中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：相較其他電化學(xué)儲(chǔ)能路線，液流電池采用水基電解液，具備安全性能好、高度靈活、成本優(yōu)勢(shì)顯著、儲(chǔ)電時(shí)間長、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)下熱點(diǎn)。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年液流電池領(lǐng)域產(chǎn)能規(guī)劃已超過70GWh（截至10月15日），投資金額超過300億。而在資本市場(chǎng)，截至今年9月底，已有包括上海電氣儲(chǔ)能、星辰新能、艾博特瑞源、大連融科、中海儲(chǔ)能等多家企業(yè)完成融資，合計(jì)金額超25億元。
液流電池產(chǎn)業(yè)鏈包括，（1）上游：金屬原料及電解液制備、離子交換膜/雙極板/電極等電堆材料生產(chǎn)；（2）中游：電池模組裝配及循環(huán)泵、儲(chǔ)液罐等控制系統(tǒng)；（3）下游：用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)等各類儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)。
目前來說，初裝成本較高及投資回收周期長是限制液流電池發(fā)展的主要原因，尤其是電解液，其成本占比較高，此外電極、隔膜和雙極板的成本也有待優(yōu)化，研發(fā)高濃度、高穩(wěn)定性和高活性電解液，以及提高電堆的功率密度，是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要方向。
那么，液流電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀如何？又有哪些投資機(jī)遇呢？
一、原料端及電解液
①原料端：
釩原料方面，企業(yè)主要有釩鈦股份、成渝釩鈦、承德釩鈦（河鋼股份旗下）、承德建龍、四川德勝等，其中釩鈦股份為國內(nèi)最大的釩產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，其釩產(chǎn)品年產(chǎn)能達(dá) 4.3 萬噸（以 V2O5 計(jì)）。
鉻原料方面：企業(yè)較少，其中振華股份2021年完成對(duì)民豐收購，產(chǎn)能規(guī)模提升至20萬噸，國內(nèi)產(chǎn)能第一。
②電解液
全釩液流：電解液制備方法主要有物理法、化學(xué)法、電解法和萃取法。難點(diǎn)：釩離子濃度受限。釩電解液濃度決定電池能量密度，高濃度、高溫環(huán)境下析晶及低溫環(huán)境下結(jié)晶將導(dǎo)致電解液濃度下降，當(dāng)前多數(shù)商用釩電解液釩離子濃度低于2mol/L（約 1.7mol/L）。
鐵鉻液流：具有析氫副反應(yīng)嚴(yán)重、鉻離子電化學(xué)活性低的特點(diǎn)，抑制了鐵鉻液流電池的進(jìn)一步發(fā)展。目前優(yōu)化電解液組分配比并選擇合適的電解液添加劑，提高離子活性；優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高電解液分布均勻性，增強(qiáng)傳質(zhì)效率是最有效的改善方法。
主要企業(yè)：大連融科、釩鈦股份、北京普能、河鋼股份、星明能源、湖南銀峰、中核鈦白等，其中大連融科為全球最大釩電解液生產(chǎn)企業(yè)。釩鈦股份2022年10月與大連融科合作成立合資公司，共建電解液產(chǎn)能，目前已有產(chǎn)能 2000 立方/年，并另有60000立方/年產(chǎn)能處于規(guī)劃之中。
除此之外，里面還有很多添加劑，比如絡(luò)合添加劑、穩(wěn)定劑等不起眼的“小”材料，不過也許類似高分子助劑，“非常賺錢”。
二、電堆環(huán)節(jié)
①電極
功能：目前商用主流為石墨氈等碳素類電極。碳素類電極（碳?xì)?、石墨氈等）具有表面不飽和碳原子多、表面活性大、耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)電性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
主要企業(yè)：潤生石墨氈、嘉興納科、遼寧金谷等，其中潤生石墨氈為國內(nèi)石墨氈生產(chǎn)領(lǐng)先企業(yè)，已建成國內(nèi)首條儲(chǔ)能石墨氈連續(xù)化產(chǎn)線。
②隔膜
功能：分離正負(fù)極電解液以防止電池短路，允許電荷載體（H+、HSO4-等）自由通過保證正負(fù)兩極電荷平衡，構(gòu)成電池回路。
