钒钛股份又有大动作,钒电池为何能“异军突起”? 新赛道已被引燃

电力大力士 2023-02-13
2817 字丨阅读本文需 7 分钟

长时储能需求的爆发,正驱动全钒液流电池产业链迎来产业“春天”。该产业链的上中下游龙头,正与钒钛之都攀枝花合力打造“中国钒电之都”。

相关资深行业人士表示,春节后,仅10天时间,钒价已连续提涨5轮,行业紧缺正进入常态化。

1、打造“中国钒电之都”

2月12日晚间,钒制品龙头钒钛股份公告,近日,公司与攀枝花市政府、大连融科储能集团股份有限公司(以下简称“大连融科”)签订了《战略合作框架协议》,各方就提高攀枝花钒钛之都钒产业引领能力,建设世界级钒产业基地和钒产业关键技术创新中心,提升攀枝花市钒资源在非钢领域的高效率高附加值利用,推动全钒液流电池产业化、商业化快速发展,达成战略合作意向,同意建立更加紧密、深入、广泛的战略合作关系。

具体而言,此次战略合作涉及四方面,包括建设全钒液流电池储能全产业链、全钒液流电池储能示范试点项目建设与推广应用,以及金融模式与商业模式创新、全钒液电池储能关键技术开发。

在建设全钒液流电池储能全产业链方面,三方同意,充分依托攀枝花市钒资源和工业基础优势,在攀枝花市合作打造包括电解液规模化生产、电堆和电池储能装备制造等全钒液流电池储能全产业链基地。

自2021年以来,长期从事钒产品生产销售的钒钛股份就不断加大在全钒液流电池领域的产业链延伸,包括但不限于与大连融科开展商业及技术上合作。

随着钒电池技术不断演进,作为长时储能最优解的钒电池正处于大规模商业化前夕。而钒钛股份作为具备资源优势的标的,其钒制品价值有望重估。

2、钒电池受宠的原因

所谓钒电池,其全称为全钒氧化还原液流电池,与锌基液流电池、铁铬液流电池等同属于液流电池的种类之一。钒电池目前最大的用武之地是储能领域,暂不涉及动力电池。

钒电池的崛起缘由为何?

首先,也是最重要的,还是因为“安全”二字,其实在储能领域,起初用的是三元锂离子电池、钠硫电池,但是事故频发,实在是伤不起,只能找替代品,钒电池这才以“后补军”的角色的入局。

这一点也可以从国家政策层面得到印证。

2022年6月29日,国家能源局发布《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)》,明确将三元锂离子电池、钠硫电池从中大型电化学储能方案中剔除。

建造大型的化学电池储电站,考虑的首要因素变成了安全,能量密度以及成本都是都是次要因素。

安全隐患的背后是电池的“热管理”环节经常出现问题。

钒电池、钠离子电池巧好在“热管理”方面是强项,于是乎很快被市场盯上。

钒电池在电化学反应过程中将电解液与电堆进行外置,克服了固体储能锂电池原有的热失控、循环寿命等短板缺陷,排除了安全隐患问题。

其二,性能吻合储能场景。

对于储能场景来说,钒电池电解液外置、功率与容量分开的特点,方便后期通过改变原有的电解液体积和浓度等,达到储能容量空间扩容的目的。

钒电池的优势主要体现在:

长寿命:全钒液流电池中电极不参与反应,同时反应过程不涉及相变,循环寿命可达20000次,且生命周期中容量衰减后可完全恢复;

灵活性:全钒液流电池功率单元与能量单元相互独立,可根据不同应用场景灵活设计系统功率与储能时长,储能时长越长则全钒液流电池的单位投资成本越低;

成本:对于固定功率的全钒液流电池储能系统,储能时长越长则功率单元的单位投资成本越低,进而整体系统的单位投资成本越低,这是锂电池望尘莫及的。

绿色环保:全钒液流电池在运行过程中不涉及污染与排放,且电解液可循环利用,是一种绿色环保的储能形式。全钒液流电池中钒元素以离子形式存在于酸性水系溶液中,而不是以钒的氧化物形式存在,有一定的腐蚀性但无毒性,且工作过程中封闭运行,对环境与人体基本不会产生危害。

