7月5日,釩電池板塊再度領漲兩市,攀鋼釩鈦三連板,易成新能漲超15%。
釩電池儲能或帶動釩需求快速上升。“雙碳”背景下,與清潔能源匹配的儲能行業(yè)將迎來快速發(fā)展。釩電池以其自身安全、環(huán)保、超長循環(huán)次數等特性,在新的政策背景下,將成為電化學儲能的重要組成部分。1GW釩電池用五氧化二釩約為1萬噸,伴隨釩電池需求的上升,釩資源供給或逐漸趨緊。
消息面上,6月15日,作為國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目,目前大連液流電池儲能調峰電站正在進行最后的電池單體調試和系統(tǒng)調試階段,即將在今年8月正式投入商業(yè)運行。
政策明確三元鋰電池不得用于中大型儲能,釩電池需求增長或加速。國家能源局6月29日發(fā)布《防止電力生產事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》,明確“中大型電化學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”。政策端對儲能安全性要求的進一步調高,或將使得以釩電池為主的液流電池成為大中型儲能的重要方式,釩電池需求或加速增長。
除了安全性,或許還有成本考量。
鋰太貴 催生替換原材料
鋰價對中下游成本提升的貢獻度超七成,能源金屬板塊自2021年H2開始回調。按照2022年5月11日原材料的價格對比2021年均價,若僅考慮各類原材料上漲的因素,鋰價的提升對電池端和整車端成本提升的貢獻度分別為83.8%和72.2%。自2021年下半年起,盡管行業(yè)景氣度維持高位,但以鋰鈷稀土為代表的能源金屬板塊股價普遍開始回調,截至2022年5月20日,板塊中的大部分個股距離歷史高點股價已回調30%-40%。
高位鋰價催生新型電化學體系。高位的鋰價將倒逼廠商為控制成本尋求新技術路線:比如替換原材料,鈉電池和釩電池有望對鋰電形成有效補充。鈉資源在地殼中的豐度為2.75%,遠高于鋰資源的0.0065%。
與鋰資源不同的是,中國是釩資源大國,儲量居世界首位,2020年中國釩礦產量占全球釩礦總產量的61.63%。國家能源安全有保障,定價權掌握在自己手里。
釩電池全稱全釩氧化還原液流電池,是一種以釩為活性物質呈循環(huán)流液態(tài)的氧化還原電池。其最大的優(yōu)點是正負極氧化還原電對使用同種元素釩,電解液在長期運行過程中可再生,避免了交叉污染帶來的電池容量難以恢復的問題;全釩液流電池正負極氧化還原電對的電化學反應動力學良好,在無外加催化劑的情況下即可達到較高的功率密度。而且該電池在運行過程中無明顯析氫、析氧副反應,具有優(yōu)良的可靠性。
我國對全釩液流電池的基礎研究起步較早。
20世紀80年代末開始研究全釩液流電池技術,中國地質大學及北京大學都建立了全釩液流電池的實驗室模型。中國工程物理研究院研制了碳塑電極并開展了全釩液流電池正極溶液的濃度及添加劑對正極反應的影響,1995年研制出500 W、1 kW的樣機,擁有電解質溶液制備、導電塑料成型等專利。
2016年國家能源局批復了第一個百兆瓦級全釩液流電池儲能調峰電站,規(guī)模為200 MW/800 MWh,也是全球最大規(guī)模的液流電池儲能電站,該電站一期工程(100 MW/400 MWh)于今年2月份進入單體模塊調試階段。
在碳達峰、碳中和大背景下,全釩液流電池儲能系統(tǒng)在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的價值也已逐漸被業(yè)界重視,全釩液流電池產業(yè)化獲得國內企業(yè)的高度關注。而且全釩液流電池技術已得到了長足的發(fā)展,進入大規(guī)模商業(yè)示范運行和市場開拓階段。
未來,全釩液流電池有望率先成為我國新型電力儲能系統(tǒng)的“后備軍”。
釩電池發(fā)展前景空間廣闊 滲透率或將逐年提高
隨著釩電池儲能項目取得顯著進展,2021年我國儲能市場已出現拐點跡象,釩電池廠家收到的意向訂單明顯增多。以釩電池為代表的液流電池,2019年裝機規(guī)模為20MW,2020年達到100MW,釩電池裝機量增長迅速。但就目前而言我國釩電池滲透率僅為1%左右,未來市場空間極為廣闊。
