中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
01.釩電池基本結(jié)構(gòu)與特性
全釩液流電池（簡(jiǎn)稱釩電池）是以釩為活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池。釩電池工作原理為使用外接泵把電解液壓入電堆體內(nèi)，在機(jī)械動(dòng)力作用下電解液在不同的儲(chǔ)液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)、流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，隨后雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，從而使得儲(chǔ)存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。
釩電池最早由A.Pellegri等人于1978年提出，1988年開啟工程化發(fā)展，目前日本、中國(guó)、澳大利亞、加拿大、美國(guó)等處于全球技術(shù)第一梯隊(duì)。當(dāng)前下游需求未打開，釩電池裝機(jī)規(guī)模較小，截至2022年底全球液流電池（以釩液流電池為主）累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為274.2MW，在全球新型儲(chǔ)能中占比0.6%。其中中國(guó)液流電池累計(jì)裝機(jī)為157.2MW，在國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能中占比1.2%。
釩電池系統(tǒng)主要由功率單元、能量單元、電解液輸送系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變器等組成，其中功率單元和能量單元是核心構(gòu)件。功率單元-電堆主要由離子膜、電極、密封墊、電極框、雙極板等構(gòu)成。電堆是系統(tǒng)的重要部件，是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的主要場(chǎng)所，其數(shù)量和大小影響了釩電池功率。能量單元-電解液是不同價(jià)態(tài)的釩離子水溶液（正極為+4/+5價(jià)，負(fù)極為+2/+3價(jià)），其分別存儲(chǔ)在正負(fù)極儲(chǔ)液罐中。電解液的體積和濃度決定了釩電池的儲(chǔ)能容量。
釩電池中電解液與電堆的成本占比較高。電解液一次成本占總成本的35%，其中五氧化二釩占電解液成本60%左右（V2O5按13萬元/噸計(jì)算）。電堆成本占總成本的35%，而電堆成本中55%來自于離子傳導(dǎo)膜。其他裝置（如管路與控制系統(tǒng)、循環(huán)泵等）占總成本的30%。
02.2026年液流電池新增裝機(jī)量有望達(dá)到19.6GWh
隨著全球能源轉(zhuǎn)型，可再生能源的滲透率提升帶動(dòng)新型儲(chǔ)能的發(fā)展，特別是可再生能源大基地的建設(shè)帶動(dòng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的應(yīng)用，我們預(yù)計(jì)2023年全球液流電池行業(yè)進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展的元年，2023年全球新增裝機(jī)有望達(dá)到1.7GWh，2026年全球液流電池新增裝機(jī)量有望達(dá)到19.6GWh，2023-2026年均復(fù)合增速達(dá)到125%。
03.12家上市企業(yè)跨界釩電池！
04.部分國(guó)內(nèi)企業(yè)釩電池電堆布局情況
05.中國(guó)釩電池電解液項(xiàng)目（截至2023年9月）
來源：公開資料，亞化咨詢《中國(guó)全釩液流電池2023年度報(bào)告》
全釩液流電池是一種利用釩離子在不同氧化態(tài)下的不同化學(xué)勢(shì)能儲(chǔ)存能量的液流電池，相比于鋰電池，具有長(zhǎng)循環(huán)壽命、高安全性、容量零衰減等優(yōu)點(diǎn)。伴隨風(fēng)電、光伏發(fā)展的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，對(duì)安全性和時(shí)長(zhǎng)要求不斷增加，釩電池的需求將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。
然而，儲(chǔ)能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。2023年鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的中標(biāo)價(jià)格介于1.1元到1.3元/Wh之間，釩電池的初始投資成本面臨較大壓力，降低成本成為全釩液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由途徑。在釩電池中，釩電解液成本占比最高，并隨儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的增加而增加，占比在40%~80%，電堆和系統(tǒng)等部分則占20%~60%，釩原料和釩電解液成為成本控制的關(guān)鍵。
