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2022年釩電池行業(yè)研究報告

千際投行 ? 來源: 千際投行 ? 作者: 千際投行 ? 2022-12-06 10:45 ? 次閱讀

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第一章 行業(yè)概況

釩電池(Vanadium Redox Battery,縮寫為VRB),全稱為全釩氧化還原液流電池,是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。釩電池可以作為大容量儲能電站的電池,其工作原理如下:釩電池將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質(zhì),分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進行充、放電試驗時,電解液通過泵的作用,由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負極室,并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應,實現(xiàn)對電池的充放電。

圖:釩電池結(jié)構(gòu)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

長時儲能目前仍處于初期的研發(fā)示范階段,多種解決方案中,抽水蓄能的建設規(guī)模較大。抽水蓄能電站具有技術(shù)成熟、效率高和成本低等優(yōu)勢,成為全球儲能容量最大的解決方案。但抽水蓄能最大的限制是場地限制、建設時間長以及環(huán)境問題。

從長期來看,電化學儲能由于動力電池產(chǎn)業(yè)推動,不受地理環(huán)境的制約,處于比較有利的競爭地位。在電化學儲能方面,目前鋰離子電池、鈉硫電池、鈉離子電池、液流電池等均具備較大應用潛力;而全釩液流電池因壽命長、易擴容等特點,在長時儲能系統(tǒng)領(lǐng)域應用大有可為。

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 光大證券

Guidehouse Insights于2022年二季度發(fā)布的《Vanadium Redox Flow Batteries: Identifyting Market Opportunities and Enablers》報告顯示,2022-2031年釩電池年裝機量有望保持41%的復合增長率,預計2031年全球釩電池年裝機量將達到32.8GWh;其中,2031年亞太地區(qū)(主要為中國)年裝機量將達到約14.5GWh,北美地區(qū)將達到5.8GWh,西歐地區(qū)將達到9.3GWh。

圖:累計2031年全球釩電池裝機量將達到32.8GWh。

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Guidehouse Insights

在釩儲量上,全球釩儲量集中在中國、澳洲、俄羅斯和南非,中國資源儲量全球第一。據(jù)USGS統(tǒng)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產(chǎn)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;澳大利亞、俄羅斯、南非占比分別為25%、21%和15%。

2021年全球釩產(chǎn)量為10.7萬金屬噸,其中中國產(chǎn)量7.3萬噸,占比 68%;俄羅斯、南非和巴西釩產(chǎn)量分別為1.9萬噸、0.9萬噸和0.7萬噸,占比分別為18%、8%和6%。

圖:2021年全球釩資源產(chǎn)量各國占比(%)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

第二章 商業(yè)模式和技術(shù)發(fā)展

2.1 產(chǎn)業(yè)鏈

釩電池產(chǎn)業(yè)鏈包含上游、中游、下游三個部分,涉及多個行業(yè)。

上游:釩原料供給、電堆材料加工,主要原材料包括五氧化二釩、硫酸、碳材料、聚合物材料等,以及各類輔材,涉及基礎(chǔ)化工、鋼鐵冶煉、有色金屬等產(chǎn)業(yè),其中釩礦及其加工業(yè)處于核心地位,是電解液原料五氧化二釩的來源。

中游:電堆裝配、控制系統(tǒng)、其他設備和附件等,其中電堆裝配和控制系統(tǒng)的技術(shù)壁壘最高,涉及各類耗材和元器件。

下游:終端應用市場,主要為各類儲能用戶,包括發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)。

圖:全礬液流電池產(chǎn)業(yè)鏈全貌

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 國泰君安證券

我國的釩電池研究和產(chǎn)業(yè)化世界領(lǐng)先,技術(shù)層面已經(jīng)完備,但產(chǎn)業(yè)鏈尚未健全,需求尚未打開,產(chǎn)能正在蓄力發(fā)展,規(guī)模效應尚未顯現(xiàn)。釩電池產(chǎn)業(yè)鏈復雜度較高,其中核心環(huán)節(jié)是材料端和設備端,材料端主要包括電解液材料和電堆材料,設備端主要包括整機裝配和控制系統(tǒng)。

