釩電池站上儲(chǔ)能新風(fēng)口 龍頭企業(yè)聞風(fēng)搶先布局

    儲(chǔ)能迎來(lái)新風(fēng)口。隨著我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，釩電池以其安全性高、擴(kuò)容性強(qiáng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。一條“非凡”的釩電池產(chǎn)業(yè)鏈正在迅速崛起。

    “目前，國(guó)內(nèi)全釩液流電池在關(guān)鍵材料、電堆、產(chǎn)品及系統(tǒng)上都取得了重大進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)百兆瓦級(jí)液流電池儲(chǔ)能站的示范應(yīng)用，整體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)化初期。截至目前，公司已完成30余項(xiàng)液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)施，累計(jì)液流儲(chǔ)能裝機(jī)容量超過(guò)20MWh。”一家總部位于華東的能源類上市公司負(fù)責(zé)人告訴上海證券報(bào)記者。

    上述公司并非孤例。今年8月，使用釩電池技術(shù)的首個(gè)國(guó)家級(jí)化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目將在大連投入運(yùn)營(yíng)。與此同時(shí)，河鋼股份、攀鋼釩鈦等A股釩業(yè)龍頭企業(yè)早已布局，搶占未來(lái)的“黃金賽道”。

    “非凡”的發(fā)展?jié)摿σ参速Y本市場(chǎng)的目光。釩電池板塊近期迎來(lái)一波火熱行情，雖然7月8日多只概念股出現(xiàn)不同程度回調(diào)，但攀鋼釩鈦股價(jià)自4月底以來(lái)已經(jīng)大漲超75%。無(wú)論是產(chǎn)業(yè)層面還是資本層面，釩電池企業(yè)正迎來(lái)“非凡”的發(fā)展機(jī)遇。

    政策開(kāi)路釩電池迎快速發(fā)展

    大規(guī)模增長(zhǎng)的儲(chǔ)能需求和政策助推，是釩電池迎來(lái)快速發(fā)展的主要原因。

    釩電池是全釩氧化還原液流電池的簡(jiǎn)稱，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池，具有充放電效率高、容量可以隨著貯液罐的增加而提高、電解液可以循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。

    2021年7月，國(guó)家發(fā)展改革委及國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出要堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化，實(shí)現(xiàn)液流電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期；到2025年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上，到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。

    多位業(yè)內(nèi)人士對(duì)記者表示，除上述政策外，近期釩電池概念之所以會(huì)橫空出世，主要緣于日前國(guó)家能源局綜合司發(fā)布了《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》。其中特別提出，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池；選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。

    “現(xiàn)在多重利好政策已經(jīng)給釩電池大發(fā)展鋪好了路。”一位業(yè)內(nèi)專家對(duì)記者表示，“釩電池不再是概念，而是處于大規(guī)模商業(yè)化前夕，正快速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室走向發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)。”

    河鋼股份承鋼公司首席專家、釩鈦研究所所長(zhǎng)李蘭杰告訴記者，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能約為2.4GW，其中2021年新增釩電池約為125MW/540MWh。在2021年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)中，在功率方面，釩液流電池占比由2020年的0.2%提高到5.2%。由于釩液流電池適用于4小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，所以在容量方面，2021年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)中，釩液流電池占比達(dá)25%，今后增長(zhǎng)幅度還會(huì)繼續(xù)增加。

    生而不凡適合中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)

    中科院大連化物所研究員李先鋒長(zhǎng)期從事液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)工作。他對(duì)記者表示：“相較于其他儲(chǔ)能方式，全釩液流電池可謂‘生而不凡’，適合大規(guī)模、中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)。”

    釩電池最大的優(yōu)點(diǎn)就是安全性高。它將電解液儲(chǔ)存在外部，需要放電時(shí)才會(huì)輸送到電堆進(jìn)行反應(yīng)。電解液的儲(chǔ)能介質(zhì)為水溶液，無(wú)著火爆炸風(fēng)險(xiǎn)。與此形成鮮明對(duì)比的是，據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的不完全統(tǒng)計(jì)，近10年間全球共發(fā)生超過(guò)30起儲(chǔ)能鋰電站起火爆炸事故。

    首個(gè)國(guó)家級(jí)化學(xué)儲(chǔ)能重點(diǎn)示范項(xiàng)目——大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站就采用了大連化物所的釩電池技術(shù)，釩電池電解液采用大罐進(jìn)行儲(chǔ)藏。記者現(xiàn)場(chǎng)探訪時(shí)恰巧遇到員工正在給大罐灌注電解液，均為露天操作，并沒(méi)有特殊的防護(hù)措施。電解液的運(yùn)輸車也是普通的貨車，并不是特殊的防爆車，足以顯示出該電池的安全性。

    另外，全釩電池具有較高的使用壽命，不僅比鋰電池的使用壽命高，相較于其他液流儲(chǔ)能方式也有巨大的優(yōu)勢(shì)。李先鋒說(shuō)，全釩電池采用的是釩離子電解液，釩離子共有4種價(jià)態(tài)，不同價(jià)態(tài)之間存在電位差，可以實(shí)現(xiàn)可逆的轉(zhuǎn)化，完成充電、放電、再充電的循環(huán)，使用壽命長(zhǎng)。