有專家表示,釩電池技術和成本的“天花板”還很高,需要加快技術提升和產業(yè)規(guī)模壯大速度,快速滿足市場要求。并且釩電池具有長壽命、高安全、容量零衰減等“技術基因”,綜合考慮壽命等因素后,度電成本下降一定會是未來的趨勢,釩電池具有獨特的可比優(yōu)勢。
目前的主流預測,釩電池儲能將會在未來五年中出現第一階段的爆發(fā)期,預期2025年釩電池在儲能領域滲透率有望達到15%-20%。浙商證券(601878)研究所曾測算:2025年中國釩液流電池儲能新增14.2GWh,裝機功率3.5GW,滲透率20%,對應市場規(guī)模297億元。
政策推動釩電池進入商業(yè)化初期
雖然釩電池在過去幾年里沒受到市場的過多關注,但在整個新能源的各項規(guī)劃中,都能看到其身影。無論是在2015年和鋰電池、燃料電池等新型電池一起被納入到稅收優(yōu)惠政策中,還是2017年被列入能源技術“十三五”規(guī)劃中,釩電池一直都是政策優(yōu)待的對象。
今年在儲能領域的定調則讓市場真正關注到釩電池。2021年7月,國家發(fā)改委和能源局發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》,文件提出要堅持儲能技術多元化,推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應用,實現釩電池等液流電池長時儲能技術進入商業(yè)化發(fā)展初期。
按照《關于加快新型儲能發(fā)展的指導意見》政策制定目標,2025年要累計實現新型儲能30GW裝機量,釩電池滲透率達到20%,而當前無論是全球范圍內,還是在我國,釩電池的滲透率剛剛達到1%。
這意味著未來5年,釩電池將依靠滲透率的提升迎來第一階段爆發(fā)期。
事實上,在產業(yè)方面,隨著儲能行業(yè)的發(fā)展,我國釩電池企業(yè)正在邁向初步商業(yè)化階段。
2021年7月,北京普能宣布獲得泰國BCPG公司2400萬美元新一輪投資,以加速公司全球儲能業(yè)務的增長。
北京普能也是目前國內釩電池領域的頭部企業(yè),其在2008年的金融危機中收購了彼時全球最大的釩電池企業(yè)加拿大Vanteck公司,從而得到了核心技術和生產線,隨后迅速發(fā)展。
國網英大旗下的武漢南瑞,則是從2010年開始將電化學儲能列為戰(zhàn)略新興產業(yè),展開全釩液流電池儲能技術研究。
目前,武漢南瑞已掌握釩電池改性選型技術,具備釩電池本體設計、材料研制、系統(tǒng)集成能力,成功研發(fā)高功率釩電池電堆和250千瓦/500千瓦時儲能系統(tǒng)。2019年1月,武漢南瑞在蒙東科右中旗進行了100千瓦2小時移動式全釩液流電池儲能示范。
除了已有多年研發(fā)實力的企業(yè),也有初創(chuàng)企業(yè)的身影。2021年6月,山西國潤儲能宣布向旗下釩電池進入試生產階段,這是一家儲能釩電池技術研發(fā)和生產技術企業(yè),主要產品應用于新能源發(fā)電、智能電網、通信基站等領域。公開信息顯示,國潤儲能成立于2020年6月,但技術儲備可追溯到2016年。
除了電池企業(yè),上市公司中還有資源型的企業(yè)攀鋼釩鈦和安寧股份。
攀鋼釩鈦目前是世界主要的釩制品供應商,中國主要的鈦原料供應商。公司產品廣泛應用于鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)、有色金屬及涂料油墨等領域,具備年經營鈦精礦100萬噸和年產釩制品(以V2O5計)4萬噸(含托管企業(yè))、鈦白粉23.5萬噸的綜合生產能力。
據了解,其托管的攀研技術掌握了釩電解液的生產技術,擁有一條電解液試驗線并且具備繼續(xù)擴大釩電解液生產規(guī)模的實力。目前還與大連博融下屬公司融科技術、恒流公司簽訂了《三方合作協(xié)議》及《全釩液流電池用釩儲能介質委托加工協(xié)議》。
據攀鋼釩鈦在互動平臺透露,未來將努力與其他釩儲能產業(yè)鏈企業(yè)加強聯(lián)系和合作,共同推動釩在儲能領域的應用,主動融入釩電池儲能產業(yè)鏈。
安寧股份則是一家對多金屬共伴生礦進行采選的釩鈦資源綜合利用循環(huán)經濟企業(yè),主要從事釩鈦磁鐵礦的開采、洗選和銷售,主要產品為鈦精礦和釩鈦鐵精礦。
原標題:三元電池被“除名” 釩電池成為儲能之王!市場空間有多大?