最新釩電池?财聯社9月29日訊(記者 李子健)近年來,锂電池價格節節攀升,釩電池是否可以作為技術替代?,我來為大家科普一下關于最新釩電池?以下内容希望對你有幫助!
财聯社9月29日訊(記者 李子健)近年來,锂電池價格節節攀升,釩電池是否可以作為技術替代?
由上海鋼聯等主辦的2022年中國釩業峰會暨釩電池産業發展論壇于9月28日舉辦。釩電池作為論壇的主要議題之一,近期亦頗受資本市場關注。論壇中,多位代表認為釩電池儲能正從示範性項目轉向商業化進程中。
然而,即使釩電池全生命周期成本已經低于锂電池,但初始建設成本過高,導緻企業的投資動力不強。與此同時,在釩源在鋼鐵行業基本形成閉環之下,釩電池發展受制于釩源的擔憂亦在顯現,這或使擁釩成産業策略之一。
釩電池呼之欲出
光大證券相關研報指出,2022 年上半年,在建獨立儲能電站中釩電池的規模已達302MW/1104MWh。而僅今年9月,中核彙能發布采購全釩液流電池系統共1GWh、上海電氣更披露釩電池在手訂單儲備量近3GWh。從規模來看,國内全釩電池産業化進程在加速。
釩電池全稱全釩氧化還原液流電池,是一種以金屬釩離子為活性物質的液态氧化還原可再生電池。與锂電池不同的是,液流電池的電解液與電堆相分離,其工作原理決定了其是目前電化學儲能技術路線中安全性較高的技術路線之一。
工作原理 圖片來源:融科儲能官網光大證券分析師方馭濤在論壇中分享指出,全釩液流電池具備安全性高、擴容性強、循環壽命長、全生命周期成本低等優點,是目前商業化較為成熟的液流電池。這一說法得到了中科院金屬研究所研究員嚴川偉的認同,其認為從某種意義上來講,全釩液流電池等同于液流電池。
嚴川偉的說法并不無道理,據方馭濤報告,全釩液流電池在全球已經具有多個多年的示範項目在運行,産業化效果和可靠性驗證明顯高于鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池。
據GuidehouseInsights預計到2031年,全球釩電池每年新增裝機量将達到32.8GWh(2022年預計約1.6GWh),2022-2031年複合增長率41%。
國家能源局于6月29日發布《防止電力生産事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》裡,即要求“中大型儲能電站不得使用三元锂電池、鈉硫電池”,這使得具備安全性高、循環壽命長、全生命周期成本低以及資源完全自主可控等優點的釩電池,在資本市場中漸被關注。
但與此同時,相對于抽水蓄能、锂電池儲能等而言,釩電池在儲能領域暫處于商業化初步階段,現有的釩電池項目多數是地方政府推動的示範項目,少部分為企業自主建設項目。
方馭濤指出,一是初裝成本高為最大缺點。目前釩電池項目投資成本集中在 3.8-6.0元/Wh, 是目前锂電池儲能電站的投資成本(約1.8元/Wh)的2倍以上;二是釩電池高速增長或拉動釩價上漲;三是能量密度低、能量轉換效率低于锂電池。
破局仍需降本
即使是目前供不應求的锂電池,在發展初期時也經過政策的培育,同樣,釩電池從示範性項目到商業化,或亦離不開政策的支持。而現今釩電池商業化的主要問題指向降本。
方馭濤分享,釩電池全生命周期成本已經低于锂電池,但初始建設成本過高,導緻企業的投資動力不強,後續或仍需要政府層面進行推動,制定可有效執行的價格補償機制和長時儲能産業政策。
降本則主要體現在電解液和電堆這兩個成本占比較高的部分。據IRENA,釩電池成本主要分為電堆、電解液與周邊設備成本三大塊。電堆和電解液是主要成本,合計占比達到 75%左右;其中,釩電解液成本約占40%,電堆成本約占35%,其他構件成本占比25%左右。
方馭濤的報告中更指出,随着充放電時長的增加,釩電池儲能系統的電解液成本占比提升。4小時儲能系統中電解液成本占比達到50%,時長越長,電解液占比越高。
而在2020年6月,大連物化所儲能技術研究部李先鋒和張華民團隊成功開發出新一代30 KW 級低成本全釩液流電池電堆。該電堆采用自主研發的可焊接多孔離子傳導膜(成本<100元/平方)。相對于傳統的電池組裝技術,膜材料使用面積減少30%,電堆總成本降低了40%。
嚴川偉則在論壇上分享電解液現狀稱,釩電池中電解液的經典工藝,通過含釩原料,做成中間品(浸出液),再到釩産品(如V2O5)來制備電解液産品,目前已經可以批量制備且成熟可靠。
“短流程工藝已經開始工程化驗證”,即直接從浸出液中制備電解液,嚴川偉表示,該工藝可以實現降本20%-30%。“實際上(随着)電堆技術進步、電解液成本下降,初期投資還是非常低的,在這一點上和抽水蓄能對标沒問題”。
光大證券相關研報也指出,考慮釩電池降本空間仍較大,後續經濟性會逐步增強。若釩電池儲能交付成本降低 20%(4小時儲能單位投資成本由 3.8 元/wh降至 3 元/Wh),則對應的4小時釩電池儲能的IRR 為2.9%(锂電池IRR2.5%,假設成本不變)。
擁釩或成産業策略之一
嚴川偉報告中釩的産銷規模數據顯示,2021年全球生産21萬噸,消費22萬噸;其中中國生産13萬噸,消費13萬噸。主要來源途徑有釩渣(釩钛磁鐵礦鋼鐵冶金)、原礦和固廢。國内(當前)釩市場特點是鋼鐵副産釩85%,消費90%的釩。
這意味着,釩在鋼鐵行業中本身形成閉環,且從産銷數據中看,基本達到供求平衡。若釩電池開始發展而釩源的開拓滞後,不僅将出現釩價格異常上漲,甚至可能導緻釩供給不能支撐釩電池的發展。
方馭濤在報告中亦提醒,假設2026年釩電池在新型儲能中占比20%,在保守和理想兩種情形下,V2O5的消耗量約11.6萬噸和18.5萬噸(4小時儲能時長)。而2021年中國V2O5産量約13.1萬噸;若釩資源開發力度不及預期,釩電池大規模應用将拉動釩價上漲,進一步擡升電解液成本。
新能源車始料未及的爆發導緻锂供給緊張,锂價格短短兩年暴增近10倍。前車之鑒或使嚴川偉警惕。其認為,産業鍊的挑戰在于當前釩市場(供給)與釩電池儲能産業不相容,難有效支撐産業啟動和發展,是産業鍊最薄弱或制約的一個環節。
應對挑戰,嚴川偉亦提出應對釩供求緊張的策略,一是建設釩資源大市場,對更多釩源(尤其石煤釩)開發,構建廣泛來源的釩資源大市場,解決釩市場供應問題。
二是擁釩,釩電池開發商,需适當掌握釩資源(或自己擁有或采取戰略合作模式掌控),以保障産業推進。
但或值得慶幸的是,釩資源自主可控。據USGS統計,截至2021年底,全球釩金屬儲量6300萬噸,其中已認定符合當前采掘和生産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。
光大證券近期相關研報統計的釩電池及釩資源相關上市公司如下:
(編輯:曹婧晨)
本文源自财聯社記者 李子健
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