儲能之神，“釩”來了！

綜合報道/本刊主筆 陳邦祺

釩，因其被發(fā)現(xiàn)時呈現(xiàn)五光十色，而被冠以北歐女神凡娜迪斯（Vanadium）的殊名。

在儲能市場愈發(fā)強(qiáng)調(diào)“安全第一”的當(dāng)下，釩一路爆火。

“風(fēng)光電”產(chǎn)業(yè)、新能源、原料……在市場高敏感的儲能領(lǐng)域，這些關(guān)鍵因素的變化往往牽一發(fā)而動全身。

過去的一年，在能源危機(jī)、材料價格高漲、減碳步伐加快的多重效應(yīng)下，越來越強(qiáng)烈的市場信號都在暗示，電化學(xué)儲能賽道的下一程，要有新玩家入局了。

一路爆“釩”憑什么？

與它美麗的名字一樣，釩從一開始便是工業(yè)領(lǐng)域的座上賓，在鋼鐵領(lǐng)域，含釩鋼可以說是優(yōu)質(zhì)鋼鐵的代名詞。

而在今年，這位美麗的“女神”正考慮將自己的旗幟插在儲能這塊肥沃的土地上。

2022年7月12日， 伊 維 經(jīng) 濟(jì) 研 究 院（EVTANK）發(fā)布的《中國釩電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2022年）》預(yù)計，到2030年，全釩氧化還原液流電池（簡稱釩電池）新增量將達(dá)到4.5吉瓦。屆時，釩電池相關(guān)的儲能項目新增市場規(guī)模將達(dá)到405億元人民幣。

這樣的預(yù)判，并非空穴來風(fēng)。事實上，從近幾年新型儲能領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展中，就可窺見釩電池的市場潛力。

根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）于2022年5月發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》顯示，2021年全球以鋰、釩、鈉電池儲能為代表的新型儲能首次突破10吉瓦，是2020年新增投運(yùn)規(guī)模的2.2倍。其中，我國2021年新型儲能新增規(guī)模首次突破2吉瓦，達(dá)到2.4吉瓦/4.9吉瓦時，同比增長54%。

該報告還對新型儲能市場前景進(jìn)行了深度分析：保守場景下，預(yù)計2026年新型儲能累計規(guī)模將達(dá)到48.5吉瓦，2022-2026年復(fù)合年均增長率（CAGR）為53.3%，市場將呈現(xiàn)穩(wěn)步、快速增長的趨勢；理想場景下，預(yù)計2026年新型儲能累計規(guī)模將達(dá)到79.5吉瓦，2022-2026年復(fù)合年均增長率（CAGR）為69.2%。

在市場端，2022年春季以來釩儲能市場的火爆進(jìn)一步佐證了這一趨勢。

2022年7月前后，由14家上市公司構(gòu)成的釩電池概念指數(shù)漲勢強(qiáng)勁。自2022年6月首漲起，成分股中的龍頭企業(yè)——釩鈦股份上漲達(dá)100%，其余企業(yè)也漲勢兇猛，河鋼股份、安寧股份和中核鈦白漲幅皆逾20%。

2022 年7 月前后，由14 家上市公司構(gòu)成的釩電池概念指數(shù)漲勢強(qiáng)勁

百兆瓦級大連液流電池儲能調(diào)峰電站一期工程近日并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著全釩液流電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速

多家釩相關(guān)上市公司表示，在未來，其持有的釩業(yè)務(wù)可能會根據(jù)市場情況，向儲能電池領(lǐng)域傾斜。

2022年9月以來，在風(fēng)口初成的基礎(chǔ)上，釩電池又迎來了一次集中的爆發(fā)。

9月29日，由中科院大連化學(xué)物理研究所等團(tuán)隊共同參與的100兆瓦大連液流電池儲能調(diào)峰電站進(jìn)入最后并網(wǎng)調(diào)試階段，并于10月中旬正式投入使用。

該電站是全國首個100兆瓦大型電化學(xué)儲能國家示范工程，也是迄今為止世界上功率最大、容量最大的液流電池儲能調(diào)峰電站。

10月11日，釩制品龍頭釩鈦股份（原攀鋼釩鈦）發(fā)布公告，與下游液流電池商大連融科成立合資公司。雙方約定，2022年內(nèi)在攀枝花市建設(shè)電解液產(chǎn)線，實現(xiàn)產(chǎn)能2000立方米/年。

10月13日，與釩原料產(chǎn)能密切相關(guān)的鈦白粉領(lǐng)域巨頭中核鈦白發(fā)布公告稱，投資5.1億元設(shè)立會理釩能子公司，進(jìn)軍全釩液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈。

利好釩電池的政策信號在2022年也頻頻出現(xiàn)。

2月，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，將百兆瓦級液流電池技術(shù)納入“十四五”新型儲能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。

