2021中國電化學儲能裝機規(guī)模需求增長 全釩液流電池儲能電池技術(shù)適合中國

• 2021年5月26日 HuangJiang來源：新浪 958 60
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我國儲能裝機規(guī)模始終處于快速增長階段，在全球"綠色經(jīng)濟"大潮下，可再生能源配儲的呼聲也大力提振了儲能市場。液流電池作為電化學儲能中的一種，因其大容量、高安全性等優(yōu)勢而備受行業(yè)關(guān)注。其中，全釩液流電池因其良好電池性能更加受到研究者青睞。能電

釩電池，全稱是全釩液流電池，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。全釩液流電池是一種以釩為活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。釩電池電能以化學能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內(nèi)，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動，采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流，從而使得儲存在溶液中的化學能轉(zhuǎn)換成電能。

早在60年代，就有鐵—鉻體系的氧化還原電池問世，但是釩系的氧化還原電池是在1985年由澳大利亞新南威爾士大學的Marria Kacos提出，經(jīng)過二十多年的研發(fā)，釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。在日本，用于電站調(diào)峰和風力儲能的固定型(相對于電動車用而言)釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實用，并全力推進其商業(yè)化進程。

中國電化學儲能電池裝機需求規(guī)模

近年來，我國儲能裝機規(guī)模始終處于快速增長階段，在全球"綠色經(jīng)濟"大潮下，可再生能源配儲的呼聲也大力提振了儲能市場。液流電池作為電化學儲能中的一種，因其大容量、高安全性等優(yōu)勢而備受行業(yè)關(guān)注。其中，全釩液流電池因其良好電池性能更加受到研究者青睞。

根據(jù)中研普華出版的《2021-2026年中國全釩液流電池行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢報告》顯示：電化學儲能是儲能極其重要的一種技術(shù)形態(tài)，未來十年內(nèi)，鋰離子電池將保持主導應用地位。預計2035年，儲能裝機需求2億-2.5億千瓦，其中鋰離子電池為主體的儲能約1.1億-1.6億千瓦。

根據(jù) 全國新能源消納監(jiān)測預警中心，2021 年 Q1 全國風電發(fā)電量 1727 億千瓦時，同比增長50.3%;光伏發(fā)電量 688 億千瓦時，同比增長 30.3%。風電、光伏累計發(fā)電量 2415 億 千瓦時，同比增長 44.0%，占全部發(fā)電量的比重為 12.7%，同比提升 1.9 個百分點。當 前占比較小，對電網(wǎng)整體沖擊不大。

風光發(fā)電量提升帶來的消納問題使儲能受到重視，各國積極推動政策支持儲能，儲能已開始商業(yè)化發(fā)展。此外，碳中和背景下儲能政策支持力度大，疊加系統(tǒng)成本下降導致經(jīng)濟性顯現(xiàn)，儲能預期確定性增長。

全釩液流電池儲能電池最新消息

據(jù)了解，全釩液流電池因其水基儲能介質(zhì)而擁有更高的安全性能，同時，全釩液流電池在循環(huán)次數(shù)壽命、全生命周期度電成本、資源可持續(xù)性以及資源可回收特性等關(guān)鍵性能指標方面具有明顯競爭優(yōu)勢。多年以來，國內(nèi)外研究人員始終在推動這一新興電池技術(shù)降本路徑。

高功率密度電池電堆設(shè)計創(chuàng)新是重要的降本突破口。低碳院最新研究成果顯示，針對全釩液流電池電堆設(shè)計進行創(chuàng)新，能夠有效提高電池功率密度。低碳院也憑借此次成果獲得中國國際儲能大會組委會"2020年度中國儲能產(chǎn)業(yè)最佳前沿儲能技術(shù)創(chuàng)新獎"。低碳院最新研發(fā)的全釩液流電池，相較于常規(guī)全釩液流電池，其儲能電堆功率密度和電池能量效率都有顯著提升，此外成本也下降約30%左右，低碳院此技術(shù)有著明顯的性價比優(yōu)勢。

在電池技術(shù)不斷迭代更新、成本不斷下降的情況下，業(yè)內(nèi)專家普遍認為，全釩液流電池已經(jīng)具備商業(yè)化開發(fā)條件。目前全釩液流電池是最成熟的液流電池，考慮到液流電池本身優(yōu)勢，全釩液流電池是滿足大規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)化要求較為理想的技術(shù)，其技術(shù)性能與成本也已達到可規(guī)?；l(fā)展的水平。

中國全釩液流電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈(上、下游及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè))狀況分析

釩的應用也相對廣泛，其最重要的應用則是在鋼鐵行業(yè)中，作為鐵的合金元素可提高鋼材的堅硬程度。早在2012年，國家發(fā)改委便印發(fā)《釩鈦資源綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，其中就提出要提高資源利用水平、淘汰落后產(chǎn)量的要求。

