釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

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財經十一人 (ID:caijingEleven)

,作者:劉丁,編輯:馬克,題圖來自:視覺中國

近日,釩電池概念帶動若干股票大幅波動。

尤其是釩資源龍頭企業攀鋼集團釩鈦資源股份有限公司

(000629。SZ,下稱攀鋼釩鈦)

,其股價自6月29日以來接近翻倍。

“熱度近期提升了很多,不僅表現在產品銷售方面,投資方面也特別活躍,不停有投資者來討論融資的可能性”,北京普能世紀科技有限公司

(下稱普能)

亞太區銷售經理匡楨仁對《財經十一人》說。

普能是國內釩電池儲能系統模組化產品提供商,成立於2007年,目前在全球12個國家和地區安裝投運了70多個釩電池儲能專案。

7月27日,國家能源局電力司司長何洋在國新辦舉行的新聞釋出會上說,鋰離子電池、液流電池

(釩電池)

、壓縮空氣等多種新型儲能技術路線的產業化程序在顯著提速,

下一步,國家能源局將繼續推動新型儲能的試點和示範。

釩電池要火了起來嗎?近來的熱度究竟是真趨勢還是假風口?釩電池有哪些優點和缺點?

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

釩電池和鋰電池的競爭

相比於傳統的抽水儲能和熔融鹽儲能,包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、壓縮空氣、液流電池

(目前主要是釩電池)

、超級電容和飛輪儲能在內的儲能方式被稱之為新型儲能。

新型儲能剛剛興起。根據中關村儲能產業技術聯盟的資料,截止2021年底,

中國新型儲能累計裝機佔整體儲能裝機的比例為12.5%。

“新型儲能市場潛力很大,並且剛剛興起,還沒有哪種技術路線能獨霸天下,

實際上是多種技術路線爭鳴的態勢

”, 廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對《財經十一人》說。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

目前,鋰電池暫時領先。

根據中關村儲能產業技術聯盟的資料,截至2021年底,鋰電池佔中國新型儲能累計裝機規模的89。6%,釩電池佔0。9%。原因是在新能源車應用的帶動下,鋰電池更便宜、技術更成熟。

根據光大證券統計,2022年初,鋰電池儲能專案的成本約為1。8元/Wh;而根據普能科技的資料,目前釩電池的成本約為3元/Wh,規模大的專案能夠將成本拉低到2。5元/Wh。

但鋰電池的弱點是安全性不足。

根據光大證券的統計,從2011年到2022年4月,全球總計發生的34起儲能電站爆炸事件中,有32起是鋰電池。

北碳優能

(北京)

科技有限公司創始人齊明鑫向《財經十一人》介紹說,他們曾碰到某些客戶,原計劃在全國各地的大型停車場投資建設鋰電池儲能專案,但因為鋰電池的安全性問題,無法獲得當地消防部門批准。

2022年6月29日,國家能源局釋出《防止電力生產事故的二十五項重點要求

(2022版)(徵求意見稿)

》,第2章12條提出:“中大型化學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,應進行一致性篩選並結合溯源資料進行安全評估”。

佔據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。

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生電化學反應,使化學能轉換為電能。釩離子電解液含有化學能,釩電池儲能系統將其儲存在儲罐內,利用外接的泵,將電解液從儲罐壓入電池堆體內,使得電解液平行流過電極表面併發生電化學反應,從而完成釩電池儲能系統的充電或放電。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

第一,釩電池所需要用到的釩氧化物可以存在於水溶液中,這樣就不容易發生熱失控、燃燒和爆炸;但鋰化學活性好,在水裡不穩定,只能存在於有機物電解液中,易燃易爆;

第二,釩電池的電解液與電堆分離,因此不會出現類似鋰電池因內部短路而發生自燃的現象;

第三,應對中大型儲能需求的時候,釩電池系統只需要增加電解液的體積,安全可控;但鋰電池需要增加單體電池的數量,而數量越大發生事故的機率越大,並且,大量的鋰電池集中存放也更容易出現危險。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

釩資源供應和新技術挑戰

但如果釩電池大量應用,國內五氧化二釩的供應將出現緊張。

根據國家能源局資料,截至2021年底,中國新型儲能累計裝機規模約為4GW。

國家發改委、國家能源局在2021年7月23日釋出的《關於加快新型儲能發展的指導意見》中提出,到2025年,新型儲能要完成從商業化初期到規模化發展的轉變,累計裝機規模達到30GW以上。

申銀萬國據此預測:2022年到2025年,中國新型儲能年新增裝機量的同比增速將分別達到69%、69%、64%、64%;浙商證券認為同比增速可達到123%、80%、40%、44%。2025年中國新型儲能年裝機量中,釩電池儲能的佔比可達到15%到20%。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

基於這樣的預測,申銀萬國、光大證券、浙商證券認為:

2025年前後,中國釩電池儲能年度新增裝機量將達到2.13GW~3.5GW。

釩電池的關鍵材料是製作電解液所需的五氧化二釩,匡楨仁介紹說,目前釩電池40%~50%的成本來自電解液。根據光大證券和普能科技的資料,1GW釩電池需要3。92萬噸五氧化二釩,市場對五氧化二釩的需求將快速增加。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

五氧化二釩的供應是否能及時跟上呢?

