今年上半年，國內(nèi)前六個月投運的新型儲能裝機量是過去 10 年的總和，宣告了儲能在新能源大賽道的地位。但在同一屋檐下，鋰離子電池儲能的光環(huán)效應(yīng)過于突出，擁有 94% 以上的市占率，讓液流電池、壓縮空氣儲能、重力儲能等淪為了打醬油的命。

不過，這一格局在接下來的較量中將被扭轉(zhuǎn)，液流電池有望率先 " 轉(zhuǎn)正 "。

數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，液流電池的關(guān)注度明顯提升，其中既有液流電池儲能項目簽約的消息，也有相關(guān)項目融資的落地，GWh 以上的液流電池產(chǎn)線、儲能項目紛紛涌現(xiàn)。2023 年 1-5 月，僅是液流電池細(xì)分賽道的融資總額就超過 20 億元，比去年整個長時儲能陣營拿到的融資都要多。

2023 年，液流電池將迎來元年，背后的商業(yè)邏輯來自于兩點，一是磷酸鐵鋰等鋰電儲能的安全性問題解決不了，各地政府首鼠兩端，但液流電池不存在這個 " 風(fēng)險 "；二是液流電池吃的是 " 長時儲能 " 的紅利。隨著風(fēng)光新能源并網(wǎng)裝機占比達(dá)到 31.7%，對調(diào)峰能力更強的 3-10 小時以上長時儲能的需求變得更為強烈，2 小時時長的鋰電儲能已經(jīng) " 力竭 "，難以滿足 4 小時以上高峰時段的削峰填谷。

于是，商業(yè)化程度最高的全釩液流電池恰恰能堪大任，在支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

安全、壽命長，液流電池瑕不掩瑜

當(dāng)下，在增速極快的電動汽車充電站、大功率充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，特別是住宅區(qū)的私人充電樁建設(shè)，都面臨著 " 電力增容難 " 的天花板，歸根結(jié)底還是擔(dān)心負(fù)荷功率峰值急劇上升容易造成電力系統(tǒng)崩潰。這種現(xiàn)象已經(jīng)開始拖交通電氣化的后腿。

以磷酸鐵鋰儲能電池為代表的新型儲能，雖然能量密度足夠高，轉(zhuǎn)換效率高于液流電池、壓縮空氣，經(jīng)濟性方面也最領(lǐng)先，但始終存在的消防安全隱患 " 如鯁在喉 "，尤其是在人口聚集區(qū)，這種擔(dān)憂會成倍放大。而且一般鋰電儲能時長只有 2 小時，面對各省市長達(dá) 4 小時的高峰電價時段，自然有點兒捉襟見肘。

此時，液流電池就有了用武之地，因為不僅安全，還能提供長達(dá) 3-10 小時的調(diào)峰容量。

其實，同為電化學(xué)儲能的一種，液流電池誕生快 50 年了，只不過在與鋰電池的競賽中暫時 " 掉隊 "。因為體積過大，能量密度只有鋰電池的 1/10，且沒規(guī)?；瘧?yīng)用，導(dǎo)致經(jīng)濟性上也不足。但瑕不掩瑜，液流電池有自己的 " 生存之道 "。

這與液流電池本身的技術(shù)原理有直接關(guān)系。

液流電池主要由正負(fù)極的兩個電解液儲罐和中間的電堆組成，兩者成本加一起占比超 60%，通過兩側(cè)溶液中的活性物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)充放電，通過泵將電解液輸送到電堆反應(yīng)室，通過活性物質(zhì)如釩的高低價態(tài)變化，實現(xiàn)電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)換。而鋰電池中的鋰離子是透過隔膜 " 來回游動 "，所以能量密度取決于工作電壓高低、正負(fù)極材料的比克容量，鋰電的功率大小與界面電阻、導(dǎo)電率等有關(guān)，鋰離子游動的快，功率則越大，倍率性能好。但液流電池完全不同，其能量密度取決于電解液的體積（儲罐大?。┖蜐舛?，功率則是單位電堆的疊加，兩者間相互獨立。