7月27日，國家能源局電力司司長何洋在國新辦舉行的新聞發(fā)布會上表示，鋰離子電池、液流電池（釩電池）、壓縮空氣等多種新型儲能技術(shù)路線的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在顯著提速。下一步，國家能源局將繼續(xù)推動新型儲能的試點(diǎn)和示范。

10月11日，上海市政府印發(fā)的《上海打造未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地發(fā)展壯大未來產(chǎn)業(yè)集群行動方案》提出，推動開展戰(zhàn)略性儲能技術(shù)研發(fā)，推動壓縮空氣、液流電池等長時儲能技術(shù)商業(yè)化，促進(jìn)“光儲充”新型儲能站落地。

相關(guān)專家認(rèn)為，正是這些利好新型儲能政策的頻頻推出，釩電池才能在如此短的時間內(nèi)迎來兩次商業(yè)上升風(fēng)口。

“鋰”不能及為哪般？

值得注意的是，在系列出臺的有關(guān)新型儲能的新政中，有這樣一條格外引人關(guān)注。它似乎像是一塊界碑，為釩電池產(chǎn)業(yè)劃定出了一塊肥沃的土地。

2022年6月29日，國家能源局發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見稿）》明確提出：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(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評估。

政策對安全性的強(qiáng)調(diào)，在限制鋰電池進(jìn)入大型儲能項目的同時，無疑給了釩電池一個“開疆?dāng)U土”的好機(jī)會。

此前，鋰電池?zé)o疑是電化學(xué)儲能領(lǐng)域中絕對的霸主。不過，與高占比相對應(yīng)的安全問題一直是困擾鋰電池發(fā)展的頑疾。光大證券研報顯示，2011以來，全球共計發(fā)生30多起儲能電站爆炸事件，其中中國3起，爆炸電池主要為鋰電池。

相比化學(xué)性質(zhì)活潑的鋰，釩電池因為電池本身的水基電解質(zhì)特性，不易發(fā)生燃燒和爆炸，同時電池的功率和容量相互獨(dú)立，可以通過增加釩電解液的容量做到擴(kuò)充，這就決定了其在大容量規(guī)模裝機(jī)上依然是安全的。這也是為什么在光伏、風(fēng)電這些儲能大項目中往往都能看到釩電池出現(xiàn)。

“全釩電池因為安全、壽命長、綠色可循環(huán)，是一個理想的長時儲能技術(shù)。目前，全釩電池產(chǎn)業(yè)鏈中已基本沒有制約發(fā)展的瓶頸因素”，業(yè)內(nèi)人士表示。

大規(guī)模儲能技術(shù)，是電力發(fā)展的必然要求，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的支撐

業(yè)界普遍認(rèn)為，在大型儲能項目的發(fā)展過程中，釩有無可替代的作用。“大規(guī)模儲能技術(shù)，是電力發(fā)展的必然要求，是實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的支撐。”中國科學(xué)院金屬研究所研究員、博士生導(dǎo)師嚴(yán)川偉表示，在水電風(fēng)光等新能源建設(shè)的過程中，以釩電池為代表的儲能裝置將大有可為。

除安全問題外，鋰原料缺乏問題也是促使資本轉(zhuǎn)而青睞釩電池的重要原因。數(shù)據(jù)顯示，我國的鋰資源儲量雖然緊隨南美鋰三角（玻利維亞、智利、阿根廷）、澳大利亞、美國之后，全球占比6%、位列第六位，但是高品位的鋰礦資源較為匱乏，且需求量大，整體而言仍處于高度依賴進(jìn)口的階段。

截至2022年9月，我國電池級碳酸鋰價格已從2020年最低的4萬元/噸，一路飆漲至當(dāng)前50萬元/噸。步入10月后，隨著澳大利亞鋰礦價格屢創(chuàng)新高，不少市場人士認(rèn)為國內(nèi)市場碳酸鋰價格距離60萬元/噸已經(jīng)不遠(yuǎn)。短期來看，在動力儲能電池生產(chǎn)商不斷擴(kuò)產(chǎn)的大背景下，鋰電池原材料上游對于產(chǎn)業(yè)鏈的制約作用依然很難改變。

原料掣肘在釩電池這里卻“不成問題”。我國釩資源儲量豐富，釩產(chǎn)量、儲量均居全球第一。據(jù)美國地質(zhì)勘探局USGS測算，2021年，全球釩礦石已探明可供開采的儲量為2400萬噸，而中國儲量為950萬噸，占比為39.6%。

國海證券分析顯示，截至2021年，國內(nèi)五氧化二釩產(chǎn)能達(dá)17.14萬噸，而其中95%的釩產(chǎn)品用于鋼鐵產(chǎn)業(yè)，僅有不到2%應(yīng)用于電池儲能領(lǐng)域。