上游

釩電池上游主要是電解液和電堆的原材料,其中釩電池的電解液材料核心是釩化合物。電解液制造分為兩個步驟,首先是核心前驅(qū)體釩化學品的生產(chǎn),擁有相關(guān)技術(shù)和量產(chǎn)能力的基本為大型釩提煉及加工企業(yè);而后是將前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為電解液,目前掌握釩電解液制造的全球龍頭企業(yè)是大連博融新材料公司,全球市場占有率80%以上。

對于釩電池而言,電解液中雜質(zhì)元素含量會對電池工作電壓、實際容量及循環(huán)性能等產(chǎn)生重要影響,盡管不同廠商產(chǎn)出的釩原料屬于同質(zhì)化產(chǎn)品,但在產(chǎn)品純度和成本上存在較大差異,因此具有長期技術(shù)積累和規(guī)模優(yōu)勢的大型生產(chǎn)廠商更有競爭力,而且隨著環(huán)保要求的日益趨嚴和產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提升,馬太效應可能會更加顯著。

圖:電解液近年產(chǎn)能和產(chǎn)量情況

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東亞前海證券

表:電解液材料的主要企業(yè)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

當前釩電池還沒有大規(guī)模應用,因此幾家代表性企業(yè)主要依靠自研自產(chǎn)或外協(xié)加工的方式生產(chǎn)電極材料,以供自用。由于電堆材料中的電極、雙極板、隔膜等材料與氫燃料電池的相應構(gòu)件幾乎相同,因此目前從事氫燃料電堆材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè),未來較容易轉(zhuǎn)型成為釩電池的電堆材料供貨商,應予以重點關(guān)注。

圖:電堆材料的主要企業(yè)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 國泰君安證券

中游

釩電池中游主要涉及電解液、電堆的制備與電池的制造。電解液價值量占比40%-80%,由釩供應商進行匹配;電堆占比次高,其中離子交換膜占電堆成本的30%-40%。

國內(nèi)釩電池設備企業(yè)大致有兩類:一類是科研院所自研技術(shù)轉(zhuǎn)化的初創(chuàng)企業(yè),多為校企合作模式,以大連融科為代表;另一類是通過吸收合并或控股方式,獲得相應技術(shù),再優(yōu)化升級參與競爭,以北京普能為代表。主要企業(yè):武漢南瑞、上海電氣、四川偉力得、上海神力科技等,各自擁有核心技術(shù),普遍研發(fā)時間超過10年。

國外的全釩液流電池相關(guān)企業(yè)大都規(guī)模較小,主要分布在日本、北美和歐洲。

表:全釩液流電池整機制造企業(yè)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

控制系統(tǒng)的硬件裝置是電力電子行業(yè)的基本元件,相關(guān)產(chǎn)業(yè)較成熟。當前釩電池尚未大規(guī)模應用,因此專門提供釩電池控制系統(tǒng)的企業(yè)較少,主要由相關(guān)企業(yè)自研自用或外協(xié)加工生產(chǎn)。未來一旦市場需求放量,可能會有更多的電控企業(yè)轉(zhuǎn)型入場,因此對于主要從事儲能電控技術(shù)研發(fā)而尚未涉足釩電池的企業(yè),未來較容易轉(zhuǎn)型,為釩電池的控制系統(tǒng)提供解決方案服務,應予以關(guān)注,例如固德威。

下游

釩電池下游主要是終端應用市場,主要為各類儲能用戶,包括發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)。

2.2 商業(yè)模式

釩電池是目前商業(yè)化較為成熟的液流電池路線,具備示范項目運行多年、產(chǎn)業(yè)鏈逐步成型、全生命周期成本低等優(yōu)勢,預計在長時儲能系統(tǒng)的應用空間廣泛。主要原因為:

多個示范項目安全運營:全釩液流電池在全球已經(jīng)具有多個多年的示范項目在運行,產(chǎn)業(yè)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。

全產(chǎn)業(yè)鏈逐步成型:全釩液流電池的電解液、隔膜、膜電極等原材料供應鏈已經(jīng)初步成型,國產(chǎn)化進程不斷加快,已能夠支撐起開展百兆瓦級的項目設計與開發(fā),其產(chǎn)業(yè)配套更加成熟。

