釩電池站上儲能新風(fēng)口 龍頭企業(yè)聞風(fēng)搶先布局

    儲能迎來新風(fēng)口。隨著我國能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進，釩電池以其安全性高、擴容性強、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢迎來發(fā)展機遇。一條“非凡”的釩電池產(chǎn)業(yè)鏈正在迅速崛起。

    “目前，國內(nèi)全釩液流電池在關(guān)鍵材料、電堆、產(chǎn)品及系統(tǒng)上都取得了重大進展，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，國內(nèi)已實現(xiàn)百兆瓦級液流電池儲能站的示范應(yīng)用，整體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入市場化初期。截至目前，公司已完成30余項液流電池儲能項目的實施，累計液流儲能裝機容量超過20MWh。”一家總部位于華東的能源類上市公司負責(zé)人告訴上海證券報記者。

    上述公司并非孤例。今年8月，使用釩電池技術(shù)的首個國家級化學(xué)儲能示范項目將在大連投入運營。與此同時，河鋼股份、攀鋼釩鈦等A股釩業(yè)龍頭企業(yè)早已布局，搶占未來的“黃金賽道”。

    “非凡”的發(fā)展?jié)摿σ参速Y本市場的目光。釩電池板塊近期迎來一波火熱行情，雖然7月8日多只概念股出現(xiàn)不同程度回調(diào)，但攀鋼釩鈦股價自4月底以來已經(jīng)大漲超75%。無論是產(chǎn)業(yè)層面還是資本層面，釩電池企業(yè)正迎來“非凡”的發(fā)展機遇。

    政策開路釩電池迎快速發(fā)展

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

    釩電池是全釩氧化還原液流電池的簡稱，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(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。

    2021年7月，國家發(fā)展改革委及國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出要堅持儲能技術(shù)多元化，實現(xiàn)液流電池等長時儲能技術(shù)進入商業(yè)化發(fā)展初期；到2025年實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上，到2030年實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。

    多位業(yè)內(nèi)人士對記者表示，除上述政策外，近期釩電池概念之所以會橫空出世，主要緣于日前國家能源局綜合司發(fā)布了《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）》。其中特別提出，中大型電化學(xué)儲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力電池；選用梯次利用動力電池時，應(yīng)進行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估。

    “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，正快速從實驗室走向發(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、釩鈦研究所所長李蘭杰告訴記者，據(jù)初步統(tǒng)計，2021年我國新增電化學(xué)儲能約為2.4GW，其中2021年新增釩電池約為125MW/540MWh。在2021年新增電化學(xué)儲能裝機中，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小時以上的長時儲能，所以在容量方面，2021年新增電化學(xué)儲能裝機中，釩液流電池占比達25%，今后增長幅度還會繼續(xù)增加。

    生而不凡適合中長時儲能業(yè)務(wù)

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

    釩電池最大的優(yōu)點就是安全性高。它將電解液儲存在外部，需要放電時才會輸送到電堆進行反應(yīng)。電解液的儲能介質(zhì)為水溶液，無著火爆炸風(fēng)險。與此形成鮮明對比的是，據(jù)權(quán)威機構(gòu)的不完全統(tǒng)計，近10年間全球共發(fā)生超過30起儲能鋰電站起火爆炸事故。

    首個國家級化學(xué)儲能重點示范項目——大連液流電池儲能調(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行儲藏。記者現(xiàn)場探訪時恰巧遇到員工正在給大罐灌注電解液，均為露天操作，并沒有特殊的防護措施。電解液的運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，相較于其他液流儲能方式也有巨大的優(yōu)勢。李先鋒說，全釩電池采用的是釩離子電解液，釩離子共有4種價態(tài)，不同價態(tài)之間存在電位差，可以實現(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。

    憑借這些優(yōu)點，釩電池得到了業(yè)界的認(rèn)可。大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司（以下簡稱“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能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，大連液流電池儲能調(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)理王曉麗對記者表示，全釩電池壽命可以超過20年，充放電循環(huán)20000次以上。

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

    “釩電池儲能系統(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，通過設(shè)計優(yōu)化，裝備、部件國產(chǎn)化，電堆的成本可以大幅度降低。電解液成本主要受釩價影響。因此，在釩價穩(wěn)定的情況下，電解液殘值按電解液原值的70%計算，電解液成本隨儲能規(guī)模、儲能時間增加而降低。”李蘭杰說。

    王曉麗則表示，大連融科未來將通過電堆性能提升、電解液利用率提高以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大進一步降低成本，計劃在“十四五”末，將釩電池的儲能單價降到1.7元/Wh至2元/Wh。

    聞風(fēng)而動龍頭企業(yè)搶先布局

    釩電池關(guān)鍵材料就是電解液。通過持續(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)，并對其進行了商業(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，已開發(fā)多系列電堆和產(chǎn)品，電堆和產(chǎn)品功率等級達到行業(yè)領(lǐng)先水平。公司自主研發(fā)的250MW/1GWh自動化產(chǎn)線于2020年10月正式投產(chǎn)，為液流電池的規(guī)?；l(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。截至目前，公司已完成30余項液流電池儲能項目的實施，累計液流儲能裝機容量超過20MWh。

    “在關(guān)鍵材料領(lǐng)域，公司已開發(fā)高性能的雙極板和高穩(wěn)定性的電解液配方技術(shù)，支撐儲能產(chǎn)品性能的提高；在儲能產(chǎn)品領(lǐng)域，公司已開發(fā)50KW級高性能電堆和500KW級智能化儲能模塊，可模塊化擴展應(yīng)用；在儲能站應(yīng)用領(lǐng)域，公司已實施多個MW級以上的液流電池示范項目，覆蓋新能源發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)、風(fēng)光儲一體化等典型應(yīng)用場景。”公司一位負責(zé)人告訴記者。

    目前，河鋼股份已擁有自主知識產(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)量得到國內(nèi)外頂級釩電池廠家的認(rèn)證，并應(yīng)用于部分光伏—釩儲能系統(tǒng)。

    “我們原創(chuàng)性開發(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，“公司已謀劃2022年至2025年分三期建設(shè)5萬立方米/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)勢切入或準(zhǔn)備布局釩電池領(lǐng)域。

    作為國內(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能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加強聯(lián)系和合作，共同推動釩在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，主動融入釩電池儲能產(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能全產(chǎn)業(yè)鏈展開全面深度合作，建立長期穩(wěn)定、資源協(xié)同的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，立足甘肅布局全國長時儲能市場。