百川盈孚的資料顯示,中國2021年五氧化二釩產量為13。6萬噸。光大證券指出,中國每年產出的釩,90%以上用於鋼鐵行業,用於提高鋼材的效能,這部分需求不會減少。

而在短期內提升五氧化二釩產量並不容易。

美國地質調查局資料顯示,全球釩資源靜態可開採年限約224年,與鋰資源214年的可開採年限相當。釩資源主要分佈在中國、俄羅斯,南非和澳大利亞,截至2021年底,中國釩礦儲量為950萬噸,佔全球40%。

釩雖然在地殼裡儲量高,但獨立釩礦較少見,大部分是與其他礦物形成共生礦或者複合礦。

中國釩資源有52%蘊含在釩鈦磁鐵礦中,另有48%蘊含在含釩石煤中。

五氧化二釩的初始來源是釩鈦磁鐵礦,主要用於冶煉鋼鐵,冶煉之後會產生釩鋼渣,從釩鋼渣中又可提煉五氧化二釩。由於鋼渣提釩技術成熟,每噸五氧化二釩的提取成本在7萬~10萬元,因此中國86。9%的釩是從釩鋼渣中提煉。

但鋼渣提釩受制於釩鋼產量,因此五氧化二釩的產量增加不大。根據申銀萬國資料,2019年到2021年,國內釩鋼渣冶煉提釩的供應量分別為11。25萬噸、11。46萬噸、12。35萬噸。

同時由於環境汙染和危害健康等問題,中國自2018年起禁止釩渣進口。

那麼,市場需求會刺激生產方

直接從釩鈦磁鐵礦中提煉釩

嗎?

龍佰集團股份有限公司於7月12日公告:計劃建設年產能3萬噸的五氧化二釩專案,該專案就是利用溼法從釩鈦磁鐵礦直接提取釩,且回收率高於釩鋼渣提釩。這個專案建成後能顯著增加市場供應,但其建設需要31個月,2025年才能建成投產。

五氧化二釩也可以從石煤中提取,這是一種含碳少、熱值低的劣質無煙煤,也是一種低品位多金屬共生礦。中國石煤中的五氧化二釩含量大多數在0。8%以下。

石煤提釩會產生氯化氫、二氧化硫,環保處理壓力大,綜合成本較高,環保部門對此也嚴格限制。

根據浙商證券的資料,中國石煤礦石產量從2009年的140萬噸下降到2015年的30萬噸,隨著市場需求回升,部分大型企業取得技術突破,石煤礦石產量又逐步回升到2018年的100萬噸左右。

但石煤提釩在短期內很難改變國內五氧化二釩的供應格局,因為石煤提釩的建設週期和釩鈦磁鐵礦提釩相當。

西部礦業2019年年中開始在甘肅省肅北縣建設國內首條綠色石煤提釩環保生產線,並利用石煤提釩的餘熱發電。該專案在2020年完成一期建設,2022年4月完成二期建設並投產,可年產2000噸偏釩酸銨,這是製備五氧化二釩的重要原料。

石煤提釩目前的產量很低。根據申萬宏源資料,2021年中國石煤提取的五氧化二釩產量僅為1。25萬噸,而釩鋼渣提取的五氧化二釩產量為12。35萬噸。

綜上所述,五氧化二釩的供應緊張或許要到2025年才能緩解。這意味著釩資源的價格將上漲,釩電池儲能的成本也會上升。

匡楨仁向《財經十一人》介紹,今年五氧化二釩價格大漲,這是對釩電池儲能影響最大的因素。

萬得資料顯示,四川地區五氧化二釩每噸價格從2020年四季度的8萬元左右,上漲到2022年4月的14萬元左右,目前仍在10萬元左右的高位。

釩電池儲能,真趨勢還是假風口?

另外,釩電池也面臨新技術的挑戰。

比如,鐵鉻液流電池,其原理與釩電池類似,也是將電解質溶液單獨存放在儲罐中,用泵將電解液壓入電堆進行電化學反應,再迴圈回到儲罐。不同之處是,其利用的是鐵、鉻資源,成本更低。但鐵鉻液流電池能量密度低於釩電池,其技術成熟度和商業化進度也不如釩電池。

“市場對於新型儲能的需求很強烈。”北碳優能

(北京)

科技有限公司創始人齊明鑫對《財經十一人》說。齊明鑫投資了水系鋅錳電池儲能技術,並在努力推廣。據他介紹,客戶即便是對這種新型電池也表現出了濃厚興趣,並陸續給予示範專案的訂單。

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