從近兩年的新聞報道中可以看到,長時儲能在高比例可再生能源滲透率場景下,越來越受關注。長時儲能需求的爆發,正驅動全釩液流電池產業鏈迎來產業“春天”。
液流電池是一種活性物質存在于液態電解質中的電池技術,電解液在電堆外部,在循環泵的推動下流經電堆,實現化學能與電能的轉換。國際上液流電池主要有全釩液流電池、鋅溴電池、鐵鉻電池、多硫化鈉溴電池4種技術路線。
其中全釩液流電池目前產業鏈建設和技術成熟度相對較高。與鋰電在儲能應用中的邏輯不同,液流電池主要是由于其可擴展性,可突破鋰離子電池在電力系統中在儲能時長方面的限制,用于長時儲能,因此在電力系統中具有一定的發展空間。
春節后釩價5連漲
在全釩液流電池產業鏈中,釩鈦股份是主要的上游資源生產商。
目前,國內釩產品行業有90%以上的產品應用于鋼鐵領域。釩鈦股份是世界最大的釩生產企業,擁有以五氧化二釩、高釩鐵等為代表的釩系列產品,具備年產釩制品(以V2O5計)4.3萬噸的生產能力。2022年,該公司有約5000噸左右的釩產品直接應用于儲能領域。
根據釩鈦股份與大連融科簽訂的《2023年釩電池儲能原料合作年度框架協議》,若交易得以全部順利執行,2023年預計將有8000噸左右的釩產品應用于儲能,公司2023年應用于儲能領域的釩產品占比將接近20%。
據相關資深行業人士透露,春節后,僅10天時間,五氧化二釩價格就連續提漲5輪,2月10日已上漲至14.4萬元/噸,行業緊缺正進入常態化。
進入2023年,全釩液流電池產業鏈投資更加活躍。1月,開封時代新能源科技公司在平頂山開工建設的24兆瓦/96兆瓦時全釩液流電池安全生產保障儲能電站項目已完成小規模并網調試,預計3月底前可實現并網運行。1月29日,曲靖全釩液流電池產業基地(一期)項目舉行開工儀式。該項目建成年產50OMW的全球最大電堆自動化生產線,年產值20億元。2月6日,河北承德圍場縣“五包一”產業幫扶項目集中簽約儀式舉行,各有關單位分別簽署了全釩液流電池儲能技術產業化合作協議、碳中和服務合作備忘錄等4項協議。2月11日,中國電建集團重慶工程有限公司發布大連市瓦房店西區“源網荷儲”一體化項目全釩液流電池儲能系統采購中標結果公示,中標人為大連融科儲能技術發展有限公司,該項目總裝機容量200MW。
全釩液流電池政策支持
全釩液流電池是綜合技術指標最領先、產業化落地最靠前、國家政策最鼓勵的新型長時儲能路線之一。
2021年國家發改委、國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》提出,“到2025年裝機規模達3000萬千瓦以上”的目標,儲能即將實現跨越式發展。在此基礎上,多省市鼓勵市場化項目配置15%、4小時長時儲能。預計至2026年國內儲能規模達79.5GW,年復合年均增長率69.2%。在目前成熟的長時儲能解決方案中,釩液流電池安全性高,循環壽命長,擴容方便,且容量越大經濟性越好,相較于鋰電池更適合電網大規模儲能和長時儲能。
2022年2月,國家發改委以及國家能源局發布的《“十四五”新型儲能發展實施方案》,將釩液流電池列入重大技術創新試點示范項目。
釩電池的發展優勢
全釩液流電池儲能作為新型儲能之一,優勢顯著,在正常的溫度和氣壓下運行,釩液流電池電解液與電堆相分離,不會發生熱失控、過熱、燃燒和爆炸,安全性高;電解液可以循環使用,電解液中的活性物質僅發生價態變化,避免電解質的交叉污染,延長使用壽命,全釩液流電池的循環壽命超1萬次,較鋰電池和鈉電池有所提高。此外,釩電池靈活調節的功率與容量,適用于更多應用領域,發展潛力較大。
全釩液流電池安全性較高、壽命長、擴容性強等特點明顯,能夠在大規模、大容量的場景發揮比較優勢。有人曾用一句話總結釩電池的特性:比它安全的,裝不過它;比它能裝的,安全沒它強。這種優勢正好吻合了大規模、中長時的儲能場景,釩電池也憑借此正在成為電化學儲能大家族中的“時髦新秀”。
結語
全釩液流電池儲能在大型工商業用戶側場景中亦有廣闊的發展空間。無論是從保障供電穩定性還是降低綜合用電成本的角度出發,工商業用戶配置儲能的需求已較為迫切。
與此同時,與盈利模式尚未完全建立的國內發電側/電網側儲能市場相比,用戶側儲能的市場化程度相對較高,全釩液流電池有望憑借全生命周期內的成本優勢獲取部分大工業用戶的青睞(尤其是在當前鋰電池成本居高不下的背景下)。
隨著釩電池裝機量不斷上升,規模效應將引致產業鏈各環節放量降本,使得釩電池成本中樞不斷下移,與其他電化學儲能方式成本更加接近,帶來的成本優勢將使釩電池市占率加速上行。成本較高問題得以解決,釩電池也就離商業化不遠了。正處在行業爆發前夕的釩電池產業未來可期。