目前主要分為陽離子/陰離子/兩性離子交換膜，陽離子交換膜應(yīng)用限制主要在使用成本，而陰離子交換膜則存在安全性短板。市場(chǎng)主流為全氟磺酸膜（屬陽離子交換膜）。
主要企業(yè)：科慕化學(xué)、戈?duì)枴|岳未來、科潤新材料、大連融科等。目前市場(chǎng)主流產(chǎn)品為美國科慕的 Nafion 膜，低厚度隔膜（如科慕 N117、戈?duì)柕?MX765.08）。大連化物所生產(chǎn)的可焊接多孔離子傳導(dǎo)膜也投入儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用。
③雙極板
功能：串聯(lián)相鄰單電池的正負(fù)極，導(dǎo)通內(nèi)電路，阻隔兩側(cè)電解液，支撐正負(fù)極。目前最常用的雙極板為碳素復(fù)合材料（以導(dǎo)電填料、熱塑性樹脂或熱固性樹脂為原料，通過注塑或模壓的方式制備得到，抗腐蝕性和阻液性能較好）。
主要企業(yè)：嘉興納科、上海弘楓、開封時(shí)代、大連化物所等。不同雙極板廠家的碳粉和其他聚合物的比例不同，碳含量越高，導(dǎo)電性能越強(qiáng)，但韌性變差，不利于電堆的壓緊組裝。
三、電堆及電池模組重點(diǎn)企業(yè)
①大連融科：全球領(lǐng)先的釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)商
公司是全球領(lǐng)先的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)商，實(shí)現(xiàn)了全釩液流電池核心技術(shù)的重大突破，是液流電池領(lǐng)域國內(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、雙極板等關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化生產(chǎn)，以及電堆和電池系統(tǒng)的規(guī)模化生產(chǎn)。
公司獲批設(shè)立國家能源液流儲(chǔ)能電池技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家地方聯(lián)建工程研究中心，并率先在電網(wǎng)調(diào)峰、可再生能源并網(wǎng)、工商業(yè)微網(wǎng)等領(lǐng)域投運(yùn)眾多項(xiàng)目，產(chǎn)品已在國內(nèi)以及美、澳、德等海外地區(qū)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
公司已經(jīng)進(jìn)入上市輔導(dǎo)階段。
②上海電氣儲(chǔ)能：背靠上海電氣，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，快速占領(lǐng)市場(chǎng)
作為上海電氣2019年投資成立的科技型儲(chǔ)能平臺(tái)公司，上海電氣專注于液流電池關(guān)鍵材料、電堆、系統(tǒng)集成的自主研發(fā)、制造與銷售。電氣儲(chǔ)能自主研發(fā)和生產(chǎn)的kW級(jí)、MW級(jí)液流電池儲(chǔ)能產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電并網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、分布式智能微電網(wǎng)等領(lǐng)域。
公司現(xiàn)已成功研發(fā)5kW/25kW/32kW/65kW系列電堆并成功交付50余項(xiàng)液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。上海電氣儲(chǔ)能的安徽合肥1GWh釩電池生產(chǎn)基地在2020年10月投產(chǎn)，并預(yù)計(jì)于今年新增1GWh產(chǎn)能；江蘇鹽城正在進(jìn)行第二期釩電池生產(chǎn)基地建設(shè)，產(chǎn)能為3GWh。
9月，公司已完成4億元的A輪融資，投后估值超22億元。
③北京普能：國內(nèi)最早布局商業(yè)化大容量儲(chǔ)能技術(shù)的釩電池儲(chǔ)能公司。
公司成立于 2007 年，公司專注于開發(fā)長時(shí)、長壽命、本征安全的全釩氧化還原液流電池系統(tǒng)；2009年收購當(dāng)時(shí)全球最大釩電池公司加拿大VRB Power，獲得其全部專利技術(shù)及生產(chǎn)設(shè)備，快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，公司現(xiàn)已在隔膜、電解液、雙極板、電堆等各環(huán)節(jié)形成成本優(yōu)勢(shì)。
