储能赛道新贵崛起！全钒液流电池市场空间广阔
发布日期：2023/12/4
近日，国家电投储能系统集采开标，再次吸引市场广泛关注。其中1GWh的全钒液流电池的标段显示，该储能技术成本其实已经全面进入每瓦时3元以内。
全钒液流电池：理想电化学储能方式
在碳中和背景下，为提高电力系统调节能力和对新能源的消纳能力，长时储能可凭借长周期、大容量特性，在更长的时间维度上调节新能源发电波动的优势下，以全钒液流电池等为代表的长时间储能技术得到大力发展。
6月7日，中共中央政治局常委、国务院总理李强到大连融科储能技术发展有限公司（下称“大连融科储能”）调研。李强总理在调研中表示：“我国新能源发展已经走在世界前列，发展速度很快，同时对电网系统的稳定性带来很大挑战。钒电池作为新型储能技术，要发挥安全、长寿命、环保的特点趟出一条新路，这对能源转型意义重大。”
液流电池是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长的特点，是一种新能源产品。
经过多年的发展，液流电池衍生出全钒液流电池、锌溴液流电池、铁镍液流电池等多种路线。现阶段，全钒路线最为成熟，且是我国主要推崇的路线，已经达到商业化初期阶段。
钒液流电池循环次数高，达5000-10000次，这就意味着电池寿命可能长达20年；不易燃烧，安全性好，并且能够100%放电，而不损害电池。
同时，全钒液流电池具有模块化功能，储能系统的功率可以通过增减电池的数量来控制，而储能容量则可以通过电解液的体积和浓度来调节，能够满足储能端的个性化要求。这些优势都是其他电池路线所不具备的。
抽水蓄能、压缩空气和(钒)液流电池特性
钒电池独特的运行特性决定了钒电池储能系统在系统控制和应用场景上有着特殊的设计。
全钒液流电池市场空间广阔
我国重视储能和钒液流电池的发展，先后出台多项政策从推动商业化进程、加强技术研发、打造示范项目和注重安全生产等方面促进全钒液流电池的发展。
2022年1月，国家发改委、能源局联合发布了《“十四五”新型储能发展实+施方案》。方案提出，推动多元化技术开发。开展钠离子电池、新型锂离子电+池、铅炭电池、液流电池等关键核心技术、装备和集成+优化设计研究，将百兆瓦级液流电池技术纳入新型储能+核心技术装备攻关重点方向之一。加快重大技术创新示范，将钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等列+入重大技术创新试点示范项目。
2021年以来，我国已有数个百MWh级别的大型全钒液流电池项目陆续启动。2022年10月底，由大连融科建设的首个国家级大型化学储能示范项目大连恒流储能电站一期100MW/400MWh正式并网发电，是迄今全球功率最大、容量最大的百兆瓦级液流电池储能调峰电站。
据相关机构计算分析，电池储能系统(除电解液外的部分)按6000元/kW测算；V205按每吨10万元，电解液按1500元/kWh测算；电池系统部分每干瓦时的分摊成本。全钒液流电池储能系统包括回收利用，运行15年以上，实际价格约为1875元/kWh。
全钒液流电池储能系统价格可以称得上是“储能成本最低的灵活性解决方案”。
作为全钒液流电池的核心材料，钒，是中国的优势资源。2022年全球钒矿产量为10万吨，较2021年下降4.8%。全球钒产量主要集中在中国、俄罗斯及南非，其中中国产量占比70%，俄罗斯占比17%，南非占比9%。近年来我国已经发展成世界第一钒资源、生产、消费、贸易及技术、装备优势大国，行业影响及所占比例也在逐年提升。
如果未来全钒液流电池放量，那么可能带动钒金属的需求进一步趋紧，在产能有限的情况下，未来钒可能成为下一种重要的战略资源。
有专家预测双碳战略钒的需求量：至2030年，按占新增新型储能121GW的20%(储能5h)，电解液含钒1.7mol/L、利用率60%，储电1kWh需钒(V2O5)8kg计，钒液流电池储能共需钒(V2O5)97万吨或均12万吨/年。
企业争先涌入赛道
多家央企已经在积极探索液流电池储能领域，国家电网、国家电投、国家能源集团、华电集团、大唐集团、上海电气、东方电气集团均涉足过全钒液流电池项目。
智光电气2016年研制了大功率钒电池储能PCS，国网英大通过全资子公司置信电气，及置信电气全资子武汉南瑞，布局全钒液流电池储能，拓展湖北、江苏钒电池示范项目。中核汇能、国家电投均发布了1GWh的全钒液流电池储能系统采购招标。
一些钒矿企业也开始大规模进军液流电池领域。不仅如此，今年以来液流电池领域的大额融资不断披露，大连融科也于4月份宣布完成超10亿元B+轮融资，开始冲刺IPO。星辰新能、液流储能科技、巨安储能等液流电池初创企业，也刚刚结束或正在进行新融资。
据不完全统计，当前公开有全钒液流电池相关布局的企业，已经多达40多家。（详情见文末图片）
现存痛点与未来发展
目前，在电力系统电化学储能市场同液流电池形成最强竞争的技术为锂离子电池技术，其具有功率响应快、效率高的特点，且近年来成本快速降低，最低储能系统中标价低至1.321元/Wh，而全钒液流电池仅电解液的成本就已经高于这一价格。
同时，高品质锂离子电池循环次数可能超过8000次，有的甚至高达万次。随着性能的持续优化，锂离子电池会进一步挤压储能领域其他技术的商业空间。
对此，液流电池需要进一步发挥其长时间大容量的储能特性、超长寿命和极高的安全性能，才能在储能市场中占有更重要的地位。
随着国内外业界对液流电池技术和钒产业整合和发展重视程度的增加，钒的相关成本有极大的下降空间。
另一方面，由于全钒液流电池电解液稳定性极佳，因此，通过租用电解液等方法降低全钒液流电池建设成本等商业模式上的创新成为可能，通过钒资源链商业模式的创新，可大大降低全钒液流电池的总体成本，加快产业速度。
在碳中和、碳达峰大背景下，全钒液流电池在电力储能方面具有广阔的应用前景，在发电侧、电网侧、用户侧均有很好的应用切入点，技术需求切合度较高。随着技术路线渐趋成熟，成本下降很快，预计通过相应的技术方案和产业整合，全钒液流电池会得到更蓬勃的发展。
来源： 北极星储能网