全生命周期成本優(yōu)勢:釩電池全生命周期成本已經(jīng)低于鋰電池,具備大規(guī)模商業(yè)化應用的條件。

圖:釩電池商業(yè)化歷程

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 浙商證券

釩電池作為商業(yè)化較為成熟的液流電池,在儲能領(lǐng)域大有可為,尤其是長時儲能領(lǐng)域。隨著儲能安全性要求升級和儲能時長的增加,基于釩電池的高安全性和隨儲能時長增加邊際成本增加較小的特點,釩電池裝機有望進入加速增長階段。

目前共享儲能模式正在興起,它是由第三方投資建設的集中式大型獨立儲能電站,除了滿足自身電站需求外,也為其它新能源電站提供服務。共享儲能的模式將分散的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能資源進行整合,并交由電網(wǎng)進行統(tǒng)一協(xié)調(diào),降低了新能源電站的棄電量,并參與電力輔助服務市場,提高了儲能資源利用率和電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,也促進了儲能形成獨立的輔助服務提供商的身份。

近年來,從國家到地方均出臺了一系列政策支持共享儲能模式的探索發(fā)展,在補償考核方面給予共享儲能新能源發(fā)電項目優(yōu)先考慮,鼓勵共享儲能模式的推廣。目前共享儲能模式的主要盈利方式有調(diào)峰服務補償、峰谷價差套利(參與電力現(xiàn)貨市場交易)、容量租賃、容量補償?shù)取T撔幸?00MW/200MWh山東儲能電站為例,預計可實現(xiàn)累計收益為4831萬元/年(租賃電量50%)。共享儲能模式有望成為當前獨立儲能電站盈利的可行方案。

圖:100MW/200MWh鋰電池/釩電池共享儲能電站收益、成本、IRR測算

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 光大證券

表:釩鈦股份主營業(yè)務

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表:Largo Inc.主營業(yè)務

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

2.2 技術(shù)發(fā)展

對國內(nèi)釩電池行業(yè)的各個專利申請人的專利數(shù)量進行統(tǒng)計,排名前列的公司依次為:四川長虹、上海電氣、河鋼股份、釩鈦股份、海亮股份、雙杰電氣、東方電氣、易成新能、國網(wǎng)英大、龍佰集團等。

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

2.3 政策監(jiān)管

釩電池行業(yè)的行政監(jiān)管部門為國家能源局,主要負責起草能源發(fā)展和有關(guān)監(jiān)督管理的法律法規(guī)送審稿和規(guī)章,擬訂并組織實施能源發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃和政策,推進能源體制改革,擬訂有關(guān)改革方案,協(xié)調(diào)能源發(fā)展和改革中的重大問題。組織推進能源重大設備研發(fā)及其相關(guān)重大科研項目,指導能源科技進步、成套設備的引進消化創(chuàng)新,組織協(xié)調(diào)相關(guān)重大示范工程和推廣應用新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設備。

自律協(xié)會為中國電池工業(yè)協(xié)會,該協(xié)會成立于1988年,經(jīng)國家民政部注冊批準,具有法人資格,為跨地區(qū)、跨部門、跨所有制的國家一級協(xié)會。

中國電池工業(yè)協(xié)會的主管部門是國有資產(chǎn)管理監(jiān)督委員會,同時接受國家民政部和中國輕工業(yè)聯(lián)合會的管理。中國電池工業(yè)協(xié)會的職能是:對電池工業(yè)的政策提出建議,起草電池工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和電池產(chǎn)品標準,組織有關(guān)科研項目和技術(shù)改造項目的鑒定,開展技術(shù)咨詢、信息統(tǒng)計、信息交流、人才培訓,為行業(yè)培育市場, 組織國際國內(nèi)電池展覽會,協(xié)調(diào)企業(yè)生產(chǎn)、銷售和出口工作中的問題。

圖 行業(yè)主要政

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 興業(yè)證券

第三章 行業(yè)估值、定價機制和全球龍頭企業(yè)

3.1 行業(yè)綜合財務分析和估值方法

圖:指數(shù)表現(xiàn)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

釩電池行業(yè)估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現(xiàn)率、P/S市銷率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產(chǎn)估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現(xiàn)金流折現(xiàn)估值法、NAV凈資產(chǎn)價值估值法等。