2018年釩的表現(xiàn)非常突出，一度漲到了2017年價格的5、6倍。之所以出現(xiàn)如此大幅的上升，業(yè)內(nèi)人士分析認為，一是因為2018年國家提高了鋼材標準，原料釩的需求有大幅提高;二是由于國家環(huán)保政策“一刀切”，部分釩礦由于達不到環(huán)保標準從而關(guān)停，導致釩的供應量也有所下降。

釩流電池因其獨特優(yōu)點，使其在許多領(lǐng)域有著廣泛的應用：

1、風力發(fā)電市場

風力發(fā)電機需要配備功率大約相當于其功率1%的鉛酸電池用于緊急情況時風機保護風葉用，另外每一臺風機還需要配備功率大約相當于其功率10%~50%的動態(tài)儲能電池。對于風機離網(wǎng)發(fā)電，則需要更大比例的動態(tài)儲能電池，擁有眾多杰出優(yōu)點的釩電池完全可以取代現(xiàn)有的鉛酸電池，進而構(gòu)建風電場的動態(tài)能源儲存系統(tǒng)。

2、光伏發(fā)電

顧名思義，光伏發(fā)電需要太陽光，一旦到了晚上和陰雨天就發(fā)不了電，因而需要儲能電池為其儲存電力，由于現(xiàn)有的鉛酸電池功率、容量和壽命均非常有限，相信集眾多杰出優(yōu)點于一身的釩電池將作為光伏發(fā)電儲能電池的首選。

3、電網(wǎng)調(diào)峰

電網(wǎng)調(diào)峰的主要手段一直是抽水蓄能電站，由于抽水蓄能電站需建上、下兩個水庫，受地理條件限制較大，在平原地區(qū)不容易建設(shè)，而且占地面積大，維護成本高。釩電池儲能電站不受地理條件限制，選址自由，占地少，維護成本低。可以預期，隨著釩電池技術(shù)的發(fā)展，釩電池儲能電站將逐步取代抽水蓄能電站，在電網(wǎng)調(diào)峰中發(fā)揮重要的作用。

4、電動汽車電源

釩電池由于自身的獨特結(jié)構(gòu)，充電接受能力強，適應快速大電流充電及大電流深度放電，比功率大，比能量高，適合于作電動汽車的動力電源，也可以解決汽車尾氣排放而造成的空氣污染問題。釩電池作為汽車驅(qū)動力的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)“瞬間充電”(直接更換或補充電解液)。

5、不間斷電源和應急電源

作為UPS可用于辦公大樓、劇院、醫(yī)院等應急照明場所，也可用作計算機以及一些軍事設(shè)備的備用電源。

6、供電系統(tǒng)

海島、偏遠地區(qū)等地區(qū)建設(shè)常規(guī)電站或建設(shè)架設(shè)輸電線路造價高昂，使用釩電池并配以太陽能、風能等發(fā)電裝置，可保障這些地區(qū)的穩(wěn)定電力供應。另外釩電池還可以作為郵電通訊、鐵路發(fā)送信號、無線電傳播站等供電系統(tǒng)。

儲能電池最大程度解決新能源消納

中國力爭于 2030 年前實現(xiàn)碳達峰，努力在 2060 年之前實現(xiàn)碳中和，新能 源占比后續(xù)或?qū)⒓铀偬嵘?/p>

可再生能源發(fā)電占比提升，給電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)，儲能能最大程度解決新能源消納的陣痛， 電力行業(yè)發(fā)展開始從發(fā)好電向用好電轉(zhuǎn)型。隨著可再生能源在一次能源的占比 中逐步提升，風電、太陽能發(fā)電的隨機性和波動性也在影響著整個電力系統(tǒng)。新能源+ 儲能可以從根本上解決新能源的波動性，改善新能源發(fā)電的可調(diào)節(jié)性，提高電能質(zhì)量， 解決電網(wǎng)消納的詬病。在新能源占比大幅提升的背景下，儲能的加入讓電力行業(yè)從發(fā) 好電向用好電進行轉(zhuǎn)型。

新能源發(fā)展進入平價僅僅是完成能源革命的第一步，儲能賦予新能源的可調(diào)節(jié)屬性將進 一步幫助新能源走上新的臺階。從新能源的發(fā)展階段來看，新能源實現(xiàn)平價后，還存在 不穩(wěn)定性問題，增配儲能有望調(diào)節(jié)新能源的波動性，增加其可調(diào)節(jié)性，有望推動能源革 命更進一步。

欲了解更多全釩液流電池發(fā)展分析，可點擊中研普華《2021-2026年中國全釩液流電池行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢報告》

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  2021-2026年中國全釩液流電池行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢報告

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