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【钢铁】安全稳定、寿命长,钒电池长时储能空间广阔——全钒液流电池行业深度报告(王招华/方驭涛)

时间:2022-07-08 07:00:20 来源:婀娜多姿 浏览次数:94 我来说两句(0) 字号: T T

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全钒液流电池具备安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低等优点,是目前商业化较为成熟的液流电池,在长时储能领域大有可为。

优点1:安全性高、易扩容

锂电池易发生内部短路而导致自燃,2011-2022年4月,全球34起储能电站爆炸事件中锂电池占32起。而全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中,不会发生热失控、燃烧和爆炸;同时,电堆、电解液相独立,可通过增大电堆功率和电解液来提高储电量,可扩展于百兆瓦级储能电站。

优点2:循环寿命长、易回收,全生命周期成本低

钒电池寿命长,循环次数可达10000-20000次;由于钒在电解液仅发生价态变化,基本可以完全回收。钒电池全生命周期成本在0.3-0.4元/Wh,已经低于锂电池。

优点3:钒资源自主可控

截至2021年底,中国钒资源储量占全球39%,产量占全球68%,均处全球第一。而锂资源中国储量占比仅7%,资源集中于智利、澳大利亚、阿根廷。

缺点1:初装成本高为最大缺点

目前钒电池项目投资成本集中在3.8-6.0元/Wh,是目前锂电池储能电站的投资成本的2倍以上。

缺点2:钒电池高速增长或拉动钒价上涨

假设2026年钒电池在新型储能中占比20%,在保守和理想两种情形下,V2O5的消耗量约11.6万吨和18.5万吨。而2021年中国V2O5产量约13.1万吨;若钒资源开发力度不及预期,钒电池大规模应用将拉动钒价上涨,进一步抬升电解液成本。

缺点3:能量密度低、能量转换效率低于锂电池

全钒液流电池能量密度较低,仅为12-40Wh/kg,低于锂电池的80-300Wh/kg。钒电池需要用泵来维持电解液的流动,因此其损耗较大,能量转化效率为70-75%,低于锂电池。

钒电池在长时储能潜力巨大

麦肯锡预计2025年全球长时储能累计装机量将达到30-40GW,2040年将达到1.5-2.5TW。全钒液流电池示范项目运行多年、产业链逐步成型、全生命周期成本低,是目前商业化较为成熟的液流电池,预计将在长时储能应用广泛。Guidehouse Insights 预计到2031年,全球钒电池每年新增装机量将达到32.8GWh,2022-2031年复合增长率41%。

补贴和鼓励资源开发,技术驱动降本,钒电池有望高速增长

政策方面可通过补贴来降低初装成本,提高拥有钒钛磁铁矿的钢铁公司产能、加强钒资源开发来扩大钒供给。技术进步及国产材料替代还将进一步降低钒电池成本。2021年钒电池在国内新型储能中装机占比不到1%,目前已有多个钒电池项目在建,我们预计2026年中国钒电池年新增装机量达3.0GW和4.7GW,2021-2026年复合增长率分别为42%和56%。

风险分析:资源开发不及预期导致钒价上涨风险,技术更新带来的降本不及预期。

发布日期:2022-07-07

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