圖:河鋼股份主營業(yè)務

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圖:釩鈦股份主營業(yè)務

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

3.2 行業(yè)發(fā)展和驅(qū)動因子

(1)政策驅(qū)動力

現(xiàn)有的釩電池項目多數(shù)是地方政府推動的示范項目,少部分為企業(yè)自主建設項目。釩電池全生命周期成本已經(jīng)低于鋰電池,但初始建設成本過高,導致企業(yè)的投資動力不強,后續(xù)或仍需要政府層面進行推動,制定可有效執(zhí)行的價格補償機制和長時儲能產(chǎn)業(yè)政策。

由于國內(nèi)主要釩產(chǎn)量來源于釩鈦磁鐵礦煉鋼生產(chǎn)過程中的釩渣,因此,允許相應鋼鐵公司擴大產(chǎn)能也是增加釩資源來源的方式之一。同時,也可以出臺支持 釩資源開發(fā)的政策,加大對國內(nèi)釩資源的開發(fā)力度。

(2)技術(shù)驅(qū)動力

技術(shù)推動電堆成本持續(xù)下降 。鋰電池成本在商業(yè)化應用以后成本下降迅速,參考鋰電池的降本途徑,可以預見釩電池在大規(guī)模量產(chǎn)后成本仍有較大的下行空間。

釩電池目前仍處于商業(yè)化初期,技術(shù)進步帶來的降本空間較大。如大連物化所通過減少膜材料使用面積而降低電池成本;2020年6月,大連物化所儲能技術(shù)研究部李先鋒和張華民團隊成功開發(fā)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(fā)的可焊接多孔離子傳導膜(成本<100元/m2)。相對于傳統(tǒng)的電池組裝技術(shù),膜材料使用面積減少 30%,電堆總成本降低了40%。

(3)成本驅(qū)動力

國產(chǎn)材料替代帶動成本下降。在離子交換膜方面,目前全球釩電池主要使用美國杜邦公司的Nafion全氟磺酸樹脂交換膜,作為全釩氧化還原液流電池的標準隔膜,其在電解液中的穩(wěn)定性高,但價格昂貴。

目前,國內(nèi)的科潤、東岳、中科院大化所,國外的戈爾等都在自主創(chuàng)新開發(fā)了更低成本的膜。隨著國產(chǎn)離子交換膜的逐步推廣,膜等產(chǎn)品仍有較大成本下降 空間,預計后續(xù)在其他電堆材料(雙極板、碳氈等)也有成本優(yōu)化空間。

3.3 行業(yè)風險分析和風險管理

(1)環(huán)境保護風險

隨著國家對環(huán)境保護力度的不斷加強以及 “碳達峰、碳中和”的推進,鋼鐵企業(yè)面臨的環(huán)保壓力越來越大。

對策:不斷優(yōu)化限停產(chǎn)常態(tài)下的生產(chǎn)組織模式,降低限產(chǎn)損失;結(jié)合環(huán)保要求,著重加強對超低排放、固廢危廢等方面的管控,加快完成超低排放改造,持續(xù)推廣利用先進、成熟、高效的節(jié)能技術(shù)。跟進研究國家碳排放政策,超前謀劃破解“碳達峰、碳中和”對高效生產(chǎn)組織模式的制約。

(2)疫情風險

2022 年上半年,隨著新冠變種病毒的出現(xiàn),疫情在國內(nèi)多發(fā)散發(fā)。疫情的持續(xù)和反復給人員流動、貨物運輸造成不利影響,帶來項目進度延緩、工期增加、成本上升等風險。

對策:業(yè)內(nèi)公司應嚴格落實常態(tài)化疫情防控措施,嚴格執(zhí)行疫情防控應急預案,積極、有序地安排業(yè)內(nèi)公司各項生產(chǎn)經(jīng)營工作,確保人身安全、生產(chǎn)安全等風險可控,積極開拓常態(tài)化疫情防控下的市場拓展模式,盡量減少對業(yè)內(nèi)公司經(jīng)營的影響。

(3)原材料價格波動風險

由于大宗物料價格上漲,導致主營業(yè)務的采購成本上升;同時,由于承接的能源裝備訂單周期較長,原材料價格大幅波動時對行業(yè)利潤水平將帶來較大負面影響。

對策:業(yè)內(nèi)公司應加強對經(jīng)濟運行質(zhì)量的監(jiān)控和管理,及時關(guān)注每個業(yè)務板塊的運行質(zhì)量、業(yè)務結(jié)構(gòu)、盈利水平的變化,優(yōu)化供應鏈管理體系,建立大宗原材料采購平臺,進一步提升控本和采購定價能力,積極控制原材料價格波動給業(yè)內(nèi)公司帶來的風險。

