2022年以來(lái)，儲(chǔ)能風(fēng)口炙手可熱。新市場(chǎng)催生新變局。以往，“五大六小”常被視作我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的主力軍，推動(dòng)國(guó)內(nèi)風(fēng)電等清潔能源裝機(jī)不斷攀升。如今，面對(duì)儲(chǔ)能機(jī)遇，眾多新企業(yè)涌入，試圖分羹能源轉(zhuǎn)型。其中，中國(guó)電建招標(biāo)全釩液流儲(chǔ)能*多達(dá)800MW，中國(guó)能建的布局迅猛。《未來(lái)焦點(diǎn)，釩液流電池儲(chǔ)能風(fēng)潮興涌》的*新*研究報(bào)告。
*報(bào)告指出，釩液流電池，作為繼風(fēng)能、太陽(yáng)能儲(chǔ)能技術(shù)之后的另一大新型技術(shù)，在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，同時(shí)作為大型“城市充電寶”，應(yīng)用于調(diào)峰電源系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、大規(guī)模光伏電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能及不間斷電源或應(yīng)急電源系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)政策支持，助力“碳中和”目標(biāo)近年來(lái)，國(guó)家政策大力支持儲(chǔ)能電池發(fā)展，2017年國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)表《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確計(jì)劃在未來(lái)10年內(nèi)完成兩步走，到2025年，使儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)。2021年國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化，推動(dòng)鋰離子電池等相對(duì)成熟新型儲(chǔ)能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用。在政策利好下，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能電池快速發(fā)展將助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。“新能源+儲(chǔ)能”成就“雙碳”未來(lái)在“雙碳”政策背景下，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵之一。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能在可再生能源大力發(fā)展背景下，在增強(qiáng)儲(chǔ)電能力、保障電力系統(tǒng)調(diào)峰和穩(wěn)定運(yùn)行以及*端情況電力補(bǔ)充方面發(fā)揮著重要作用。液流電池優(yōu)勢(shì)明顯，儲(chǔ)能賽道提前布局基于研究和工程實(shí)踐及其所獲得的業(yè)界共識(shí)，適合于長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的儲(chǔ)能形式主要包括如下3類。1.抽水蓄能：作為*成熟穩(wěn)定的儲(chǔ)能技術(shù)，是近年來(lái)中國(guó)重點(diǎn)投資建設(shè)的儲(chǔ)能形式，國(guó)內(nèi)外已有眾多的應(yīng)用案例。甚至抽水蓄能已經(jīng)作為大規(guī)模儲(chǔ)能的標(biāo)桿，經(jīng)常以其能量轉(zhuǎn)換效率、初始投資及全壽命成本等方面指標(biāo)來(lái)對(duì)發(fā)展的新型儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行比較評(píng)判。抽水蓄能的局限性主要在于其對(duì)建設(shè)選址的要求較高(建壩條件、環(huán)境影響和淹沒(méi)區(qū)移民等)，一些地區(qū)可用于建大型抽水蓄能電站的資源已近枯竭(如江蘇省等)，且建設(shè)周期漫長(zhǎng)(7～10年)。2.壓縮空氣儲(chǔ)能：雖然傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能屬于成熟技術(shù)，但由于系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要補(bǔ)充額外能源(壓縮過(guò)程放熱能量散失，膨脹過(guò)程吸熱需用燃?xì)馊紵枰匝a(bǔ)充)，導(dǎo)致系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率偏低(僅20%～50%)，并且其也受資源條件限制(需要利用大型地下巖洞或礦洞等作為儲(chǔ)氣庫(kù))。但近年來(lái)針對(duì)傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能進(jìn)行的研究取得了進(jìn)展，發(fā)展為新型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，主要是將壓縮熱進(jìn)行有效存儲(chǔ)和利用，提升了能量轉(zhuǎn)換效率。3.液流電池：液流電池包括多種形式，全釩液流電池是*接近產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；瘧?yīng)用的一種。