中國儲能網(wǎng)訊：成本與規(guī)模的奇點何時出現(xiàn)，是制約這個路線最終有多大突破的關(guān)鍵。
圖片來源@視覺中國
圖片來源@視覺中國
文 | 芯鋰話
10月18日，華為宣布參與沙特紅海新城的一個儲能項目，該項目規(guī)模達到1300MW/h，是目前為止全球最大的儲能項目。隨著華為拿下全球最大儲能項目，儲能這一賽道再度成為資本風(fēng)口。
如果說之前儲能還是概念大于實質(zhì)的話，那么近期這一賽道正在加速落地。
今年7月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出了堅持儲能技術(shù)多元化目標(biāo)；9月份，國家能源局再次發(fā)布《新型儲能項目管理規(guī)范（暫行）》 ，進一步強調(diào)了儲能項目的安全性。
儲能項目的多樣性和安全性是國家能源局所強調(diào)的重點。
從技術(shù)角度分析，盡管目前鋰電儲能風(fēng)頭正勁，但安全性不足的劣勢可能讓這一路線遭到更多新興儲能路線的沖擊。
究竟哪一種路線才是最符合國家儲能發(fā)展的呢？毫無疑問安全是首要考慮的因素，無爆炸、無火災(zāi)隱患的全釩液流電池有望成為規(guī)模儲能的首選技術(shù)。
01 為儲能而生的技術(shù)
1974年，在美國NASA的資助下，Thaller提出了一種新型的電化學(xué)儲能技術(shù)——液流電池。
液流電池是利用正負極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域廣、循環(huán)使用壽命長的特點，是一種新能源產(chǎn)品。
經(jīng)過多年的發(fā)展，液流電池衍生出全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鎳液流電池等多種路線?，F(xiàn)階段，全釩路線最為成熟，且是我國主要推崇的路線，已經(jīng)達到商業(yè)化初期階段，歐美國家受制于釩的獲取，因此走的是鋅溴路線。
全釩液流電池是一種優(yōu)點與缺點同樣鮮明的電池，通過詳細對比不難發(fā)現(xiàn)，全釩液流電池是最適合作為儲能設(shè)備的，說其是為儲能而生也并不過分。
具體而言，全釩液流電池循環(huán)次數(shù)高，達5000-1000次，這就意味著電池壽命可能長達20年；不易燃燒，安全性好，并且能夠100%放電，而不損害電池。
同時，全釩液流電池具有模塊化功能，儲能系統(tǒng)的功率可以通過增減電池的數(shù)量來控制，而儲能容量則可以通過電解液的體積和濃度來調(diào)節(jié)，能夠滿足儲能端的個性化要求。
這些優(yōu)勢都是其他電池路線所不具備的。
來源：頭豹研究院
當(dāng)然，全釩液流電池也并非完美無瑕，由于能量密度僅為15-50Wh/kg，再加上是液流系統(tǒng)，因此全釩液流電池的體積遠大于其他電池，往往采用集裝箱甚至建筑的方式儲存，不易輕易搬動。同時，全釩液流電池也需要較為溫和的溫度環(huán)境，5-40°的工作溫度所能適用的場景并不多。
這些缺點影響了全釩液流電池在電動車上的應(yīng)用，但卻與儲能站的需求相契合，尤其是很多大規(guī)模儲能站，需要安全穩(wěn)定的儲能設(shè)備，無疑穩(wěn)定，壽命較長的全釩液流電池將是首選。
其他電池方面，鉛炭電池不環(huán)保，鋰電池存在安全隱患，鋅溴液流電池又存在較強的自放電現(xiàn)象，鈉硫電池工作溫度過高，顯然都與儲能站的要求并不匹配。
僅從性能考慮，全釩液流電池是儲能場景的最佳選擇。
制約全釩液流電池發(fā)展的因素還是在于成本過高，尤其是儲能站可以梯次利用二手電動車動力電池的情況下，更是放大了全釩液流電池高成本的弊端。
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全釩液流電池成本大約在3-3.2元/Wh，與之對比鋰電池的平均成本可能僅為1.2-1.5元/Wh，約為全釩液流電池的40%左右。
盡管目前全釩液流電池成本較高，但對比鋰電池價格的歷史走勢，全釩液流電池大概率會隨著規(guī)模放量而成本驟降。
在鋰電池剛剛商業(yè)化興起的1991年，鋰電池成本高達7523美元/KW，但隨著鋰電池技術(shù)的不斷迭代與成熟，鋰電池的價格一路走低。
目前，全釩液流電池正處于爆發(fā)前期，2019 年裝機規(guī)模為 20MW，2020 年裝機規(guī)模達 100MW，增速很快但絕對值極低。
按市場份額計算，全釩液流電池的市場滲透率不足1%。但未來幾年，全釩液流電池有望迎來爆發(fā)，市場樂觀預(yù)計到2025年全釩液流電池儲能市場滲透率將達到20%，至2030年達到30%。