(4)匯率波動風險

出口業(yè)務且合同金額較大,此類合同通常以美元計價;生產(chǎn)過程中需要采購進口設備和零部件,合同也多以美元等主要外幣計價。國際貿(mào)易形勢日漸嚴峻,人民幣匯率波動較大,行業(yè)的出口業(yè)務可能存在匯率變動等因素造成的損益波動和資金回流風險。

對策:業(yè)內(nèi)公司應加大套期保值工具的運用,完善匯率波動的對沖機制,擴大跨境貿(mào)易人民幣結(jié)算,鎖定匯率風險,控制海外項目成本,規(guī)避匯率波動帶來的不利影響。

(5)海外業(yè)務風險

受到新冠疫情持續(xù)發(fā)展的影響,業(yè)內(nèi)公司部分海外工程項目面臨工程延期、人工成本和原材料成本上漲等方面的壓力,同時,外匯匯率波動也對海外工程項目的盈利能力產(chǎn)生不利影響。同時,海外業(yè)務開拓的環(huán)境形勢嚴峻,因國際關(guān)系緊張導致業(yè)內(nèi)公司進出口業(yè)務風險與不確定性加強,業(yè)內(nèi)公司海外業(yè)務所在地政治經(jīng)濟格局變化引發(fā)風險的可能性上升。

對策:業(yè)內(nèi)公司應持續(xù)關(guān)注和研究海外市場的政策與環(huán)境,加強管理和風險管控,完善匯率波動的對沖機制,并為相關(guān)業(yè)務或員工投保相應的險種,以最大限度地保障公司的利益;同時,逐步實施海外市場的本土化經(jīng)營戰(zhàn)略,尋求與當?shù)乜蛻舯3珠L期的良好合作關(guān)系,為業(yè)內(nèi)公司在海外市場發(fā)展樹立良好的市場形象。

(6)市場風險

中國經(jīng)濟整體增長速度趨緩,裝備制造業(yè)與國民經(jīng)濟增長相關(guān)性較強,宏觀經(jīng)濟、國家政策調(diào)整、基礎(chǔ)設施建設投資規(guī)模、城市化進程以及行業(yè)發(fā)展的周期性波動等環(huán)境變化,均會對行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展帶來影響。

對策:業(yè)內(nèi)公司應持續(xù)關(guān)注、定期分析國內(nèi)外宏觀經(jīng)濟走勢可能給公司造成的影響,及時制定各項應對措施;同時,通過持續(xù)推動管理改進,提高公司管理效益,持續(xù)提升核心競爭力,積極創(chuàng)新業(yè)務模式,沉著應對市場變化給公司帶來的各種挑戰(zhàn)。

3.4 競爭分析 - SWOT

優(yōu)勢

(1)與其他儲能電池相比,全礬液流電池電池容量與輸出功率相對獨立,這取決于釩電解液溶劑與電解質(zhì)濃度,輸出功率取決于電堆大??;其次釩電池的電池壽命很長,同時安全性比較高;除此之外,釩電池快充性能比較好,可減少容量損失;最后是釩電池易回收和重復利用。

(2)在供給方面,2021 年中國釩產(chǎn)品儲量、產(chǎn)量占比均居全球第一,較之鋰產(chǎn)品主要依靠進口來說,優(yōu)勢巨大。

(2)劣勢

釩電池目前主要存在兩個技術(shù)上的問題,第一個問題是釩電池生產(chǎn)過程中易析出五氧化二釩沉淀,沉淀物可能惡化電堆性能,因此電堆在長時間運行過程中電解液溫度就會很容易超過45攝氏度。

第二個問題就是石墨極板會被正極液刻蝕,正常情況下石墨板可以使用兩年,但是如若操作不當,可能一次就會完全刻蝕,電堆只能報廢。而且正常情況下每隔兩個月也需要專業(yè)人士進行一次維護,維護頻率較高,費錢也費力。