全釩液流電池不受地域、環(huán)境等條件的限制，其儲(chǔ)能規(guī)模上限小于抽水蓄能等，但屬于大規(guī)模儲(chǔ)能“賽道”的技術(shù)，其應(yīng)用應(yīng)該定位于大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能。安全穩(wěn)定壽命長(zhǎng)，未來(lái)應(yīng)用空間廣闊全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全穩(wěn)定，運(yùn)行穩(wěn)定，全生命周期環(huán)境友好。全釩液流電池的電解液為釩離子的稀硫酸水溶液，只要控制好充放電截止電壓，保持電池系統(tǒng)存放空間通風(fēng)良好，一定程度上*安全。全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率和儲(chǔ)能容量相互獨(dú)立，設(shè)計(jì)和安裝靈活，適用于大規(guī)模、大容量、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率由電堆的大小和數(shù)量決定，而儲(chǔ)能容量由電解液的體積決定。要增加輸出功率，只要增大電堆的*面積和增加電堆的數(shù)量就可實(shí)現(xiàn)；要增加儲(chǔ)能容量，只要增加電解液的體積就可實(shí)現(xiàn)。能量轉(zhuǎn)換效率高，啟動(dòng)速度快，無(wú)相變化，充放電狀態(tài)切換響應(yīng)迅速。全釩液流電池采用模塊化設(shè)計(jì)，易于系統(tǒng)集成和規(guī)模放大。全釩液流電池電堆是由多個(gè)單電池按壓濾機(jī)方式疊合而成的。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的單體電堆的額定輸出功率一般在30～80 kW，而儲(chǔ)能系統(tǒng)通常是由多個(gè)單元儲(chǔ)能系統(tǒng)模塊組成，一個(gè)單元儲(chǔ)能系統(tǒng)模塊額定輸出功率一般在500 kW左右。具有強(qiáng)的過(guò)載能力和深放電能力。儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，電解液通過(guò)循環(huán)泵在電堆內(nèi)循環(huán)，電解質(zhì)溶液活性物質(zhì)擴(kuò)散的影響較?。欢?，電*反應(yīng)活性高，活化*化較小。眾星散布，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局初成據(jù)中核匯能發(fā)布的2022-2023年新能源項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)集中采購(gòu)（標(biāo)段一）顯示，中標(biāo)候選人分別為：大連融科、四川偉力得能源、液流儲(chǔ)能科技公司、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞公司、山西國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能。在電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，目前發(fā)展較為成熟的鋰電儲(chǔ)能的投資成本約在1.8元/Wh，而此前釩電池項(xiàng)目投資成本約在3.8-6.0元/Wh，是鋰電儲(chǔ)能投資成本的2倍以上。受較高的初裝成本掣肘，全釩液流電池的商業(yè)化發(fā)展較為緩慢。但隨著釩電池持續(xù)降本，疊加其安全性較好，生命周期成本低于鋰電池，全釩液流電池的投資項(xiàng)目數(shù)量逐漸攀升。國(guó)際上液流電池的種類主要有全釩液流電池、鋅溴電池、鐵鉻電池、多硫化鈉溴電 池4種技術(shù)路線，其中全釩液流電池目前成熟度*高，商業(yè)化進(jìn)程*快，國(guó)內(nèi)外參與其研究開(kāi)發(fā)的機(jī)構(gòu)與企業(yè)較多。全釩氧化還原液流電池又稱釩電池（VanadiumRedoxBattery，VRB）。釩液流電池是以釩(V)的V3+/V2+的氧化還原電對(duì)的釩離子溶液作為活性物質(zhì)，并將這些活性物質(zhì)儲(chǔ)存在儲(chǔ)液罐內(nèi)以備作為負(fù)*。實(shí)際上這樣的電*體系是液流電池（FB）體系，F(xiàn)B是可充電的，在FB中，能量?jī)?chǔ)存在電活性物質(zhì)中。電活性物質(zhì)溶解在罐中的液體電解質(zhì)中，通過(guò)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，再將液體泵出反應(yīng)室。氧化還原流（RFB）和混合流（HFB）是FB的具體實(shí)施方式。因此，對(duì)應(yīng)著釩負(fù)*就需要另一個(gè)儲(chǔ)液罐用作正*，通常會(huì)選取+4價(jià)和+5價(jià)的釩離子用作活性物質(zhì)。如圖1所示，這是釩電池的工作原理圖。從圖中可以看出，外接泵把電解液泵入到電池堆體內(nèi),使其在不同的儲(chǔ)液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動(dòng),采用離子交換膜作為電池組的隔膜,電解質(zhì)溶液平行流過(guò)電*表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),通過(guò)雙電*板收集和傳導(dǎo)電流,使存儲(chǔ)在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。因此，RFB罐的總大小反應(yīng)出電池的總能量的多少。