“釩電池資源優(yōu)勢明顯，礦產(chǎn)掌握在自己手中，且釩電池中的釩易回收，是一種資源方面比較可控的儲能技術(shù)”，電池百人會理事長、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教十分看好釩電池的發(fā)展前景。

美國地質(zhì)勘探局USGS測算，2021年中國釩礦石已探明可開采儲量為950萬噸，全球占比為39.6%

“水土不服”難加冕？

盡管在“鋰”電池所不能觸及的大型儲能領(lǐng)域，釩電池有著充分的優(yōu)勢。但和鋰電一樣，這位初登風(fēng)口的“女神”，也有著自己的“水土不服”之處。

在現(xiàn)有技術(shù)下，釩電池對環(huán)境溫度要求苛刻，其工作環(huán)境被限制到最高45℃。一旦高于這個溫度，正極溶液中就會析出沉淀物堵塞流道，最終影響整體運(yùn)行工作，使其報廢。但電解液只要反應(yīng)就在放熱，很容易讓溫度超過這個閾值。想要大規(guī)模應(yīng)用，就必須開發(fā)新技術(shù)去破解溫度難題。

除了要在技術(shù)上攻堅克難外，成本和原材料供應(yīng)是初登儲能領(lǐng)域的釩電池所必須考慮的另兩個問題。

一份來自中泰證券的報告數(shù)據(jù)稱，目前釩電池初裝成本仍處于較高水平。據(jù)已披露具體投資金額的全釩液流儲能項目來看，一般釩電池項目總投資成本在3.8-6.0元/瓦時。但由于釩電池有循環(huán)壽命長的優(yōu)勢，若從全生命周期來看，釩電池成本又低于鋰電池。

“釩電池能量密度僅為12～40瓦時/千克，低于鋰電池的200～300瓦時/千克。釩電池另外一個缺點(diǎn)是，其目前初裝成本是鋰電池的2倍以上，要等到大規(guī)模量產(chǎn)后才可能達(dá)到低于鋰電池的水平”，儲能領(lǐng)域知名公司興儲世紀(jì)總裁助理劉繼茂表示。

在“鋰”電池所不能觸及的大型儲能領(lǐng)域，釩電池有著充分的優(yōu)勢

另外，在原材料問題上，如果釩電池大量應(yīng)用，在短時間內(nèi)，國內(nèi)五氧化二釩的供應(yīng)也會出現(xiàn)緊張的情況。2022年7月12日，與釩原料密切相關(guān)的鈦白粉巨頭龍佰集團(tuán)股份有限公司發(fā)布公告稱：計劃建設(shè)年產(chǎn)能3萬噸的五氧化二釩項目，利用濕法從釩鈦磁鐵礦直接提取釩，項目建成后能顯著增加市場供應(yīng)。但其建設(shè)需要31個月，預(yù)計要到2025年才能建成投產(chǎn)。

同時，釩電池還面臨同類型新技術(shù)的挑戰(zhàn)。以鐵鉻液流電池為例，這種電池原理與前者類似，也是將電解質(zhì)溶液單獨(dú)存放在儲罐中，用泵將電解液壓入電堆進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，再循環(huán)回到儲罐。不同之處是，其利用的是鐵、鉻資源，成本更低。

《中國釩電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2022年）》預(yù)計，2025年釩電池新增規(guī)模將達(dá)到2.3吉瓦，2030年達(dá)到4.5吉瓦，當(dāng)年新增市場規(guī)模約405億元。

毫無疑問，面對大型項目這塊鋰電池鑿不開的“寶地”，釩電池這位“女神”能輕易拿下。但若想深入市場，在鋰電霸占、新秀追逐的電化學(xué)儲能寶庫中挖掘資源、滿載而歸，這位站在風(fēng)口的“女神”還需要克服更多難關(guān)……

不過，這些“水土不服”所帶來的挑戰(zhàn)，對這位新來的“女神”而言，似乎是遲早可以克服的問題。

“全釩電池因為本征安全、循環(huán)壽命長、綠色可循環(huán)，所以是一個理想的長時儲能技術(shù)。目前，全釩電池的產(chǎn)業(yè)鏈正在快速成型、成本在快速下降。除上游釩資源的垂直整合沒有完成外，產(chǎn)業(yè)鏈中已基本沒有制約發(fā)展的瓶頸因素”，北京普能世紀(jì)科技有限公司總裁兼首席技術(shù)官黃綿延表示。

伊維經(jīng)濟(jì)研究院聯(lián)合中國電池產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國釩電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2022年）》指出，在未來政府補(bǔ)貼持續(xù)投入、產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)成熟、產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大等多重因素影響下，釩電池將憑借優(yōu)異的特性由政策導(dǎo)向向市場導(dǎo)向過渡，其滲透率也將逐步提升。

可以預(yù)見，在不久的未來，這位風(fēng)口上的“女神”，將在自己開拓的廣袤疆土上加冕為王。