fā)展。
方馭濤在報告中亦提醒，假設(shè)2026年釩電池在新型儲能中占比20%，在保守和理想兩種情形下，V2O5的消耗量約11.6萬噸和18.5萬噸(4小時儲能時長)。而2021年中國V2O5產(chǎn)量約13.1萬噸；若釩資源開發(fā)力度不及預期，釩電池大規(guī)模應(yīng)用將拉動釩價上漲，進一步抬升電解液成本。
新能源車始料未及的爆發(fā)導致鋰供給緊張，鋰價格短短兩年暴增近10倍。前車之鑒或使嚴川偉警惕。其認為，產(chǎn)業(yè)鏈的挑戰(zhàn)在于當前釩市場（供給）與釩電池儲能產(chǎn)業(yè)不相容，難有效支撐產(chǎn)業(yè)啟動和發(fā)展，是產(chǎn)業(yè)鏈最薄弱或制約的一個環(huán)節(jié)。
應(yīng)對挑戰(zhàn)，嚴川偉亦提出應(yīng)對釩供求緊張的策略，一是建設(shè)釩資源大市場，對更多釩源（尤其石煤釩）開發(fā)，構(gòu)建廣泛來源的釩資源大市場，解決釩市場供應(yīng)問題。
二是擁釩，釩電池開發(fā)商，需適當掌握釩資源（或自己擁有或采取戰(zhàn)略合作模式掌控），以保障產(chǎn)業(yè)推進。
但或值得慶幸的是，釩資源自主可控。據(jù)USGS統(tǒng)計，截至2021年底，全球釩金屬儲量6300萬噸，其中已認定符合當前采掘和生產(chǎn)要求的釩礦金屬釩儲量超過2400萬噸，全球99%以上的釩礦儲量集中在中國、澳大利亞、俄羅斯和南非四國；其中，中國釩礦儲量約為950萬噸，占世界釩資源儲量的39%，位居世界第一。
光大證券近期相關(guān)研報統(tǒng)計的釩電池及釩資源相關(guān)上市公司如下：
（編輯：曹婧晨）