通常，在需要高功率，高能量的能量輸出時(shí)，往往會(huì)將釩電池修建得非常龐大。如圖所示。釩電池作為新型儲(chǔ)能的一種，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化初期。2022年3月21日，十四五新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案發(fā)布， 提出到 2025 年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段；到 2030 年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。其中液流電池被重點(diǎn)提及，《實(shí)施方案》將百兆瓦級(jí)液流電 池技術(shù)納入“十四五”新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。2022年7月1日，國(guó)家能源局發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事 故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》 提出中大型電化學(xué)儲(chǔ)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(dòng)力電池。釩電池已成為新型儲(chǔ)能電站的重要力量。鋼鐵工業(yè)是釩的主要下游。傳統(tǒng)需求方面，釩在鋼鐵工業(yè)主要用于制造釩 鐵、氮化釩、釩氮合金等；在合金領(lǐng)域可用于制造鈦合金，應(yīng)用在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、宇航船艙骨架、導(dǎo)彈、蒸汽輪機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼等方面；在化工領(lǐng)域主要用于硫酸、尿素等的催化劑和著色劑使用。三大領(lǐng)域分別占比 91.4%、2.80%、3.36%。政策推動(dòng)新型儲(chǔ)能進(jìn)入發(fā)展快車道。未來(lái)隨著電力市場(chǎng)的逐漸完善，儲(chǔ)能供應(yīng)鏈配套、商業(yè)模式的日趨成熟，新型儲(chǔ)能將進(jìn)入發(fā)展快車道。根據(jù)CNESA預(yù)測(cè)，在保守場(chǎng)景下2026 年新型儲(chǔ)能累計(jì)規(guī)模將達(dá)到 48.5GW，2022-2026 年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 53.3%，理想場(chǎng)景下將達(dá)到 79.5GW，年復(fù)合年均增長(zhǎng)率約為 69.2%。液流電池儲(chǔ)能滲透率迅速提升。液流電池作為目前較為成熟的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能路線，滲透率有望迎來(lái)迅速提升。根據(jù)國(guó)家能源局，2022年全國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)中，鋰離子電池儲(chǔ)能占比94.5%、液流電池儲(chǔ)能占比1.6%，較上年提高1%。國(guó)產(chǎn)替代有望推動(dòng)降本全釩液流電池系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液儲(chǔ)供子系統(tǒng)、電池管理子系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。電解液和電堆是釩電池的核心環(huán)節(jié)。從成本占比看，電解液占比約41%，電堆占比約37%，二者是釩電池的主要成本來(lái)源。產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，供給配套不完善，關(guān)鍵環(huán)節(jié)如離子交換膜等依賴進(jìn)口產(chǎn)品，是釩電池成本較高的原因之一。國(guó)產(chǎn)替代有望推動(dòng)降本。從近期產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤來(lái)看，國(guó)內(nèi)釩電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)正在加速推進(jìn)，產(chǎn)品性能追趕進(jìn)口產(chǎn)品，隨著裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)張和政策大力支持，關(guān)鍵環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)替代將推動(dòng)釩電池進(jìn)一步降本。*儲(chǔ)能：試想一下，對(duì)于那些風(fēng)能資源豐富的地區(qū)，我們就可以設(shè)計(jì)一個(gè)體積非常龐大的釩電池用來(lái)收集風(fēng)能，要知道，風(fēng)能的收集是我國(guó)目前的難點(diǎn)，我國(guó)每年會(huì)造成大量的風(fēng)能缺失。釩電池也可以用于小型的換電站，比如偏遠(yuǎn)地區(qū)如果也想建蔚來(lái)的換電站，我們也可以設(shè)計(jì)一個(gè)小型的釩電池進(jìn)行適配?？傊?，全釩液流電池在未來(lái)五年會(huì)得到大面積的推廣，值得我們關(guān)注。大連融科：專精力量，全力攻堅(jiān)釩液流儲(chǔ)能大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司是全球*的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)商，成立于2008年。