這意味著，液流電池可以靈活設(shè)計，自由配置容量和功率，不存在鋰電中魚與熊掌的選擇難題。

不僅如此，液流電池的能量效率遠(yuǎn)高于 20%-50% 的壓縮空氣儲能技術(shù)，循環(huán)壽命大于 20000 次，以每天一充一放計算，可以用 20 年以上。最重要的一點是，液流電池還足夠安全，因為能量轉(zhuǎn)化不依賴于正負(fù)極，材料不參與化學(xué)反應(yīng)，依靠的是水性電解液，與儲罐的來回循環(huán)還達(dá)到了散熱的目的，不存在鋰電中的熱失控、鋰枝晶短路的問題，沒有任何燃燒、爆炸的風(fēng)險。對用戶側(cè)儲能系統(tǒng)來說，液流電池安全方面的優(yōu)勢太重要了。

而且，液流電池的功率密度可 " 堆疊 "，通過增加單元數(shù)量即可，所以在響應(yīng)速度上更具優(yōu)勢，毫秒級、秒級、五分鐘、小時級響應(yīng)等各個維度上，調(diào)頻、調(diào)峰均有不俗的表現(xiàn)。

全釩液流電池唱主角，經(jīng)濟性顯露

既然液流電池有這么大的競爭優(yōu)勢，為什么在市場份額上連鋰電池儲能的零頭都趕不上呢？問題就出在體積大，限制了適用場景。同時，技術(shù)還在進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)化不夠，經(jīng)濟性上還達(dá)不到鋰電的水平。

但這些顯然不是 " 硬傷 "。當(dāng)年燃油車與電動車起步時間一樣，最終敗給了燃油車，但今天鋰電的動力電池補齊了諸多短板，借著減碳的東風(fēng)卷土重來。液流電池同樣有這樣的機會，只要規(guī)?；瘧?yīng)用，拉低成本后，在長時儲能東風(fēng)下，很快會嶄露頭角。

不同于鋰電池中磷酸鐵鋰、三元鋰兩家獨大，液流電池的種類更多，技術(shù)路徑上還有多種選擇和可能性。按電解液可以劃分為鐵鉻液流電池、全釩液流電池、鋅基液流電池等，不同類別的液流電池具有不同的化學(xué)成分、能量密度、運行溫度范圍和充放電次數(shù)，最常用是釩，其次是鐵鉻、鋅溴、多硫化物溴等。目前商業(yè)化程度、技術(shù)成熟度最高的是全釩液流電池，各地全釩液流電池項目開始輪番上馬。

從經(jīng)濟性上看， 全釩液流電池儲能的初始投資成本在 2.5 元 -7.5 元 /Wh，時長越大，單瓦時的投建成本越低，8 小時以上可以降到 2 元 /Wh 左右，接近鋰電儲能。而且， 全釩液流電池的壽命長達(dá) 20 年，是鋰電池的 2 倍，這進(jìn)一步攤低了初始投資的單位成本，成本更優(yōu)于鋰電儲能系統(tǒng)。即便是 20 年壽命到期，釩液流電池電解液的殘值和循環(huán)利用價值也高達(dá) 30% 以上，全生命周期成本更低。未來，隨著更多全釩液流電池儲能項目的上馬，很容易在市場層面引發(fā)共鳴。

釩液流電池投資周期短，只需要半年，與其競爭的抽水蓄能從選址到投運需 10 年，壓縮空氣項目也要 2 年。而讓全釩液流電池項目迅速增多的推力則來自于安全，這一點外界看得更為清晰。對儲能項目來說，" 安全大于天 "，全釩液流電池雖然成本比鋰電高，但安全讓其必有一席之地，企業(yè)也愿意在經(jīng)濟性方面助推一把。

