新能源浩浩蕩蕩的浪潮中，各種技術(shù)路線千帆競發(fā)，百舸爭流。
與鋰離子電池相比，液流電池具有安全性高、循環(huán)壽命長、電解液可循環(huán)利用、生命周期性價比高、環(huán)境友好等諸多優(yōu)勢，被認為是大規(guī)模儲能技術(shù)的首選技術(shù)之一。在眾多的液流電池種類中，目前商業(yè)化進程更快的為全釩液流電池。
全釩液流電池是一種以金屬釩離子為活性物質(zhì)的液態(tài)氧化還原可再生電池。全釩液流電池是以+4、+5價態(tài)的釩離子溶液作為正極的活性物質(zhì)，以+2、+3價態(tài)的釩離子溶液作為負極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的電解液儲罐中。
在性能方面，全釩液流電池能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級充放切換響應(yīng)，可以達到20000次的循環(huán)使用壽命。由于全釩液流電池的正負極材料都是液態(tài)的水系電解液，通過膜材料將兩種液態(tài)材料隔開，從而避免了傳統(tǒng)電池中因為易燃材料的使用而帶來的熱失控和安全隱患;具有本征安全性，基本不存在起火爆炸風(fēng)險。
國內(nèi)某液流電池企業(yè)負責(zé)人表示，基于全釩液流電池15年生命周期的條件，目前全釩液流電池的lcoe度電成本(平準化度電成本)在0.4元/kWh左右，略高于鋰電的0.35-0.4元/kWh，但如果未來電網(wǎng)調(diào)度的容量增加，全釩液流電池的度電成本有望優(yōu)于鋰電池。
01
大項目接連不斷
2023年是釩液流電池商業(yè)化進程的關(guān)鍵時期，眾玩家積極布局，相關(guān)項目簽約、落地、投產(chǎn)等加速推進。7月11日，北京建龍重工集團與承德市人民政府、昆侖萬維簽署全釩液流儲能電池制造項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。雙方將開展高純釩、電解液、釩電池系統(tǒng)集成等項目的合作，共同發(fā)展全釩液流儲能電池產(chǎn)業(yè)，擬攜手打造“中國釩谷-國家全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)基地”。
7月6日，總投資約16億元、西南地區(qū)容量最大的全釩液流儲能電站示范應(yīng)用項目落戶攀枝花。項目由攀枝花釩鈦高新區(qū)與攀枝花中電投新能源有限公司簽約，擬投資建設(shè)100MW/500MWh全釩液流儲能示范電站。該項目是世界級釩鈦產(chǎn)業(yè)基地、全國重要清潔能源基地建設(shè)重點支撐項目。
7月3日，總投資約15億元、四川省首個100MW/400MWh全釩液流儲能示范電站項目落戶內(nèi)江。項目由內(nèi)江市人民政府與國家電投集團四川電力有限公司簽約，預(yù)計2024年6月建成并網(wǎng)運行。該項目是國家川渝能源一體化應(yīng)急調(diào)峰基地建設(shè)戰(zhàn)略支撐項目。
6月27日，永泰能源所屬張家港德泰儲能裝備有限公司舉行1000MW全釩液流儲能裝備制造基地(一期300MW)開工暨德泰儲能研究院揭牌儀式。一期工程擬建設(shè)產(chǎn)線規(guī)模為年產(chǎn)能300MW，工期12個月，預(yù)計2024年下半年投產(chǎn)。
更早之前，林源集團于今年4月宣布總投資超 300 億元，大手筆布局全釩液流電池，陸續(xù)與遼寧朝陽、甘肅金昌、內(nèi)蒙古烏蘭察布等地簽訂開發(fā)投資協(xié)議，共同拓展全釩液流儲能系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
今年1月，上海電氣儲能公司與安徽巢湖經(jīng)開區(qū)簽約，該項目總投資3億元，擬建設(shè)1GWh儲能液流電池生產(chǎn)線;山西省首個全釩液流電池光儲充一體化示范項目竣工儀式在朔州舉行，該項目是全國首個校園場景的全釩液流電池并網(wǎng)示范項目。
值得注意的是，全釩液流電池項目也受到了各路資本的熱捧。6月30日，山西國潤儲能科技有限公司完成了近2億元人民幣A輪融資，將主要用于全釩液流儲能電池和全氟離子膜兩大核心產(chǎn)品的研發(fā)及落地等。在此之前，該公司于去年8月完成了超5000萬元的天使輪融資。
除此之外，今年以來，北京星辰新能科技有限公司宣布完成Pre-A輪融資;艾博特瑞能源科技(蘇州)有限公司獲得數(shù)千萬元天使輪融資;大連融科儲能集團股份有限公司完成超 10 億元 B+ 輪融資。
02
快速增長的市場需求
在碳中和的趨勢下,電網(wǎng)對于長時儲能系統(tǒng)技術(shù)的需求會更迫切。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長王澤深指出，短時儲能不能滿足電力系統(tǒng)跨天、跨月、乃至跨季、跨年的儲能需要，難以解決峰谷時期供需匹配的經(jīng)濟性問題。這就需要建設(shè)儲能時長在4小時以上的長時儲能技術(shù)。
國際咨詢機構(gòu)麥肯錫預(yù)測，到2040年全球長時儲能累計裝機容量可達1.5~2.5TW，到2050年，長時儲能儲電量將占全部儲電量的95%。中國科學(xué)院院士趙天壽認為，在長時儲能的場景下，液流電池的潛力非常大，2023年會是液流電池產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵一年。
特別值得一提的是，不同于鋰電池的原材料，高度依賴進口，中國釩資源非常豐富。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全球范圍內(nèi)已經(jīng)探明的釩礦總金屬儲量約為2200萬噸，其中中國的釩礦總金屬儲量約為950萬噸，大概占到了全世界已探明儲量的43%，位居第一。
安信證券研報認為，未來全釩液流電池有望成為一類重要的新型儲能技術(shù)，預(yù)計2025年/2030 年國內(nèi)全釩液流電池儲能裝機空間或?qū)⒊^10GWh/90GWh。而浙商證券預(yù)計到 2025 年中國釩液流電池儲能將新增 14.2GWh，裝機功率 3.5GW，滲透率20%，對應(yīng)市場規(guī)模 297 億元，2021-2025 年年復(fù)合增長率為 92%。