由上海鋼聯主辦的2022中國釩峰會暨釩電池產業發展論壇於9月28日舉行。作為論壇的主要議題之壹，釩電池近期備受資本市場關註。在論壇上，許多代表認為釩電池儲能正從示範項目轉向商業化。
然而，即使釩電池的生命周期成本低於鋰電池，但初期建設成本過高，導致企業投資動力較弱。同時，在釩源在鋼鐵行業基本形成閉環的形勢下，釩電池發展受限於釩源的擔憂也在浮現，這可能使釩產業成為戰略之壹。
釩電池蓄勢待發。
光大證券相關研報顯示，2022年上半年，在建獨立儲能電站釩電池規模已達到302MW/1104MWh。僅今年9月，CNNC匯能就發布了采購全釩液流電池系統的1 GWh，上海電氣甚至披露手中釩電池儲備近3GWh。從規模來看，國內全釩電池的產業化進程正在加快。
釩電池全稱全釩氧化還原液流電池，是壹種以金屬釩離子為活性物質的液體氧化還原可再生電池。與鋰電池不同，液流電池的電解液與電堆分離，其工作原理決定了它是目前電化學儲能的安全技術路線之壹。
工作原理圖片來源:柯榮儲能官網
光大證券分析師方在論壇中分享，全釩液流電池具有安全性高、擴展性強、循環壽命長、全生命周期成本低等優點，是目前成熟的商用液流電池。這壹說法得到了中科院金屬所研究員閆傳偉的認同，他認為，從某種意義上講，全釩液流電池相當於液流電池。
閆傳偉的說法不無道理。據方報道，全釩液流電池在國際上已運行多年，產業化效果和可靠性驗證明顯高於鐵鉻液流電池和鋅溴液流電池。
據GuidehouseInsights預測，到2031年，全球釩電池年裝機容量將達到32.8 GWh(2022年約為1.6GWh)，2022年至2031年復合增長率為41%。
在國家能源局6月29日發布的《防範電力生產事故二十五條重點要求(2022年版)(征求意見稿)》中，要求中大型儲能電站不得使用三元鋰電池和鈉硫電池，這使得釩電池以其安全性高、循環壽命長、全生命周期成本低、資源完全自主可控等優勢逐漸受到資本市場的關註。
但與此同時，與抽水蓄能和鋰電池蓄能相比，釩電池在蓄能領域處於商業化的初級階段。現有釩電池項目多為地方政府推動的示範項目，少部分為企業自主建設項目。
方指出，第壹，初裝費高是最大的缺點。目前釩電池項目投資成本集中在3.8-6.0元/Wh，是鋰電池儲能電站投資成本的兩倍多(約1.8元/Wh)。二是釩電池高速增長或釩價上漲；第三，能量密度低，能量轉換效率低於鋰電池。
破局還是要降低成本。
即使是目前供不應求的鋰電池，在發展初期也有政策的培育。同樣，釩電池沒有政策的支持，也無法從示範項目走向商業化。目前釩電池商業化的主要問題指向降低成本。
方分享到，釩電池全生命周期成本低於鋰電池，但前期建設成本過高，導致企業投資動力不強。後期可能還是需要在政府層面推動，制定有效的價格補償機制和長期的儲能產業政策。
成本降低主要體現在電解液和電堆上，占比較高的成本。據IRENA介紹，釩電池的成本主要分為三部分:電堆、電解液和外圍設備的成本。電堆和電解液是主要成本，合計約占75%；其中，釩電解液成本約占40%，電堆成本約占35%，其他組件成本約占25%。
方的報告也指出，隨著充放電時間的增加，電解液成本在釩電池儲能系統中所占的比重增加。在4小時儲能系統中，電解液的成本占50%，時間越長，電解液的比例越高。
2020年6月，大連理化所儲能技術研究部的李憲峰和張華敏成功研發出新壹代30KW低成本全釩液流電池堆。反應器采用自主研發的可焊接多孔離子傳導膜(造價:100元/平方)。與傳統電池組裝技術相比，膜材料使用面積減少30%，電堆總成本降低40%。
閆傳偉在論壇上分享了電解液的現狀，表示釩電池中電解液的經典工藝，通過含釩原料，制成中間體(浸出液)，再到釩產品(如V2O5)制備電解液產品，現在已經可以批量制備且成熟可靠。
短流程工藝的工程驗證已經開始，即直接從浸出液中制備電解液。閆傳偉說，該工藝可以降低20%-30%的成本。其實初期投入還是很低的(隨著電堆技術的進步和電解液成本的降低)，所以在這方面用抽水蓄能對標是沒有問題的。
光大證券的相關研究報告也指出，釩電池的成本還有較大的下降空間，後續經濟將逐步提升。如果釩電池儲能的交付成本降低20%(4小時儲能的單位投資成本由3.8元/wh降至3元/Wh)，則4小時釩電池儲能對應的IRR為2.9%(鋰電池的IRR為2.5%，假設成本不變)。
扶持釩或成產業的策略之壹
根據閆傳偉報告中釩的產銷規模數據，2021年，全球產量21萬噸，消費量22萬噸。其中，中國生產654.38+0.3萬噸，消費654.38+0.3萬噸。主要來源是釩渣(釩鈦磁鐵礦鋼鐵冶金)、原礦和固體廢棄物。國內(目前)釩市場的特點是85%的釩作為鋼的副產品，90%的釩消耗。
這意味著釩在鋼鐵行業本身形成壹個閉環，從產銷數據來看，基本達到供需平衡。如果釩電池發展起步，釩源發展滯後，不僅釩的價格會畸形上漲，甚至釩的供應也不壹定能支撐釩電池的發展。
方還在報告中提醒，如果2026年釩電池占新能源儲能的20%，保守和理想情況下，V2O5的消耗量分別約為116000噸和185000噸(四小時儲能時間)。2021年，我國V2O5產量約為13.1萬噸；如果釩資源開發不及預期，釩電池的大規模應用將帶動釩價上漲，進壹步擡高電解液成本。
新能源汽車的意外爆發導致鋰供應緊張，短短兩年時間鋰價暴漲近10倍。前車之鑒或許能警醒嚴傳偉。在其看來，產業鏈的挑戰在於目前的釩市場(供給)與釩電池儲能產業不相適應，難以有效支撐產業的啟動和發展，是產業鏈最薄弱或制約的環節。
為應對這壹挑戰，閆傳偉還提出了應對釩供需緊張的策略。壹是建設釩資源大市場，開發更多的釩源(特別是石煤釩)，建設來源廣泛的釩資源大市場，解決釩市場的供應問題。
第二，擁有釩，釩電池開發商需要適當掌握釩資源(或擁有或采取戰略合作方式控股)，以保證產業的先進性。
但好在釩資源是自主可控的。據USGS統計，截至2021年底，全球釩儲量為6300萬噸，其中滿足目前開采和生產需求的釩儲量超過2400萬噸，全球釩儲量的99%以上集中在中國、澳大利亞、俄羅斯聯邦和南非。其中，中國釩儲量約950萬噸，占世界釩資源儲量的39%，居世界第壹。
根據光大證券近期相關研究報告，與釩電池和釩資源相關的上市公司如下: