摘要：近年來，隨著新能源和可再生能源的快速發(fā)展，新型儲(chǔ)能技術(shù)也取得了顯著進(jìn)步。作為新型儲(chǔ)能技術(shù)的一種，全釩液流電池因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和潛力，正逐漸成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。2022年我國全釩液流電池新增裝機(jī)量為0.6GW，較2021年增加0.47GW，液流電池儲(chǔ)能技術(shù)占比提升至2.3%，占比增速明顯加快。隨著全釩液流電池儲(chǔ)能逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣階段，行業(yè)裝機(jī)規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)大。預(yù)計(jì)2025年全釩液流電池新增裝機(jī)將達(dá)到2.3GW，行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也有望迎來較好的發(fā)展機(jī)遇。
一、定義及分類
全釩液流電池是一種通過正負(fù)極電解液中不同價(jià)態(tài)釩離子的電化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能互相轉(zhuǎn)化的儲(chǔ)能裝置。與其他儲(chǔ)能方式對(duì)比，全釩液流電池具有高效率、長壽命、高安全性、易于維護(hù)和可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能、風(fēng)電儲(chǔ)能、太陽能儲(chǔ)能等多個(gè)領(lǐng)域。
二、行業(yè)政策
近年來，我國對(duì)于儲(chǔ)能行業(yè)的重視程度日益提升，并通過一系列政策舉措推動(dòng)其快速前進(jìn)。其中，全釩液流電池作為儲(chǔ)能領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，受到了廣泛關(guān)注。其中，2019年2月，國家能源局公開發(fā)布了《全釩液流電池儲(chǔ)能電站安全衛(wèi)士技術(shù)規(guī)則》（征求意見稿），該文件不僅凸顯了全釩液流電池儲(chǔ)能電站在安全性方面的重要性，還針對(duì)電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行以及維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，提出了具體而詳盡的安全標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范。這些指導(dǎo)性文件為行業(yè)內(nèi)的從業(yè)者提供了有力的技術(shù)支持和明確的行動(dòng)指南，有力地保障了全釩液流電池儲(chǔ)能電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2023年1月，工信部聯(lián)合多個(gè)部門共同發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出了加強(qiáng)新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)的重要任務(wù)，旨在推進(jìn)包括全釩液流電池在內(nèi)的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)品的規(guī)?；瘧?yīng)用。以上政策的發(fā)布不僅為全釩液流電池行業(yè)的發(fā)展指明了方向，也為整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)的健康有序發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
三、發(fā)展歷程
全釩液流電池的研究起源于20世紀(jì)70年代，最初由海外科學(xué)家進(jìn)行探索和研究。在這一階段，中國尚未直接涉足該領(lǐng)域，但全球范圍內(nèi)的科學(xué)研究為后來中國的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著釩液流電池概念的提出，1995年中國工程物理研究院電子工程研究所開展了相關(guān)研究工作，成功研制出功率為500W和1kW的釩液流電池樣機(jī)，這標(biāo)志著中國全釩液流電池技術(shù)的研發(fā)正式起步。
2002-2008年，我國全釩液流電池行業(yè)開啟商業(yè)化探索階段。其中，2002年，攀鋼與中南大學(xué)合作介入釩電池研發(fā)，在國家政策推動(dòng)下，我國全釩液流電池逐步進(jìn)入商業(yè)化初期。2006年中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所成功研制了10KW試驗(yàn)電堆，標(biāo)志著中國的全釩液流電池系統(tǒng)取得了階段性的成功。2009年，北京普能收購VRB公司，掌握釩電池的核心專利權(quán)，推動(dòng)了中國全釩液流電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。同時(shí)，隨著新能源市場(chǎng)的快速發(fā)展和相關(guān)政策的支持，全釩液流電池行業(yè)發(fā)展迅速。截至2023年，全釩液流電池仍處于商業(yè)化運(yùn)營的初期階段，但其發(fā)展前景被廣泛看好。中國市場(chǎng)，在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)需求等多重因素的推動(dòng)下，全釩液流電池市場(chǎng)正在快速發(fā)展。2022年10月，全球最大的全釩液流電池儲(chǔ)能電站也已在遼寧大連并網(wǎng)發(fā)電。
四、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