(3)機遇

“雙碳”背景下,與清潔能源匹配的儲能行業(yè)將迎來快速發(fā)展。釩電池以其自身安全、環(huán)保、超長循環(huán)次數(shù)等特性,在新的政策背景下,將成為電化學儲能的重要組成部分。受益于儲能領(lǐng)域的爆發(fā)式增長,更適合應用于大規(guī)模儲能領(lǐng)域的釩電池已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夜,隨著儲能的發(fā)展和釩電池性能的提高,釩電池在儲能行業(yè)中的滲透率將快速上升。

(4)威脅

一個五千瓦釩電池的成本在四十萬以上,高出相同規(guī)格鉛酸電池的成本數(shù)倍。釩電池成本過高。以一個五千瓦電池為例,電解液(一立方,1.8mol/L)17萬、控制系統(tǒng)10萬、隔膜7萬、板框4萬、石墨板1.5萬、泵0.7萬、碳氈0.4萬,總共40.6萬,這只是主要材料成本,沒計入次要材料成本和人力成本。

3.5 中國企業(yè)重要參與者

中國主要企業(yè)有東方電氣[600875.SH]、上海電氣[601727.SH]、釩鈦股份[000629.SZ]、龍佰集團[002601.SZ]、永泰能源[600157.SH]、新天綠能[600956.SH]、國網(wǎng)英大[600517.SH]、西部礦業(yè)[601168.SH]、河鋼股份[000709.SZ]、海亮股份[002203.SZ]等。

表:釩電池指數(shù)(按總市值排列)

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

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資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 光大證券

(1)大連融科:由大連恒融新能源有限公司和中國科學院大連化學物理研究所共同組建,大連融科領(lǐng)軍國內(nèi)外液流電池標準的制定,引領(lǐng)全球液流電池技術(shù)的發(fā)展。目前成功實施了多項商業(yè)化應用示范項目,在全釩液流電池的核心技術(shù)領(lǐng)域擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán),擁有的專利超過 300 余項。融科儲能提供的服務涵蓋全釩液流電池關(guān)鍵材料、電堆、電池模塊、KW 至百MW級電池儲能系統(tǒng)的供應以及客戶定制儲能解決方案。2022年2月,融科儲能承建的全球最大的 100MW/400MWh 級全釩液流電池儲能電站進入調(diào)試。

(2)北京普能:已開發(fā)出目前世界上高安全、大容量、長時儲能和長電池壽命為一體的全釩液流儲能電池和解決方案。據(jù)北京普能官網(wǎng)介紹,其在全球已經(jīng)安裝和正在處于開發(fā)階段項目容量達到 500兆瓦時,安全穩(wěn)定運行的時間累計接近100 萬個小時。

(3)上海電氣,在釩電池領(lǐng)域已有10年基礎(chǔ),最早的研發(fā)團隊創(chuàng)立于2011年,相關(guān)產(chǎn)線于2020年建成。目前已推出兆瓦級全釩液流電池系統(tǒng)。汕頭已建成的零碳園區(qū)儲能項目使用的即為公司生產(chǎn)的釩電池。

3.6 全球重要競爭者

全球領(lǐng)先全礬液流電池企業(yè)如下:

(1)CellCube (Enerox GmbH):奧地利公司Enerox GmbH是品牌名稱為“CellCube”的全釩液流電池的制造商,是長期儲能解決方案的領(lǐng)先公司之一。

CellCube提供高質(zhì)量、低成本的高效的并網(wǎng)和離網(wǎng)氧化還原液流電池解決方案,以滿足全球?qū)δ芑A(chǔ)設施的需求。CellCube以實現(xiàn)業(yè)內(nèi)最多的液流電池項目而享有盛譽。在長期儲能解決方案需求快速增長的背景下,南非釩公司Bushveld Minerals投資了Enerox,以擴大銷售和制造能力。

CellCube是多小時儲能系統(tǒng)的主要選擇之一。在多年嚴格的耐久性測試中,CellCube系統(tǒng)的關(guān)鍵組件經(jīng)過了10,000多次循環(huán)而沒有中斷——即使在最苛刻的環(huán)境下也表現(xiàn)出強大的性能。