其三,上游原材料供给充足。

中国为钒生产与消费大国,钒资源自主可控,这是国内发展钒电池得天独厚的优势。

根据USGS的估算,2021年底中国钒储量规模约为950万吨(本段均以钒金属当量计),在全球储量中的占比约为40%,而从产量来看,2021年中国钒产量达到7.3万吨,在全球产量中的占比接近2/3。

因此无论是从储量还是产能的角度出发,我国对钒资源均有较强的掌控能力。相较而言,2021年国内锂资源的全球储量占比仅为7%,产量占比不到15%,锂电产业链对海外矿产资源的依赖较强。

2、钒电池的隐忧

当然,钒电池并不是尽善尽美的,也存有瑕疵。

钒电池最大的拦路虎,在于初始成本很高,这一点与钠电池相似,还得靠“规模化”来化解,靠时间,要等得起。

尽管钒电池的单位投资成本随储能时长会摊薄,但其初始成本却很高,大概是锂电池的2倍以上,这也成为制约其发展的一大痛点。

万事开头难,居高不下的初始成本将一些想要入局新手拒之门外了,主要原因还在于目前产业链不够完善,缺少规模化生产带来的红利。

钒电池的产业链概括起来如下:

上游资源:当前钒资源供需两端均主要来自钢铁行业;

中游制造集成:全钒液流电池储能系统主要包括功率单元(电堆)与能量单元(电解液)两大部分,当前产业链生态处于初步建立的状态;

下游应用:主要应用场景为大规模电网侧/发电侧项目。

上游原材料端虽然供给充足,但中游处于起步状态,主要还是参与者较少的原因,离规模化阶段仍然有巨大距离。

3、行业现状与未来发展空间

在海外,全球最大的“锂离子电池+全钒液流电池”联合储能项目在英国牛津正式投运,旨在满足多种储能需求;

在国内,完全采用钒电池的大连全钒液流电池储能电站完成调试,即将在8月份投产运行。

还有一批项目已经开工建设:

2022年9月20日,25万千瓦/100万千瓦时全钒液流电池储能+100万千瓦市场化并网光伏发电项目在伊犁哈萨克自治州察布查尔锡伯自治县开工建设。

该项目是新疆首个新增政策性开发性金融工具(基金)支持的项目,总投资58亿元。

2022年9月16日,和达能源0.5MW/2MWh全钒液流电池储能系统在杭州医药港和享科技中心园区内正式动工。

该项目总投资约925万元,由国网(杭州)综合能源服务有限公司承建,计划于2022年9月底实现并网试运行。

2022年7月12日,投资10亿元的500兆瓦储能钒电池系统集成项目在通榆县开工建设。

有的上市公司嗅到这一红利,“蠢蠢欲动”:

比如,近期龙佰集团在投资者互动平台透露了钒电池布局最新进展,“公司电池材料研究所目前正在进行钒电池技术研发,储备相关技术,未来公司将根据钒电池市场情况,积极推动钒电池材料产业化。”

据悉,今年下半年以来,龙佰利用自身钒矿资源和钛白粉产业优势,已在钒电池领域悄然布局。

永泰能源(600157.SH)与海德股份(000567.SZ)拟共同出资设立北京德泰储能科技有限公司,并以此公司来收购汇友集团持有的钒矿资源公司汇宏矿业65%股权。

永泰能源称,本次收购是为了进一步落实公司向储能行业转型发展规划,获取优质钒矿资源以及提升高纯钒冶炼技术,加快公司在储能材料资源整合、提纯冶炼、储能新材料、电解液加工等全钒液流电池储能领域的全产业链发展。

市场空间方面,据能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》显示,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,钒电池渗透率达到20%。

当前,无论是海内还是海外,液流电池的渗透率仅为1%左右,无疑仍具备较大的想象空间。

据国海化工测算,至2026年钒电池新增装机规模将达4.93GW,累计规模达10.24GW;

据浙商证券测算:2025年中国钒液流电池储能新增 14.2GWh,装机功率 3.5GW,渗透率 20%,对应市场规模 297 亿元。

随着新能源发电入围规模的提升,将提升对大型长时储能的需求。钒电池是大型长时储能方面较为理想的产品,从目前有关储能政策发布和市场项目情况看,预计未来市场需求空间较大。

文章来源: 中国基金报,钛媒体,财华社

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