全釩液流電池作為一種新型儲(chǔ)能技術(shù)，其技術(shù)要求較高，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如化學(xué)、物理、材料科學(xué)等。由于其技術(shù)復(fù)雜，新進(jìn)入者需要投入大量的資金和時(shí)間來進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品測(cè)試，以掌握關(guān)鍵技術(shù)并具備自主創(chuàng)新能力。這需要具備強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施，以及豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)。因此，技術(shù)壁壘是全釩液流電池行業(yè)的重要進(jìn)入壁壘之一，限制了新進(jìn)入者在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
2、資本壁壘
全釩液流電池行業(yè)屬于資金密集型行業(yè)，需要大量的資本投入用于研發(fā)、生產(chǎn)線建設(shè)、市場(chǎng)推廣等。新進(jìn)入者需要具備雄厚的資金實(shí)力。此外，全釩液流電池行業(yè)的回報(bào)周期較長，需要經(jīng)過較長時(shí)間的市場(chǎng)開拓和技術(shù)積累才能實(shí)現(xiàn)盈利。因此，新進(jìn)入者需要具備足夠的財(cái)務(wù)承受能力，以應(yīng)對(duì)較長的投資回報(bào)周期。綜上所述，資本壁壘是全釩液流電池行業(yè)的重要進(jìn)入壁壘之一，新進(jìn)入者需要具備雄厚的資金實(shí)力和財(cái)務(wù)承受能力，以應(yīng)對(duì)技術(shù)研發(fā)的高投入和長周期。
3、政策和法規(guī)壁壘
全釩液流電池行業(yè)的發(fā)展受到政策和法規(guī)的影響。政府對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的支持和政策導(dǎo)向，以及環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行力度，都會(huì)直接影響全釩液流電池行業(yè)的發(fā)展。新進(jìn)入者需要了解并遵守相關(guān)政策和法規(guī)，以獲得合法經(jīng)營資格。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈簡單分為上游原材料、中游制造和下游應(yīng)用三個(gè)部分。全釩液流電池的上游主要是原材料供應(yīng)商，包括釩礦、石墨等。中游主要是制造企業(yè)，這些企業(yè)負(fù)責(zé)全釩液流電池的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。全釩液流電池的下游主要是應(yīng)用領(lǐng)域，包括新能源發(fā)電、電網(wǎng)儲(chǔ)能、工業(yè)儲(chǔ)能等。全釩液流電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：
攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司 四川安寧鐵鈦股份有限公司 河鋼股份有限公司 川威集團(tuán)成渝釩鈦科技有限公司 四川德勝集團(tuán)釩鈦有限公司 南方石墨有限公司 河南省昌盛源石墨開采有限公司 凱盛石墨碳材料有限公司 雞西市匯宇石墨資源有限公司 太西煤集團(tuán)民勤實(shí)業(yè)有限公司 
上游方面，釩礦是全釩液流電池的主要原材料；我國釩礦儲(chǔ)量豐富，總體上儲(chǔ)量和產(chǎn)量均位于世界前列，為全釩液流電池行業(yè)的發(fā)展提供了有力的保障；此外，石墨等材料也是重要的上游原材料之一，主要用于制造電池隔膜、電極等關(guān)鍵部件。下游應(yīng)用可選擇技術(shù)路徑較多，且當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能主力仍為鋰離子電池，全釩液流電池的增長目前對(duì)下游影響較小，產(chǎn)業(yè)變化主要集中在上游和中游。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
（1）大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司
大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司成立于2008年，由大連融科儲(chǔ)能集團(tuán)股份有限公司公司和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所共同組建，是全球領(lǐng)先的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)商。作為最早涉足的全釩液流電池儲(chǔ)能的企業(yè)之一，融科儲(chǔ)能堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，獲批設(shè)立國家能源液流儲(chǔ)能電池技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家地方聯(lián)建工程研究中心，是該技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)制定單位。目前，融科儲(chǔ)能已形成總部研發(fā)、材料基地、裝備基地的“三位一體”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局。截至2023年6月，融科儲(chǔ)能擁有國際、國內(nèi)技術(shù)專利300余項(xiàng)，建有全球最大規(guī)模的全釩液流電池儲(chǔ)能裝備智能制造基地，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)峰、可再生能源并網(wǎng)、工商業(yè)微網(wǎng)等領(lǐng)域的近40項(xiàng)重點(diǎn)工程項(xiàng)目。
（2）永泰能源集團(tuán)股份有限公司
