新能源｜儲能新貴釩電池，未來前景如何？

隨著“碳達峰碳中和”進程推進，我國的能源供給結(jié)構(gòu)將隨之演變，非化石能源的電力供給份額將快速提升。目前，磷酸鐵鋰電池占到我國電化學(xué)儲能裝機量的90%以上，但鋰電池的安全問題正日益凸顯。從2011年到2022年4月，全球總計發(fā)生的34起儲能電站爆炸事件中，有32起是鋰電池。

2022年6月，國家能源局發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求（2022版）（征求意見稿）》提出：“中大型化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；選用梯次利用電池時，應(yīng)進行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估”。

占據(jù)較大市場份額的鋰電池儲能遭到政策否定，意味著釩電池的機會增加，釩電池的市場熱度隨之提升。

｜與鋰電池相比，釩電池更安全

鋰電池儲能爆炸的主要原因是儲能對電池的容量較電動車的需求明顯增大，而鋰離子電池很容易發(fā)生電池內(nèi)部的短路而導(dǎo)致自燃，且電池本身的設(shè)計以及外界的電、熱干擾都會影響到儲能系統(tǒng)的安全性。隨著鋰電池數(shù)量的增加，起火概率增加。

釩電池全稱是全釩氧化還原液流電池。其原理是利用釩氧化物與電極接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。釩離子電解液含有化學(xué)能，釩電池儲能系統(tǒng)將其儲存在儲罐內(nèi)，利用外接的泵，將電解液從儲罐壓入電池堆體內(nèi)，使得電解液平行流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而完成釩電池儲能系統(tǒng)的充電或放電。

釩電池是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池，其在安全性、轉(zhuǎn)換率、使用壽命及資源儲備方面均具有相對明顯的優(yōu)勢：

　　●安全性：由于釩電池的電解質(zhì)離子存在于水溶液中，不會因過熱失控而導(dǎo)致燃燒或爆炸；

　　●轉(zhuǎn)換率：釩電池充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達75%以上，遠高于鉛酸電池的45%；

　　●使用壽命：釩電池循環(huán)使用次數(shù)可達5000次至1萬次，是鋰電池的10倍以上；

　　●資源儲備：我國是釩資源大國，截至2021年底，釩礦儲量約為950萬噸，占世界釩資源儲量的39%，儲量居世界首位，資源可完全自給。

｜中國釩資源產(chǎn)儲量全球第一，自主可控

從資源的角度來看，不同于鋰電池，中國鋰原料對外依賴度較高，釩儲量及產(chǎn)量中國處全球第一，發(fā)展釩電池所需的資源可以實現(xiàn)自主可控。

資源儲量對比：釩資源中國居全球第一，鋰資源集中于南美和澳洲

鋰：儲量集中在南美和澳洲，中國儲量占比7%。

據(jù) USGS數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至 2021年底，智利、澳大利亞、阿根廷三國鋰資源儲量占比合計超過76%，中國鋰資源儲量約為 150 萬噸，占全球比重為6.7%，占比較低。釩：儲量集中在中國、澳洲、俄羅斯和南非，中國資源儲量全球第一。據(jù)USGS 統(tǒng)計，截至2021 年底，全球釩金屬儲量6300 萬噸，其中已認定符合當(dāng)前采掘和生產(chǎn)要求的釩礦金屬釩儲量超過 2400萬噸，全球 99%以上的釩礦儲量集中在中國、澳大利亞、俄羅斯和南非四國；其中，中國釩礦儲量約為950 萬噸，占世界釩資源儲量的 39%，位居世界第一；澳大利亞、俄羅斯、南非占比分別為 25%、21%和15%。

釩鋰產(chǎn)量對比：釩完全自給，鋰高度依賴進口。中國鋰鹽產(chǎn)量全球占比67%，資源高度依賴進口。據(jù)USGS，全球2021 年鋰礦產(chǎn)量折10.5 萬金屬噸，其中澳大利亞的產(chǎn)量占全球的53%、智利產(chǎn)量占比 25%，中國僅占13%。據(jù)安泰科統(tǒng)計，2021年中國鋰鹽產(chǎn)量合計約35.5 萬噸碳酸鋰當(dāng)量，占全球鋰鹽產(chǎn)量的 67%，鋰資源高度依賴進口。中國釩產(chǎn)量全球占比 68%，資源可完全自給。全球生產(chǎn)釩的國家主要有中國、俄羅斯、南非和巴西。

｜新型儲能迅速增長，釩電池市場規(guī)模有望迅速提升

根據(jù)CNESA 于 2022年 4 月發(fā)布的《2022年儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報告》，截至 2021 年底，已投運的全球儲能項目累計裝機規(guī)模為209.4GW，同比增長9%。其中，規(guī)模最大的是抽水儲能，累計裝機規(guī)模約180.5GW，占比86.2%，較 2020年底下降 4.1個百分點。

新型儲能（除抽水蓄能和熔融鹽儲熱儲能以外的儲能方式，包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、壓縮空氣、液流電池、超級電容和飛輪儲能等）累計裝機規(guī)模為 25.4GW，同比增長67.7%，占比12.2%。新型儲能中，鋰離子電池仍占據(jù)主導(dǎo)地位，累計裝機規(guī)模占比達 90.9%；壓縮空氣儲能占比2.3%，鉛蓄電池占比 2.2%；鈉硫電池占比2.0%；液流電池占比為0.6%。

｜政策支持，釩電池前景可期

2022年，國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，百兆瓦級液流電池技術(shù)被納入“十四五”新型儲能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點方向之一。

此前，國家也對釩電池等新型儲能技術(shù)做出了長遠規(guī)劃。國家發(fā)改委、國家能源局出臺的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，堅持儲能技術(shù)多元化目標：液流電池等長時儲能技術(shù)進入商業(yè)化發(fā)展初期；到2025年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機規(guī)模達30GW以上；到2030年，實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。

據(jù)高GGII預(yù)測，2025年釩電池國內(nèi)裝機量有望突破1GW。另有研究機構(gòu)EVTank預(yù)計，2025年釩電池新增規(guī)模將達到2.3GW，2030新增量將達到4.5GW。屆時釩電池儲能項目累計裝機量將達到24GW，當(dāng)年新增市場規(guī)模將達到405億元。

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除！

本文地址：http://m.hfxsd.com/news/details477.html