截至目前，公司已安裝投運(yùn)項(xiàng)目達(dá)70多個(gè)、總?cè)萘拷咏?00MWh，已完成和正在開發(fā)的國內(nèi)儲(chǔ)能項(xiàng)目容量總計(jì)達(dá) 2GWh。近期北京普能與承德釩鈦強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，成立河北大河儲(chǔ)能科技有限公司，充分發(fā)揮各自在儲(chǔ)能市場(chǎng)、釩資源和釩電池技術(shù)等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，形成強(qiáng)大互補(bǔ)。
④星辰新能：依托中南大學(xué)，專注高性能系統(tǒng)開發(fā)，打通全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)路
成立于2021年，由北京數(shù)冠科技、中南大學(xué)知名專家（劉素琴）以及國內(nèi)頂尖儲(chǔ)能技術(shù)及銷售精英共同組建，全面覆蓋電解液、電堆及核心部件、儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)、制造、生產(chǎn)，并提供更安全的儲(chǔ)能綜合解決方案。
公司打造的全球首個(gè)全自動(dòng)化全釩液流吉瓦工廠正式竣工，9月初全面投產(chǎn)，刷新了國內(nèi)最快速液流電池工廠投產(chǎn)紀(jì)錄。其STAR系統(tǒng)包含工商業(yè)一體化儲(chǔ)能系統(tǒng)、模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)、分體式儲(chǔ)能系統(tǒng)三大系列，使用年限可以超過25年，循環(huán)次數(shù)超過25000次，全生命周期無衰減，進(jìn)而將用戶度電成本降低至0.2元。
今年6月，星辰新能宣布完成近億元的Pre-A輪融資。
⑤中海儲(chǔ)能：鐵鉻液流領(lǐng)軍者，商業(yè)化項(xiàng)目落地在即，國際合作新突破
成立于2020年11月，核心產(chǎn)品為鐵鉻液流電池，并已經(jīng)完成了技術(shù)驗(yàn)證、產(chǎn)品中試和工程驗(yàn)證，開始進(jìn)入商業(yè)化項(xiàng)目落地階段。公司首席科學(xué)家為中國科學(xué)院徐春明院士，首席技術(shù)官CTO徐泉教授為中國石油大學(xué)北京碳中和未來技術(shù)學(xué)院副院長、儲(chǔ)能科學(xué)與工程系主任、博士生導(dǎo)師。
2022年10月，中海儲(chǔ)能“低成本大規(guī)模鐵鉻液流電池長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)”順利被評(píng)定為國際先進(jìn)水平，已具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的價(jià)值。同時(shí)，中海儲(chǔ)能已與沙特ULTIM公司在簽署了《鐵鉻液流電池長時(shí)儲(chǔ)能》項(xiàng)目協(xié)議及合作諒解備忘錄（MOU），合力打造沙特首個(gè)長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目。
公司目前已相繼完成PreA和PreA+輪融資，累計(jì)融資數(shù)億元。
⑥艾博特瑞：憑借最源頭技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線快速落地
公司是一家全釩液流電池研發(fā)生產(chǎn)商，核心成員師從液流電池發(fā)明人Maria Skyllas-Kazacos，核心團(tuán)隊(duì)擁有平均超過10年的液流電池研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
今年以來，艾博特瑞獲得數(shù)千萬元天使輪融資。在10月11日，艾博特瑞第一條全釩液流電池電堆智能生產(chǎn)線建成，預(yù)計(jì)到10月底開始批量生產(chǎn)，到明年全面達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能可至1GWh。
從上面的分析可以看出，原材料端對(duì)于資源的依賴幅較大，市場(chǎng)比較集中，而做電堆的企業(yè)一般也要做電解液配方，甚至電極，隔膜由于技術(shù)壁壘太高，目前還是需要專業(yè)的企業(yè)制造，所以液流電池目前還沒有像鋰電池一樣產(chǎn)業(yè)鏈極其細(xì)分，這也許和當(dāng)下市場(chǎng)還在培育有關(guān)，目前看來具有全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的電堆企業(yè)更具投資價(jià)值。