永泰能源集團(tuán)股份有限公司成立于1992年，公司主營業(yè)務(wù)為煤炭和電力業(yè)務(wù)，形成了以煤電互補(bǔ)為基礎(chǔ)的綜合能源經(jīng)營格局。近年來，永泰能源秉持“以煤電為基、以儲(chǔ)能為翼”發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步夯實(shí)煤電主業(yè)，加快儲(chǔ)能轉(zhuǎn)型步伐，并在2022年確立了聚焦全釩液流電池、構(gòu)建儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型目標(biāo)，保持了公司生產(chǎn)經(jīng)營穩(wěn)定、業(yè)務(wù)發(fā)展持續(xù)向好。2023年上半年，永泰能源營業(yè)收入139.82億元，同比下降15.7%；歸母凈利潤10.13億元，同比增長31.45%。其中，收入下滑主要系石化貿(mào)易業(yè)務(wù)規(guī)模同比減少所致。目前，公司正在加快推進(jìn)全釩液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)施與落地。其中，公司所屬張家港德泰儲(chǔ)能裝備有限公司1000MW/年全釩液流電池儲(chǔ)能裝備制造基地（一期300MW/年）已于2023年6月底如期開工建設(shè)，該項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后將占據(jù)目前國內(nèi)10%左右的市場(chǎng)份額。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
近年來，我國新型儲(chǔ)能技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大。特別是以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新型儲(chǔ)能，在國內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)中的占比逐年攀升。2022年以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新型儲(chǔ)能在國內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)的占比已達(dá)到21.9%。在新型儲(chǔ)能中，鋰離子電池占比最大，中國鋰離子電池占新型儲(chǔ)能比重達(dá)到94.0%，液流電池占比1.2%，壓縮空氣占比1.5%。從2022年國內(nèi)新增儲(chǔ)能裝機(jī)技術(shù)占比來看，鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)占比達(dá)94.2%，仍處于絕對(duì)主導(dǎo)地位，而2022年我國全釩液流電池新增裝機(jī)量為0.6GW，較2021年增加0.47GW，液流電池儲(chǔ)能技術(shù)占比提升至2.3%，占比增速明顯加快。全釩液流電池是我國下一階段新能源儲(chǔ)能技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。隨著全釩液流電池儲(chǔ)能逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣階段，行業(yè)裝機(jī)規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)大。預(yù)計(jì)2025年全釩液流電池新增裝機(jī)將達(dá)到2.3GW，行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也有望迎來較好的發(fā)展機(jī)遇。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
（1）上游資源儲(chǔ)量豐富且自主可控
中國為釩生產(chǎn)與消費(fèi)大國，釩資源自主可控。根據(jù)USGS的估算，截至2022年底中國釩儲(chǔ)量規(guī)模約為950萬噸，在全球儲(chǔ)量中的占比約為37.2%；而從產(chǎn)量來看，2022年中國釩產(chǎn)量達(dá)到7萬噸，占全球釩總產(chǎn)量的比重約為70%，因此無論是從儲(chǔ)量還是產(chǎn)能的角度出發(fā)，我國對(duì)釩資源均有較強(qiáng)的掌控能力。相較而言，2022年國內(nèi)鋰資源儲(chǔ)量全球占比不足10%，產(chǎn)量占比不到15%，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)海外礦產(chǎn)資源的依賴較強(qiáng)。綜上所述，中國在釩資源方面的豐富儲(chǔ)量和強(qiáng)大產(chǎn)能為其全釩液流電池行業(yè)的發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
（2）儲(chǔ)能建設(shè)需求持續(xù)擴(kuò)張
風(fēng)電和光伏發(fā)電作為清潔能源的代表，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢?，它們的不穩(wěn)定性也給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了諸多挑戰(zhàn)。因此，儲(chǔ)能技術(shù)作為重要的調(diào)峰手段，在能源轉(zhuǎn)型中扮演著不可或缺的角色。隨著風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量的不斷提升，各省市的消納能力面臨著更高的要求，這也意味著儲(chǔ)能需求將隨之急劇增長。盡管抽水蓄能目前仍是儲(chǔ)能的主要形式，但其自身存在著一定的局限性，如地理?xiàng)l件限制、建設(shè)周期長等。因此，隨著行業(yè)的整體擴(kuò)張和發(fā)展，新型儲(chǔ)能技術(shù)正步入快速發(fā)展的軌道，這為釩液流電池等適合建造大型電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施的技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
（3）全釩液流電池發(fā)展?jié)摿薮?/strong>
全釩液流電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域中以其卓越的性能和多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)脫穎而出。其最顯著的特點(diǎn)包括高安全性、長壽命以及出色的靈活性，這些特質(zhì)使得全釩液流電池在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中獨(dú)樹一幟，特別適合于那些對(duì)安全性有著極高要求的場(chǎng)合。全釩液流電池憑借其高安全性、長壽命和靈活性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)能領(lǐng)域中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力和前景。
2、不利因素
（1）全釩液流電池的成本較高
