深度来钒解析钒电池详细的产业链

在“碳达峰、碳中和”布景下，以风电光伏为主的清洁动力将逐渐替代以煤炭、石油为主的化石动力。因为风电、光伏间歇性发电的特点，储能正在从曩昔的“可选项”变为开展新动力进程中的“必选项”。#钒电池#

当时储能相关支持政策推出速度显著加速。2021年7月15日，国家发改委、国家动力局正式印发《关于加速推动新式储能开展的辅导定见》，明确到2025年新式储能装机规划达30GW以上，未来五年将完成新式储能从商业化初期向规划化改变，到2030年完成新式储能全面商场化开展。

文件提出要坚持储能技能多元化，推动锂离子电池等相对老练新式储能技能本钱继续下降和商业化规划运用，完成液流电池等长时储能技能进入商业化开展初期。

现在主要的液流电池包含铁铬电池、锌溴电池及全钒电池等。其间，全钒液流电池是现在研讨和运用最广泛的液流电池技能，其非常合适作为储能电池，尤其是在光伏、风电等新动力范畴。

以钒电池为代表的液流电池，2019年装机规划为20MW，2020年装机规划达100MW，据不完全统计2020年以来钒电池项目，装机量现已超越6GW，容量超越20GWH。

依照《关于加速新式储能开展的辅导定见》政策拟定方针，2025年累计完成新式储能30GW装机量，钒电池浸透率20%+，当时浸透率为1%左右，因为光伏、风电等将带动储能职业高速开展，钒电池未来开展前景宽广，2021至2025年有望是钒电池浸透率提高的第一阶段迸发期。钒电池有望成为储能职业大开展赛道上的新星。

钒电池的作业原理：

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材料来历：UET

钒电池全称为全钒氧化复原液流电池(VanadiumRedoxBattery，VRB)，为液流电池的一种，是一种根据金属钒元素的氧化复原的电池体系，其电解液是不同价态的钒离子的硫酸电解液。

从运用范畴来看，钒液流电池当时已完成在智能电网、通讯基站、偏远区域供电、可再生动力及削峰填谷等项目中的运用。

全钒液流电池，寿数长、规划大、安全可靠的优势尤为杰出，可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站不易焚烧，可完成100%放电，而不危害电池，成为规划储能的首选技能，在调峰电源体系、大规划风光电体系储能、应急电源体系等范畴具有宽广的运用前景。

钒产业链上游：资源端储量丰厚

钒在地壳中为第17种常见元素，在地壳中的含量为0.02~0.03%，散布广泛。钒常以钒铁、钒化合物和金属钒的方式广泛运用于冶金、宇航、化工和电池等职业。钒很少形成独立的矿物，主要赋存于钒钛磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩中，此外还有很多的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤）。

绝大多数的钒供应来历于共伴生矿床：

钒产值中大约有71%来自钒钛磁铁矿炼钢后得到的富钒矿渣，18%直接来自钒钛磁铁矿，二者算计到达89%，其他的钒来自钒铀矿、含钒燃油灰渣、含钒石煤、废化学催化剂等等。

钒主要以伴生元素赋存于钒钛磁铁矿中：

材料来历：USGS

全球钒矿储量主要会集在我国、俄罗斯、南非，我国储量占全球的43%。我国的钒矿产值占全球62%。

2020年全球钒静态挖掘年限到达253年，比较于其他金属20-50年的静态挖掘年限，钒的资源非常充足，其资源储量完全有能力保证需求的数量级增加。

我国的钒矿产值占全球62%：

材料来历：USGS,行行查

国内钒资源主要以钒钛磁铁矿共伴生存在为主，散布区域主要有四川攀枝花区域、河北承德区域和辽宁向阳区域。

从钒储量来看，四川攀枝花区域的钒资源最为丰厚，攀枝花市境内钒钛磁铁矿保有储量达237.43亿吨，其间钒资源储量达1865万吨，约占全国储量的62%，

攀钢钒钛是国内最大的钒产品生产商，2020年公司钒产品产值占国内产值的18.75%。具备钒制品（折合V2O5）产能2.2万吨/年，外加托管的西昌钢钒的产能1.8万吨/年，公司实际控制的产能到达4万吨/年。