(2)Invinity Energy Systems:北美Avalon Battery和英國公司redT energy合并成立“Invinity Energy Systems”,一家全球領(lǐng)先的釩液流電池公司,專門從事商業(yè)和工業(yè) (C&I)、電網(wǎng)規(guī)模和微電網(wǎng)應用的公用事業(yè)級儲能。釩液流電池設計不易燃且安全,可提供長期的靈活性和可靠性。

隨著全球多家商業(yè)和工業(yè)企業(yè)解鎖低成本、低碳和最大化投資回報的能源,Invinity電池作為光伏(PV)系統(tǒng)的理想補充,具有顯著優(yōu)勢,如提高彈性、增加運營自由度和降低電力成本。

(3)Largo Inc.:作為世界領(lǐng)先的釩公司之一,Largo為低碳未來提供創(chuàng)新的能源解決方案。Largo的 VPURE和VPURE+薄片來自該公司位于巴西的Maracás Menchen礦的最高品位釩礦床。該公司生產(chǎn)行業(yè)首選的釩產(chǎn)品,例如五氧化二釩薄片和五氧化二釩粉末,它們非常適合用于中間合金、催化劑和鋼鐵應用、釩氧化還原液流電池 (VRFB) 和其他應用。

Largo Resources推出了Largo Clean Energy,為快速增長的儲能市場提供釩氧化還原液流電池(VRFB)系統(tǒng)。這家新成立的公司收購了這些資產(chǎn),其中包括之前由美國VionX Energy擁有的 12 個專利。此次收購標志著可再生能源存儲業(yè)務的新開始,該業(yè)務將繼續(xù)吸引具有成熟商業(yè)和運營能力的顛覆性創(chuàng)新者。

(4)SCHMID Group:SCHMID EverFlow儲能解決方案基于先進的釩氧化還原液流電池(VRFB)技術(shù),可提供最佳效率?;赩RFB的SCHMID能源系統(tǒng)具有決定性的優(yōu)勢。

5、VRB Energy

VRB Energy是一家在釩氧化還原電池(VRB)技術(shù)方面享譽全球的公司,該公司由I-Pulse 的子公司艾芬豪電氣擁有多數(shù)股權(quán)。VRB Energy因開發(fā)出世界上壽命最長的釩液流電池而備受贊譽。VRB Energy的產(chǎn)品可靠、可回收、安全且可擴展。

第四章 未來展望

目前釩電池的發(fā)展還面臨著一些問題,如成本居高不下,行業(yè)仍處在示范到商業(yè)化的前期,供應鏈不成熟,市場仍處在開發(fā)階段。為降低釩電池成本,可從以下幾方面著手:

(1)提升關(guān)鍵材料的性能及利用率

材料成本在儲能系統(tǒng)成本中占很大比重,在釩電池電堆中,電極、隔膜及集流體占電堆成本的80%~85%,通過材料性能的提升,設計優(yōu)化等,使電池的電流密度提高,電性能提升,達到降成本的目的。

(2)采用電解液租賃模式

由于釩電池電解液可以無限次循環(huán)使用,而電解液在整個系統(tǒng)中所占成本比重較大??梢耘c釩資源優(yōu)勢企業(yè)合作,采用租賃的模式配備釩電池電解液。當釩電池壽命終止時,由釩礦企業(yè)回收電解液。這樣大大降低了釩電池儲能系統(tǒng)的初期投資總成本,解決了使用者后期的廢液處理問題。釩礦企業(yè)把釩電解液回收處理后釩資源不流失,可二次銷售,不會造成環(huán)境污染。

(3)形成規(guī)?;?/p>

除了科技進步所帶來的成本降低,釩電池生產(chǎn)規(guī)模的擴大也帶來全行業(yè)的成本降低。這主要來源于規(guī)模效應所帶來的原材料采購成本的下降,供應鏈專門化所帶來的采購成本下降和效率提升,以及開發(fā)設計電堆、配套輔助材料和控制系統(tǒng)等方面都可節(jié)約人力成本。專用生產(chǎn)工藝設備和生產(chǎn)經(jīng)驗的積累,帶來了良率提高和效率提升等。

(4)提高系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性

釩電池具有壽命長的優(yōu)勢,長期使用時,系統(tǒng)的維護等費用必不可少,所以系統(tǒng)長期使用的可靠穩(wěn)定對成本是非常重要。

審核編輯黃昊宇

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