作為一種新興的電池技術(shù)，全釩液流電池行業(yè)發(fā)展過程中，面臨較大的成本壓力。全釩液流電池的制造過程需要高精度的設(shè)備和工藝，這導(dǎo)致了較高的初始投資成本。其次，在運(yùn)營和維護(hù)方面，全釩液流電池需要定期更換電解質(zhì)和維修設(shè)備，這也增加了長期運(yùn)營的成本。此外，全釩液流電池的主要原料釩是一種稀有金屬，其開采和加工成本相對(duì)較高，這也影響了全釩液流電池的成本控制。因此，降低成本是全釩液流電池行業(yè)面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。
（2）行業(yè)技術(shù)仍有待提升
全釩液流電池技術(shù)要求較高，目前行業(yè)仍面臨一些關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)，這些問題在一定程度上制約了其性能的進(jìn)一步提升和商業(yè)化應(yīng)用的拓展。其中，釩離子的滲透是行業(yè)發(fā)展的重要問題。由于全釩液流電池使用釩離子作為主要的反應(yīng)物質(zhì)，而在充放電過程中，釩離子可能會(huì)發(fā)生滲透現(xiàn)象，導(dǎo)致電池性能的下降。因此，如何有效地控制釩離子的滲透，提高電池的循環(huán)壽命和穩(wěn)定性，是全釩液流電池技術(shù)需要解決的一個(gè)重要問題。
（3）國內(nèi)儲(chǔ)能商業(yè)模式尚未完全建立
當(dāng)前，我國儲(chǔ)能商業(yè)模式尚未完全建立，許多潛在的用戶對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的投資持謹(jǐn)慎態(tài)度。這導(dǎo)致全釩液流電池在市場(chǎng)推廣和應(yīng)用方面面臨一定的困難。與此同時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)需要大量的資金支持，而目前國內(nèi)儲(chǔ)能行業(yè)的投資渠道有限，商業(yè)模式的不確定性增加了投資風(fēng)險(xiǎn)，限制了對(duì)全釩液流電池技術(shù)的研發(fā)投入。
八、競(jìng)爭(zhēng)格局
目前，我國全釩液流電池行業(yè)還處于發(fā)展初期，市場(chǎng)份額相對(duì)分散。其中，融科儲(chǔ)能憑借領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力，脫穎而出，成為全球唯一掌握全釩液流電池完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。受下游需求帶動(dòng)影響，2022年以來，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)融資火熱，釩資源企業(yè)也在積極布局全釩液流電池市場(chǎng)，希望通過資源整合和技術(shù)創(chuàng)新，搶占市場(chǎng)先機(jī)。在這一背景下，上海電氣、易成新能、林源集團(tuán)、北京德泰等產(chǎn)業(yè)鏈上的知名企業(yè)，紛紛宣布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。隨著以上企業(yè)持續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升技術(shù)水平等，全釩液流電池的產(chǎn)能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步提高。
九、發(fā)展趨勢(shì)
儲(chǔ)能是保障國家能源安全，促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)、政府政策的支持以及產(chǎn)業(yè)鏈的完善等多重因素的共同作用，全釩液流電池行業(yè)的未來市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大。目前，全釩液流電池行業(yè)正處于商業(yè)化初期階段，這意味著其降本空間仍然十分充足。未來，行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將主要集中在技術(shù)創(chuàng)新和降本增效上。通過不斷的技術(shù)研發(fā)和優(yōu)化，全釩液流電池的性能將得到提升，同時(shí)其制造成本也將逐步降低。這將使全釩液流電池在能源儲(chǔ)存領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也將進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，隨著全釩液流電池行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，其規(guī)模效應(yīng)將逐漸顯現(xiàn)。這將有助于進(jìn)一步降低全釩液流電池的成本，提高其性價(jià)比，從而推動(dòng)其在能源儲(chǔ)存領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。
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![2024年中國全釩液流電池行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析：長時(shí)儲(chǔ)能需求旺盛，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)化加快 [圖]](http://img.chyxx.com/images/2022/0330/d1363a7ee3953fc25ed09e0b79158acce9dc7c22.png?x-oss-process=style/w320)
2024年中國全釩液流電池行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析：長時(shí)儲(chǔ)能需求旺盛，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)化加快 [圖]
隨著可再生能源的快速發(fā)展，新能源消納問題日益受到市場(chǎng)關(guān)注。在此背景下，全釩液流電池作為一種具有安全性高、循環(huán)壽命長、系統(tǒng)靈活度高、響應(yīng)速度快、溫度耐受性強(qiáng)和環(huán)境友好等顯著優(yōu)勢(shì)的新型儲(chǔ)能技術(shù)，受到了極大的關(guān)注。