規(guī)模增長勢必帶來成本的下降，當(dāng)成本不再是問題，那么全釩液流電池可能就將成為儲能市場的主流路線之一了。
02 釩可能成為下一種戰(zhàn)略資源
如果全釩液流電池最終勝出，那么極有可能提升我國在全球新能源產(chǎn)業(yè)中的地位。
全釩液流電池的正極與負極用的都是金屬釩，因此釩的產(chǎn)出至關(guān)重要，值得高興的是，我國金屬釩資源十分充足，不存在受制于人的情況。
據(jù)USGS數(shù)據(jù)，全球已探明釩礦儲量共計2200萬噸，其中中國儲量達950萬噸，占總比重的43%；俄羅斯和南非分列二三位，分別占全球釩礦儲量的23%和16%。
由于釩是一種小金屬，應(yīng)用場景并不豐富，目前全球近62%的釩由中國產(chǎn)出，俄羅斯和南非分別產(chǎn)出21%和9%。
不難看出，中國與俄羅斯是世界釩金屬的主要出產(chǎn)國，這就導(dǎo)致歐美國家在獲取釩上可能會遭遇限制，因此他們的液流電池主推的都是效果一般的鋅溴路線，而放棄了更適合儲能的全釩路線。
釩的價格主要受雙重因素印象，其一是鋼鐵需求，其二是環(huán)保要求。
在過去，釩主要被用作鋼鐵中所添加的元素，以此增加鋼鐵的強度。這就導(dǎo)致很長時間中，釩的價格都與鋼鐵需求密切相關(guān)。例如2018年中國提高了螺紋新國標(biāo)，受此影響釩價飆升。
此外，釩的提煉主要分為石煤提釩和釩渣提釩兩種。
石煤提釩主要采取直接燃燒的方式，方法簡單，成本低廉，因此是以前釩的最主要產(chǎn)出方式。但顯而易見，這種方式極為不環(huán)保，所獲取的釩以犧牲環(huán)境為代價，因此已經(jīng)在2017年基本被暫停，這一度引發(fā)了釩價的短期上漲。
現(xiàn)階段，釩的生產(chǎn)主要為釩渣提釩，由于環(huán)保因素，中國在2018年禁止對于釩渣的引進，這就導(dǎo)致行業(yè)中釩的需求進一步緊張。
如果未來全釩液流電池放量，那么可能帶動釩金屬的需求進一步趨緊，在產(chǎn)能有限的情況下，未來釩可能成為下一種重要的戰(zhàn)略資源。
03 誰是“全釩時代”受益者
全釩液流電池將會帶來兩大產(chǎn)業(yè)機會：金屬釩的需求放量、全釩液流電池的研發(fā)。
正如前文所述，中國產(chǎn)出了全球62%的金屬釩，因此一旦全釩液流電池普及，那么大量的需求會使得釩的供需結(jié)構(gòu)發(fā)生本質(zhì)變化，當(dāng)然這種供需改變會是一個長期的過程。
供需影響著價格，當(dāng)金屬釩供不應(yīng)求，那么釩的價格空間勢必上漲，就好像如今的硅料那樣。因此對于金屬釩提煉的產(chǎn)業(yè)上游來說，將會是直接的受益者。
從國內(nèi)市場看，目前釩礦主要分布在四川和河北兩省份，占比分別為52%和25%。由于海外釩渣禁止引進，而石煤提釩又被禁止，這就導(dǎo)致目前釩的生產(chǎn)勢必只能依靠四川和河北兩省。
進一步聚焦，攀鋼釩鈦勢必會成為上游最大的受益者。依托全球最大釩鈦磁鐵礦，攀鋼釩鈦的釩制品產(chǎn)能達到 4.2 萬噸，市占率全球第一。同時，攀鋼釩鈦還具備鈦白粉 23.5 萬噸的生產(chǎn)能力。
產(chǎn)能只是一方面，更重要的是攀鋼釩鈦與大股東攀鋼集團緊密相連，買斷了其所有的釩渣制品，從源頭上保證了公司的核心競爭力。2020年釩制品營收42.4億元，占總營收的56%，是公司最核心的盈利產(chǎn)品。
除攀鋼釩鈦外，河北的河鋼股份也是主要受益者之一，具備年產(chǎn)2.2萬噸釩制品的能力，并對外銷售釩渣制品。
但河鋼股份釩產(chǎn)品2020年的營收卻僅為13.06億元，僅占總營收的1%左右?？梢姾愉摴煞莞嗍前砚C作為產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)布局，并未寄望于此獲得太大的收益。
電池應(yīng)用端方面，國網(wǎng)英大應(yīng)屬于絕對龍頭，釩電池由其旗下子公司武漢南瑞運營，具備完整的電池設(shè)計、材料研制、系統(tǒng)集成能力，已經(jīng)成功研發(fā)出釩電池電堆和 250kW/500kWh 儲能系統(tǒng)。除國網(wǎng)英大外，上海電氣也在布局釩電池，并已推出兆瓦級全釩液流電池。
非上市公司方面，北京普能收購了全球釩電池鼻祖VRB Power Systems，擁有其全套專利技術(shù)，已經(jīng)在全球各地開始布局儲能項目，是全球化做的最好的公司；大連融科背靠大化所，是國內(nèi)的技術(shù)先驅(qū)。
從技術(shù)角度考量，全釩液流電池已經(jīng)具備了成為儲能主流技術(shù)的前景，但成本與規(guī)模的奇點何時出現(xiàn)，是制約這個路線最終有多大突破的關(guān)鍵。