此外，國內(nèi)釩礦資源儲量豐富，雖說價格也不低，高達(dá) 10-15 萬元 / 噸，但勝在自主可控，不會被卡脖子。

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)，2022 年，中國釩儲量 950 萬噸，占全球釩儲量得 36.5%，位列全球第一，其次是澳大利亞、俄羅斯、南非等地區(qū)。2022 年中國占世界釩產(chǎn)量的 70%。國內(nèi)生產(chǎn)五氧化二釩的企業(yè)有攀鋼釩鈦、河鋼股份、成渝釩鈦、建龍集團等。

市場已經(jīng)對釩液流電池已經(jīng)給予了認(rèn)可。今年 1-7 月，國內(nèi)簽約的釩液流電池項目數(shù)量明顯增多，半年多簽了 15 個，合計裝機 3.6GW。其中國家電投 4 個項目、華潤電力 2 個，中國電建、中核集團、中節(jié)能、中釩儲能、華電新能源等均參與其中，場景方面則以電源側(cè)、獨立共享儲能為主。未來，全釩液流電池在用戶側(cè)也會逐漸落地。

雖然目前全釩液流電池具備壓倒性優(yōu)勢，但液流電池不同技術(shù)路線間的較量仍在進(jìn)行中。全釩液流電池雖說能量密度高，但運行溫度在 5 ℃ -50 ℃，范圍較窄，不適用于溫度較低的地區(qū)，釩的使用也讓電解液成本居高不下。而鐵鉻液流電池在 -20 ℃— 70 ℃間，電解液成本只占 10%，初始投資成本較低，但要命的是壽命偏短，能量密度較低，目前只有少部分項目落地。

液流電池迎來元年，噴薄可期

如果到 2025 年，風(fēng)光等可再生能源并網(wǎng)比例占到電力系統(tǒng)的 50%-80%，僅僅是 2 小時的鋰電儲能很難達(dá)到平衡，這時就需要儲能時長超過 10 小時，來保障電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。未來的新型電力系統(tǒng)中，既要有短時儲能，也要有靈活配置的長時儲能，滿足電力系統(tǒng)不同場景下的需求。

全釩液流電池的調(diào)峰能力更強，能顯著降低電網(wǎng)運行成本，適用于電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、工商業(yè)、用戶側(cè)等多個場景。

2022 年 2 月，國家發(fā)展改革委、能源局發(fā)布的《" 十四五 " 新型儲能發(fā)展實施方案》提出，要積極開展新型儲能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，探索壓縮空氣、液流電池等不同技術(shù)路徑和發(fā)展模式。在國家和地方各類政策引導(dǎo)支持下，新型儲能系統(tǒng)已由探索階段向快速商業(yè)化邁進(jìn)。截至 2022 年底，我國新型儲能系統(tǒng)累計裝機規(guī)模達(dá)到 870 萬千瓦，其中鋰離子電池儲能占 94.5%、壓縮空氣儲能占 2.0%、液流電池儲能占 1.6%、鉛酸（炭）電池儲能占 1.7%、其他技術(shù)路線占 0.2%。

根據(jù)國信證券的數(shù)據(jù)，預(yù)計 2023 年全球液流電池進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展元年，2023 年全球新增裝機有望達(dá)到 1.7GWh，2026 年約為 19.6GWh，2023-2026 年均復(fù)合增速為 125%。如果按照 3 元 /Wh 的初始投資成本計算，2026 年市場空間達(dá)到 588 億元。

隨著釩液流電池商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，國內(nèi)已經(jīng)形成了電池、電堆的研發(fā)和生產(chǎn)供應(yīng)鏈，融科儲能、北京普能、上海電氣、星辰新能等，2023 年均開始向 GWh 規(guī)模邁進(jìn)。電解液領(lǐng)域的大連博融新材料、釩鈦股份、河鋼股份、安寧股份、中核鈦白等也實現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng)。電堆核心部件的離子交換膜，國內(nèi)企業(yè)均在加速布局和產(chǎn)品研發(fā)。

在儲能大賽道中，全釩液流電池已經(jīng)具備了 " 起飛 " 的條件，噴薄可期。

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