    憑借這些優(yōu)點(diǎn)，釩電池得到了業(yè)界的認(rèn)可。大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司（以下簡(jiǎn)稱“大連融科”）是依托于大連化物所的技術(shù)成立的專注于全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站就使用了大連融科生產(chǎn)的釩電池。公司副總經(jīng)理王曉麗對(duì)記者表示，全釩電池壽命可以超過(guò)20年，充放電循環(huán)20000次以上。

    超長(zhǎng)的使用壽命對(duì)于其推廣有著巨大的優(yōu)勢(shì)，尤其是在風(fēng)電、光伏儲(chǔ)能上，生命周期可以做到和風(fēng)電場(chǎng)、光伏電場(chǎng)的同期，因此應(yīng)用前景十分廣闊。不過(guò)，釩電池也不是沒(méi)有缺點(diǎn)，當(dāng)前制約全釩電池發(fā)展的主要問(wèn)題是成本。

    “釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本主要包括電池系統(tǒng)、電解液。電池系統(tǒng)與電解液部分的成本比例約為1：1。電池系統(tǒng)主要成本為電堆，通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，裝備、部件國(guó)產(chǎn)化，電堆的成本可以大幅度降低。電解液成本主要受釩價(jià)影響。因此，在釩價(jià)穩(wěn)定的情況下，電解液殘值按電解液原值的70%計(jì)算，電解液成本隨儲(chǔ)能規(guī)模、儲(chǔ)能時(shí)間增加而降低。”李蘭杰說(shuō)。

    王曉麗則表示，大連融科未來(lái)將通過(guò)電堆性能提升、電解液利用率提高以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大進(jìn)一步降低成本，計(jì)劃在“十四五”末，將釩電池的儲(chǔ)能單價(jià)降到1.7元/Wh至2元/Wh。

    聞風(fēng)而動(dòng)龍頭企業(yè)搶先布局

    釩電池關(guān)鍵材料就是電解液。通過(guò)持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新式發(fā)展，目前攀鋼釩鈦、上海電氣、河鋼股份等多家A股上市公司已掌握釩電解液技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了商業(yè)應(yīng)用落地。

    記者從上海電氣了解到，公司自2011年確定液流電池研發(fā)方向，已開(kāi)發(fā)多系列電堆和產(chǎn)品，電堆和產(chǎn)品功率等級(jí)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。公司自主研發(fā)的250MW/1GWh自動(dòng)化產(chǎn)線于2020年10月正式投產(chǎn)，為液流電池的規(guī)模化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。截至目前，公司已完成30余項(xiàng)液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)施，累計(jì)液流儲(chǔ)能裝機(jī)容量超過(guò)20MWh。

    “在關(guān)鍵材料領(lǐng)域，公司已開(kāi)發(fā)高性能的雙極板和高穩(wěn)定性的電解液配方技術(shù)，支撐儲(chǔ)能產(chǎn)品性能的提高；在儲(chǔ)能產(chǎn)品領(lǐng)域，公司已開(kāi)發(fā)50KW級(jí)高性能電堆和500KW級(jí)智能化儲(chǔ)能模塊，可模塊化擴(kuò)展應(yīng)用；在儲(chǔ)能站應(yīng)用領(lǐng)域，公司已實(shí)施多個(gè)MW級(jí)以上的液流電池示范項(xiàng)目，覆蓋新能源發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)、風(fēng)光儲(chǔ)一體化等典型應(yīng)用場(chǎng)景。”公司一位負(fù)責(zé)人告訴記者。

    目前，河鋼股份已擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的釩電解液用高純氧化釩、全釩液流電池電解液技術(shù)，并建成1000噸/年高純釩產(chǎn)線、1000噸/年釩電解液產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量得到國(guó)內(nèi)外頂級(jí)釩電池廠家的認(rèn)證，并應(yīng)用于部分光伏—釩儲(chǔ)能系統(tǒng)。

    “我們?cè)瓌?chuàng)性開(kāi)發(fā)釩電解液用高純氧化釩制備新技術(shù)、商業(yè)電解液制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高純釩材料產(chǎn)品的綠色、低碳、低成本制造。”李蘭杰說(shuō)，“公司已謀劃2022年至2025年分三期建設(shè)5萬(wàn)立方米/年電解液產(chǎn)線和300MW/年釩電池裝備產(chǎn)線。”

    攀鋼釩鈦、中核鈦白等企業(yè)已利用自身資源優(yōu)勢(shì)切入或準(zhǔn)備布局釩電池領(lǐng)域。

    作為國(guó)內(nèi)最大釩礦資源企業(yè)，攀鋼釩鈦曾表示，公司已與有關(guān)企業(yè)簽訂了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，公司也將努力與其他釩儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系和合作，共同推動(dòng)釩在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用，主動(dòng)融入釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈。

    7月7日，中核鈦白公告，公司已與偉力得簽署《全釩液流電池儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈》戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方一致同意圍繞全釩液流電池儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈展開(kāi)全面深度合作，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定、資源協(xié)同的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，立足甘肅布局全國(guó)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)。