我国主要钒生产企业还包含河钢承德钒钛新材料、川威特殊钢、四川德胜集团钢铁、承德建龙特殊钢等。

经历产能出清过后的钒职业会集度提高，竞赛格式优化，龙头企业定价权进一步提高。攀钢钒钛职业龙头位置得到强化与巩固，定价权得以进一步提高。

钒产业链下流：钢铁为主要运用范畴，储能需求高速增加

钒的下流包含钢铁与铸造、钛合金、化工以及储能，钒的运用会集在钢铁范畴，占比到达85%。储能方面则被用在全钒氧化复原液流电池中。

根据Roskill，得益于对螺纹钢规范的执行，我国的钒运用强度现已超越了国际平均水平，正在超发达国家迈进。到2030年，全球钢铁对钒的需求将到达约136000吨，年均复合增加率到达2.7%。

“双碳”布景下钢铁职业对钒的需求增量有限。跟着储能的高速增加，钒电池有望带动钒需求呈现迸发式增加。

Roskill预测到2030年，VRFBs的钒需求将以约56.7%的复合年增加率增加。国际银行预测，到2050年，单是储能范畴的钒需求量就可能到达2018年全球钒产值的两倍。

钒电池与锂电池比较的优下风

从本钱端来看，与锂电池比较，钒电池最大的下风就是本钱。

跟着消费电子和新动力轿车对锂电池职业的拉动，锂电商场规划急剧扩展，技能不断进步，加上规划效应，带来本钱的大幅下降。

材料来历：CNKI,行行查

因为尚未规划化商用，且受制于设备、产能以及高额的前期投入，现在钒电池本钱约为锂电池的2-3倍。

以当时集装箱交付的价格（含电池包、温控体系、换流体系、消防体系、监控体系等），现在钒液流电池本钱达3-3.2元/Wh，比照现在储能锂离子电池本钱约1.2-1.5元/Wh，钒电池仍面临巨大的价格压力。

全钒液流电池储能体系由电堆、电解液、管路体系、储能变流器等组成，其间电堆和电解液本钱占体系总本钱的85%左右。

跟着政策推动，钒电池形成规划化、集群化产业后，电池本钱有望进一步下降。

全钒液流电池关键技能：

材料来历：《全钒液流电池》，行行查

比较锂电池，安全是钒电池最大的优势。与现在储能电站的干流电池——运用非水电解液的锂电池不同，因为全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，产生过热、爆炸的可能性大大降低，液流电池的安全性能让其在电池范畴脱颖而出。

别的，不同于锂80%供应在海外，钒的供应大约50%在国内，资源不会受制于人。

钒的需求结构一向相对稳定，90%来自钢铁，储能现在只占1%。但是跟着储能进入迸发期，2025年占比有望超越15%，2030年有望超越30%。

正如2015年的锂钴和2018年的镍的开展格式，新的需求范畴带来了新的成长空间。跟着储能职业的快速开展，钒产品未来的需求空间翻开，钒有望成为继锂钴镍之后动力金属。

钒电池放电进程：

材料来历：北京普能

从钒电池的前史开展沿革来看，钒电池相关研讨源于1984年UNSW对2/3价与4/5价钒离子电对在氧化复原电池中的运用，并于1988年开端进入工业研制阶段。

1995年，我国工程物理研讨院电子工程研讨所从率先在国内开端钒电池的研制。先后研制成功了500W、1000W的钒电池样机，成功开发了4价钒溶液制备、导电塑料成型及批量生产、电池组安装和调试等技能。

2002年，钒钢龙头企业攀枝花钢铁公司以深化资源利用为意图，与中南大学协作介入了钒电池的研制。

2009年，我国普能完成对全球最大钒电池公司VRBPowerSystems公司的财物收购，包含其拥有或控制的所有专利、商标、技能秘密、设备材料等。此外，VRBPowerSystems公司的核心技能团队加入兼并后的公司。

材料来历：行行查

从钒电池商场格式来看，现在钒电池商场体量较小，龙头格式未显，产业仍处于开展初期。

现在全球范围内研制和制造企业主要包含日本住友电工SEI、大连融科、北京普能、美国UniEnergyTechnologies等。

国内钒电池生产企业主要为北京普能、大连融科、武汉南瑞（国网英大子公司）、上海电气及伟力得。

根据国家发改委、国家动力局发布的《关于加速推动新式储能开展的辅导定见》所拟定的方针，到2025年新式储能装机规划将达30GW以上，与现在的装机量比较仍有巨大的空间。钒电池因为其寿数较长，安全性较好，其在储能范畴的浸透率将稳步提高，2025年钒电池在储能范畴浸透率有望到达15%-20%。

国家动力集团北京低碳清洁动力研讨院储能技能负责人刘庆华表明：“十四五”时期，我国全钒液流电池将迎来非常好的大规划推行时机。跟着各地全钒液流电池储能演示项目落地并取得技能验证，未来5年内预计将是全钒液流电池从老练走向推行的重要窗口期。”