未來(lái)10年液流電池有望進(jìn)入高速增長(zhǎng)階段

 1、我國(guó)儲(chǔ)能液流電池商場(chǎng)開(kāi)展規(guī)劃

2021年儲(chǔ)能液流電池因?yàn)轶w系價(jià)格高昂、工業(yè)配套不完善等限制要素，整體商場(chǎng)裝機(jī)容量仍然處于較低水平。
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國(guó)內(nèi)液流電池商場(chǎng)開(kāi)展出現(xiàn)以下特色：

1)商場(chǎng)并未商業(yè)化，正處于項(xiàng)目演示階段，且演示項(xiàng)目遠(yuǎn)低于鋰離子電池;

2)技能道路具有較顯著的偏向，以商業(yè)化程度最高的全釩液流電池為主;

3)演示規(guī)劃偏小，基本以KW-MW級(jí)別為主，混合型演示居多，結(jié)合鐵鋰、三元等鋰離子電池混合運(yùn)用與調(diào)查，全液流電池演示項(xiàng)目偏少。截至2021年末，我國(guó)液流電池累計(jì)裝機(jī)量規(guī)劃約合200MW，占儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量比例約為0.4%。

GGII預(yù)測(cè)未來(lái)10年液流電池有望進(jìn)入高速增長(zhǎng)階段，其首要驅(qū)動(dòng)力有：

1)液流電池技能與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能匹配性高，電池循環(huán)壽命一般在10000次以上，沒(méi)有起火爆炸危險(xiǎn)，功率與容量可分開(kāi)規(guī)劃，能依據(jù)詳細(xì)容量靈活擴(kuò)充儲(chǔ)能容量;

2)液流電池通過(guò)曩昔十年的工程演示，國(guó)內(nèi)工業(yè)配套老練度快速提高，制作本錢(qián)下降顯著;跟著演示規(guī)劃打破百兆瓦和頭部企業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)張，其出資本錢(qián)有望進(jìn)一步下降;

3)十四五儲(chǔ)能規(guī)劃提出要點(diǎn)支撐百兆瓦液流電池技能項(xiàng)目演示，估計(jì)更多的央企和當(dāng)?shù)卣畬?huì)采用該技能道路。

2020-2030年國(guó)內(nèi)液流電池累計(jì)裝機(jī)規(guī)劃(GW)

資料來(lái)歷：高工產(chǎn)研新能源研究所(GGII)，2022年3月

依據(jù)美國(guó)能源部計(jì)算，2017年以前全球液流電池的裝機(jī)量處于緩慢增長(zhǎng)的階段，2018年今后受到我國(guó)、韓國(guó)儲(chǔ)能大規(guī)劃出資的影響，液流電池裝機(jī)量急劇上升。2019年以來(lái)液流電池新增裝機(jī)量首要由我國(guó)貢獻(xiàn)。

2010-2020年全球液流電池裝機(jī)量增長(zhǎng)狀況(MWh)

資料來(lái)歷：DOE，2021年10月

2、我國(guó)儲(chǔ)能液流電池各技能道路開(kāi)展階段

液流電池依據(jù)電解液體系的不同，詳細(xì)可劃分為全釩、鋅溴、鐵鉻、鋅鐵等技能道路。

其中鐵鉻液流技能道路是第一代液流電池技能道路，其采納非貴金屬原資料，其資料價(jià)格廉價(jià)、供給穩(wěn)定，防止液流電池出現(xiàn)鋰離子電池原資料暴漲、金屬供給缺乏的危險(xiǎn)，合適作為大容量、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能電池的大規(guī)劃工業(yè)化運(yùn)用。但鐵鉻液流電池在資料體系上存在顯著的缺陷：鐵鉻液流電池負(fù)極側(cè)析氫反響嚴(yán)峻，鉻離子的電解活性差，需求協(xié)作催化劑運(yùn)用，導(dǎo)致其整體功率和功率密度難以提高至合理水平?，F(xiàn)在鐵鉻液流電池裝機(jī)量較小，處于工程化演示階段。