大連融科儲(chǔ)能與中科院大連化學(xué)物理研究所產(chǎn)學(xué)研深入合作，歷時(shí)十余年的積累創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了全釩液流電池核心技術(shù)的重大突破，建立了完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，是液流電池領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)制定者，率先實(shí)現(xiàn)了全釩液流電池電解液和雙*板等關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，以及電堆和電池系統(tǒng)的規(guī)?；a(chǎn)。釩鈦股份：深厚底蘊(yùn)，長(zhǎng)期專注引領(lǐng)行業(yè)熱點(diǎn)公司擁有以五氧化二釩、高釩鐵、釩氮合金、釩鋁合金為代表的釩系列產(chǎn)品，以鈦白粉、鈦渣等為代表的鈦系列產(chǎn)品，具備年經(jīng)營(yíng)鈦精礦150萬(wàn)噸和年產(chǎn)釩制品（以V2O5計(jì)）4.3萬(wàn)噸、鈦白粉23.5萬(wàn)噸的綜合生產(chǎn)能力，是世界主要的釩制品供應(yīng)商，中國(guó)主要的鈦原料供應(yīng)商，中國(guó)重要的鈦渣生產(chǎn)企業(yè)，中國(guó)重要的硫酸法、氯化法鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)。易成新能旗下子公司開(kāi)封時(shí)代新能源科技有限公司位于開(kāi)封市順河回族區(qū)儲(chǔ)能新材料產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，于2021年5月注冊(cè)成立，總投資1.3億元。該公司主要生產(chǎn)清潔能源市場(chǎng)所需的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)及其配件，該項(xiàng)目一期年產(chǎn)能300MW，三期落成后年產(chǎn)能為3GW。公司目前主營(yíng)業(yè)務(wù)為全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)及其配件生產(chǎn)，該項(xiàng)目由公司和中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合作開(kāi)發(fā)。
今年開(kāi)年以來(lái)，圍繞儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，中國(guó)能建頻頻發(fā)聲造勢(shì)：先是兩會(huì)期間，董事長(zhǎng)宋海良提出儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提案；種種信號(hào)表明，這位能源電力建設(shè)“狂魔”籌謀在儲(chǔ)能領(lǐng)域大干一場(chǎng)，從提供能源電力建設(shè)服務(wù)的角色，走向深度參與能源轉(zhuǎn)型的中心舞臺(tái)。
回顧我國(guó)能源電力發(fā)展，中國(guó)能建和中國(guó)電建承擔(dān)了關(guān)鍵支撐角色。從火電、水電、核電，再到風(fēng)電、光伏，電建“雙雄”幾乎承擔(dān)了從電站規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)工作。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)能建參與設(shè)計(jì)、建設(shè)新能源裝機(jī)分別 超 1.7、1.1 億千瓦，分別占全國(guó)新能源裝機(jī)的32%、21%。中國(guó)電建所屬華東院承擔(dān)勘測(cè)設(shè)計(jì)的海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)容量約為16吉瓦，占全國(guó)海上風(fēng)電并網(wǎng)容量越63%。隨著能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，二者走上能源開(kāi)發(fā)的舞臺(tái)。但是，中國(guó)能建的步伐遲滯，即使與中國(guó)電建對(duì)照，清潔能源開(kāi)發(fā)規(guī)模也都相去甚遠(yuǎn)，更遑論“五大六小”。如今，面對(duì)儲(chǔ)能即將規(guī)?；l(fā)的契機(jī)，中國(guó)能建積*下場(chǎng)，期待構(gòu)建自己的話語(yǔ)權(quán)。事實(shí)上，面對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的機(jī)遇，中國(guó)電建也在加快在儲(chǔ)能領(lǐng)域的布局。得益于在水電建設(shè)領(lǐng)域的深厚積累，其在抽水蓄能上的開(kāi)發(fā)傾入更大精力。財(cái)報(bào)顯示，2022 年上半年，中國(guó)電建開(kāi)展前期工作的抽水蓄能項(xiàng)目 22 個(gè)。然而，不容忽視的是，包括粵水電、南網(wǎng)儲(chǔ)能、國(guó)網(wǎng)，及地方企業(yè)在內(nèi)，越來(lái)越多的企業(yè)投身儲(chǔ)能電站的開(kāi)發(fā)中來(lái)，競(jìng)爭(zhēng)也更加激烈。
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