作为高安全性能、长循环寿命的规模化储能系统,钒电池在我国目前已处于大规模产业化前夜。
第一财经从深耕液流储能逾10年的上海电气(.SH)获悉,近两年钒电池行业已报的百兆瓦级项目有近10个,这是钒电池储能产业化的初期表现。从已公布的数据推算,到年,我国电化学储能保守估计将达30GW,届时钒电池储能的市场份额保守估计将达20%,装机总量将近6GW。
多家券商研究机构认为,这有望带来钒产品需求爆发,以及产业链公司钒制品的价值重估。
钒电池或成储能最佳选择
出于安全考量,国家能源局6月29日最新发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(年版)(征求意见稿)》要求,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池(钠离子电池的一种)。
国泰君安认为,储能对应的主要客户为电网侧,安全是储能的底线。
钒电池的特点之一是安全性能突出。
钒电池全称为全钒氧化还原液流电池,液流电池的最大特点就是采用水系电解液,没有燃烧和爆炸的风险。而锂电池使用的是高度易燃的有机电解液,只能降低风险概率而无法绝对避免。钠硫电池虽然能量密度胜于液流电池,但电池中仅用脆性陶瓷隔膜分离,一旦隔膜破损将发生爆炸。
优势不止于此。理论上钒电池可以做到无限次充放。
得益于液流电池电解液与电堆的分离,在电池运行过程中,电解质不会被损耗掉和消耗掉,从寿命的角度上来讲可以做到无限次循环。从电堆和辅助系统配套设计角度,目前钒电池设计的循环寿命大于次,远高于三元锂电池的次和磷酸铁锂的-次。按照一天两充两放,可保障钒电池项目拥有20年的使用周期。
此外,钒电池在资源保障方面也领先锂电池。
相较于国内资源储量占比仅7%的锂资源,我国的钒资源、钒矿储量均位于全球第一,占比分别为39%、68%。并且钒电池中钒不会被消耗掉,可进行循环使用,不会造成资源短缺瓶颈。
综合来看,由于钒液流电池具备安全性高、储能时间长、寿命长、无污染等优点,比磷酸铁锂更适合化规模化储能。
全生命周期成本低于铁锂电池
从初始投资成本看,钒电池高于锂电池和抽水蓄能。
据《储能产业研究白皮书》,钒电池每千瓦投资成本在~元,抽水蓄能、锂电池每千瓦成本在~元、~元。
电堆和电解液是钒电池成本的主要组成部分,分别占总成本的37%、41%。
其中,电堆的成本主要来自隔膜等材料。随着技术的进步,目前大连物化所开发的可焊接多孔离子传导膜可以减少30%的电堆膜使用面积,总成本可下降40%。
电解液的主要成本是钒,钒作为相对稀缺的金属,价格较高。wind数据显示,年7月27日,国产钒价为万元/吨,远高于碳酸锂的47.05万元/吨。因此,钒电解液的主要降本路径是通过回收再利用。据悉,钒电池的电解质易于回收,几乎可以做到%的残值回收再利用。
从全生命周期的投入看,钒电池投资成本低于铁锂电池。“在5年或20年的周期内,钒电池的电解质不会被损耗掉和消耗掉,无后续追加投资的成本,但铁锂电池在中期需要追加投资。”上海电气表示。
智光储能董事长姜新宇也曾表示,生命周期内的投入包含初始投资成本、运维费用、退役处理成本和电量损失成本,这要站在整个生命周期进行控制,初始成本低的系统可能全生命周期成本反而更高。
钒电池已进入产业化初期
从技术层面来看,钒电池当前的技术成熟度已经达到商业化应用标准;从产业层面来看,液流电池与大规模储能需求匹配性最强,已进入产业化初期。上海电气表示,近两年钒电池行业已报的百兆瓦级项目有近10个,这是钒电池储能产业化的初期表现。
随着钒电池放量在即,上游材料端作为其“生命之源”,受到市场广泛
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