全釩液流電池是現(xiàn)在液流電池商業(yè)化程度最高，裝機(jī)規(guī)劃占比最大的液流電池技能道路。該道路以釩電解液作為陽(yáng)極和陰極電解液，其循環(huán)壽命可到達(dá)20000次以上;因?yàn)檫\(yùn)用釩作為電解液，防止鐵鉻液流電池發(fā)生的析氫反響和鉻離子電解活性缺乏的問(wèn)題;從事全釩液流電池出產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量更多，工業(yè)配套較為老練，現(xiàn)在現(xiàn)已進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)用的初期。

鋅溴、鋅鐵液流電池在國(guó)內(nèi)的商業(yè)化開(kāi)展稍稍落后于國(guó)外。在技能層面，鋅溴液流電池作為國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)時(shí)間研制的電池體系，其技能和產(chǎn)品的老練度較高，后續(xù)商業(yè)化推廣一方面依靠相關(guān)技能的持續(xù)創(chuàng)新打破，降本增效，另一方面還需求更精準(zhǔn)的場(chǎng)景運(yùn)用與推廣。鋅鐵液流電池在技能和工業(yè)鏈上還不行老練，但其具有較高的能量功率，較長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及較低的資料本錢(qián)，后續(xù)商業(yè)化前景廣闊。

從商業(yè)化開(kāi)展看，鋅空液流電池和全鐵液流電池在國(guó)外都進(jìn)入了相應(yīng)的商業(yè)化運(yùn)用階段，證明其產(chǎn)品在技能道路上已得到一定的商場(chǎng)證明和檢驗(yàn)，但是，其在國(guó)內(nèi)均還處于技能研制階段，沒(méi)有進(jìn)行商業(yè)化推進(jìn)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，2種技能的經(jīng)濟(jì)性、適用性以及進(jìn)一步的商業(yè)化開(kāi)展需求嚴(yán)密盯梢。綜上，能夠看出現(xiàn)在儲(chǔ)能商場(chǎng)關(guān)于液流電池技能呈重視度逐漸加深、認(rèn)可度逐漸加大的態(tài)勢(shì)，裝機(jī)量也在快速提高。在選取的技能體系方面，國(guó)內(nèi)關(guān)于全釩液流電池的商業(yè)化推進(jìn)開(kāi)展較快，但其余技能的商業(yè)化開(kāi)展落后于國(guó)外。

3、我國(guó)儲(chǔ)能液流電池商場(chǎng)競(jìng)賽格局

在很多液流電池中，全釩液流電池開(kāi)展最快，商業(yè)化走得最遠(yuǎn)。

首要，全釩液流電池單瓦時(shí)本錢(qián)最低，國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的產(chǎn)品現(xiàn)已能到達(dá)3.3元/Wh的本錢(qián)水平，估計(jì)2022年能夠下降到2.2元/Wh的水平(按照4小時(shí)儲(chǔ)能系計(jì)算算)。

其次，全釩液流電池通過(guò)多年配套與演示，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已形成一批技能實(shí)力較強(qiáng)、產(chǎn)品系列較為齊全的規(guī)劃企業(yè)，要害核心部件的工業(yè)配套基本完成國(guó)產(chǎn)化，能滿足大規(guī)劃訂單的出產(chǎn)與出售。未來(lái)中短期，全釩液流電池將是液流電池的主流產(chǎn)品道路。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，全釩液流電池也面臨著釩資源缺乏、運(yùn)行溫度和體系功率受限等危險(xiǎn)。鐵鉻電池道路能很好地應(yīng)對(duì)全釩液流電池以上危險(xiǎn)。首要全球鋰資源的儲(chǔ)量約合1600萬(wàn)噸，釩資源的儲(chǔ)量為2200萬(wàn)噸，但鉻資源是5.1億噸，具有大規(guī)劃運(yùn)用推廣的潛力。其次鐵鉻液流電池溫度適應(yīng)規(guī)模更廣，在沒(méi)有保溫的措施下，管道內(nèi)溫度適應(yīng)規(guī)模能夠從零下20℃到70℃。

第三，鐵鉻等要害原資料在20元/kg，遠(yuǎn)低于全釩液流電池的253.9元/kg，當(dāng)量?jī)r(jià)格為1.4元/mol，低于全釩液流電池的23.1元/mol。2020年以來(lái)國(guó)內(nèi)鐵鉻液流電池的產(chǎn)演示項(xiàng)目規(guī)劃快速添加。但鉻離子活性缺乏、析氫反響、電解液互混問(wèn)題的解決仍有待進(jìn)一步的理論打破。

