新型储能赛道变革：替换三元锂，钒电池真有那么香吗？

日前，国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》，强调中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。

政策对储能安全的要求进一步调高，钒电池具有安全性高、环保、循环次数长等特性，有望成为大中型储能的重要方式。

钒电池，是一种怎样的新型储能技术？成本与市场空间如何？有哪些落地项目？多少企业参与？

1.什么是钒电池？

全钒液流电池，是一种以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池。

全钒液流电池正、负极活性物质，分别储存在独立的电解液储罐中。在对电池进行充、放电时，正负极电解液在离子交换膜两侧进行氧化还原反应。同时，通过电堆外泵的作用，储液罐中的电解液不断送入正极室和负极室内，以维持离子的浓度，实现对电池的充放电。

钒电池工作原理图

与锂电池不同的是，液流电池的电解液与电堆是分离的，全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，因此不会发生热失控、燃烧、爆炸。

钒电池支持频繁充放，液态的电解液使得过充过放也不会造成爆炸和电池容量下降，钒电池是目前电化学储能技术路线中安全性较高的技术路线。

钒电池,电堆大小决定功率，电解液储量和浓度决定容量，也因此可实现电池规模灵活扩展，适用于千瓦级到百兆瓦级储能电站。

2.成本与市场空间如何？

钒电池目前初装成本仍较高，约是锂离子电池的2倍以上。据已披露具体投资金额的全钒液流储能项目进行成本测算，项目总投资成本在3.8-6.0 元/Wh；其中，4小时储能系统成本在3.8-4.75元/W（盐酸基全钒液流储能电站成本是2.13元/Wh），2-3小时储能系统成本略高，在4.65-6元/Wh。

但是，钒电池循环寿命长，若从全生命周期来看，钒电池储能的成本则低于锂电池。若按全生命周期计算，钒电池的成本在0.3-0.4元/Wh，已经低于锂电池的成本（0.5元/Wh左右）。

日前，研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国钒电池行业发展白皮书（2022年）》。白皮书数据显示，2021年中国钒电池新增装机量0.13GW，2022年国内大量的钒电池储能项目开工建设，预计全年新增装机量将达到0.6GW。

未来，在政府补贴的持续投入、产业链成熟化发展和规模效应降本等多种因素的影响下，钒电池将凭借优异的特性由政策导向市场导向过渡，渗透率也将逐步提升。EVTank预计2025年国内钒电池新增规模将达到2.3GW，2030新增量将达到4.5GW，届时钒电池储能项目累计装机量将达到24GW，当年新增市场规模将达到405亿元。

3.应用场景与落地项目

按不同储能应用场景，钒液流电池系统主要分为集装箱型（小规模）及建筑物型（大规模，如能源基地）。此外，德国公司Voltstorage已推出小型家用钒液流电池储能产品。

建筑物型、集装箱型钒液流电池

Voltstorage家用钒电池储能产品

单元容量：1.5kW/6.2kWh

尺寸：580×580×1406mm

目前国内已有百兆瓦级全钒液流储能电站投运。能源电力说统计了2019年至今15个全钒液流储能项目，其中8个是百兆瓦级项目，相信随着大型全钒液流储能项目的逐步落地，装机规模将实现跨越式增长。

今年5月，总建设规模200MW/800MWh的大连液流电池储能调峰电站国家示范项目一期并网投运，项目位于辽宁大连市沙河口区，一期建设规模100MW/400MWh，一期工程投资约19亿元。项目由大连融科提供电池系统，大连恒流储能建设和运营，采用大连化物所自主研发的全钒液流电池储能技术。

4.哪些企业参与？

全球范围内的全钒液流电池企业主要有日本住友电工公司、美国UniEnergyTechnologies公司和奥地利Gildemeister公司等。国内从事钒电池相关业务的企业主要包括大连融科、北京普能、国网英大旗下的武汉南瑞、上海电气、伟力得、湖南银峰、山西国润储能、中和储能等；而钒资源企业包括攀钢钒钛、河钢承钢、安宁股份、西部矿业、金钼集团、海亮集团、中钒联等。

长时储能，被称为“下一个颠覆性储能技术”。据麦肯锡预测，到2040年，全球范围内长时储能系统装机量将达1.5~2.5TW，在2022~2040年期间，预计全球对长时储能的总投资将需要1.5万亿~3万亿美元。目前在众多长时储能技术中，除抽水蓄能较为成熟，其他技术尚处于研发示范阶段，谁能跑出有待市场验证。

从长期来看，电化学储能，因其不受地理环境的制约、部署灵活等特性，锂离子电池、钠离子电池、液流电池等在众多新型储能技术中具备较大竞争优势。全钒液流电池具备安全性高、资源丰富、寿命长、易扩容等优势，在长时储能领域也大有可为。

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