液流電池商場(chǎng)具有以下特色：

1)職業(yè)參與者少，規(guī)劃企業(yè)更少;

2)工業(yè)配套比較鋰電池不完善，出產(chǎn)本錢(qián)仍然較高;

3)下游需求未形成規(guī)劃，競(jìng)賽沒(méi)有完全打開(kāi)。現(xiàn)階段除大連融科、普能世紀(jì)等單個(gè)企業(yè)以外，其余企業(yè)均在業(yè)務(wù)起步階段，終究競(jìng)賽格局沒(méi)有形成。

現(xiàn)階段，大連融科和普能開(kāi)展歷史較長(zhǎng)，積累不少M(fèi)W級(jí)液流電池項(xiàng)目的規(guī)劃與開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在與業(yè)主客戶接觸時(shí)具有更大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。此外，大連融科依托中科院大化所，且與大連市政府有著較深沉的協(xié)作淵源，普能曾經(jīng)牽頭承當(dāng)國(guó)家863方案全釩液流電池儲(chǔ)能技能開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)外液流電池職業(yè)積累許多工業(yè)資源，也增強(qiáng)其在爭(zhēng)奪液流電池演示項(xiàng)目訂單的談判能力。

和瑞儲(chǔ)能進(jìn)入商場(chǎng)較普能和大連融科晚，MW級(jí)項(xiàng)目的規(guī)劃出產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不如上述兩家。但依托國(guó)電投本身的新能源開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)和金融資本加持，和瑞儲(chǔ)能無(wú)需過(guò)多憂慮項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)、項(xiàng)目過(guò)多導(dǎo)致的資金鏈壓力問(wèn)題，一起在爭(zhēng)奪國(guó)電投在國(guó)內(nèi)各地區(qū)液流電池演示項(xiàng)目的訂單時(shí)具有更多的先天優(yōu)勢(shì)。從中長(zhǎng)時(shí)間看，國(guó)電投和瑞儲(chǔ)能開(kāi)展空間比較國(guó)內(nèi)其他民營(yíng)企業(yè)具有更大的開(kāi)展空間。

4、我國(guó)儲(chǔ)能液流電池價(jià)格

GGII計(jì)算，2019年以前全釩液流電池因?yàn)橄掠涡枨笮?，出產(chǎn)規(guī)劃不大，工業(yè)配套不老練，因此單瓦時(shí)價(jià)格高達(dá)4元以上。2020年以來(lái)，全釩液流電池的體系價(jià)格持續(xù)下降，估計(jì)2022年全年有望下降至2.2元/Wh，十四五期末能夠完成低于1.8元/Wh的水平。首要的降本驅(qū)動(dòng)力有以下幾點(diǎn)：

1)十四五儲(chǔ)能規(guī)劃等中央及當(dāng)?shù)胤结樜募B續(xù)出臺(tái)，積極引導(dǎo)液流電池完成工業(yè)化開(kāi)展，部分地區(qū)大力開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能(熱)技能，鼓舞4小時(shí)以上儲(chǔ)能項(xiàng)目的上馬;

2)大連200MW/800MWh調(diào)峰調(diào)頻項(xiàng)目，中廣核襄陽(yáng)100MW/400MWh，國(guó)電投100MW/500MWh等百M(fèi)W液流儲(chǔ)能項(xiàng)目連續(xù)通過(guò)存案與上馬，下游需求快速打開(kāi)。在采購(gòu)規(guī)劃大幅度提高背景下，液流電池單瓦時(shí)本錢(qián)敏捷下降;

3)國(guó)內(nèi)從事液流電池工業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量快速添加，融科、普能世紀(jì)、姑蘇科潤(rùn)等頭部企業(yè)加快擴(kuò)張電堆、離子交換膜、雙極板等零部件產(chǎn)能，帶動(dòng)制作本錢(qián)下降;

4)通過(guò)多年技能攻關(guān)，液流電池核心部件如離子交換膜、雙極板、端板、電堆、電解液配方均已完成國(guó)產(chǎn)化，極大下降進(jìn)口原資料對(duì)產(chǎn)品降本的限制。新工業(yè)智庫(kù)

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液流電池

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