釩電池儲能，真趨勢還是假風口？

本文來自微信公眾號：財經十一人 （ID：caijingEleven），作者：劉丁，編輯：馬克，題圖來自：視覺中國

近日，釩電池概念帶動若干股票大幅波動。尤其是釩資源龍頭企業攀鋼集團釩鈦資源股份有限公司（000629.SZ，下稱攀鋼釩鈦），其股價自6月29日以來接近翻倍。

“熱度近期提升了很多，不僅表現在產品銷售方面，投資方面也特別活躍，不停有投資者來討論融資的可能性”，北京普能世紀科技有限公司（下稱普能）亞太區銷售經理匡楨仁對《財經十一人》説。

普能是國內釩電池儲能系統模塊化產品提供商，成立於2007年，目前在全球12個國家和地區安裝投運了70多個釩電池儲能項目。

7月27日，國家能源局電力司司長何洋在國新辦舉行的新聞發佈會上説，鋰離子電池、液流電池（釩電池）、壓縮空氣等多種新型儲能技術路線的產業化進程在顯著提速，下一步，國家能源局將繼續推動新型儲能的試點和示範。

釩電池要火了起來嗎？近來的熱度究竟是真趨勢還是假風口？釩電池有哪些優點和缺點？

釩電池和鋰電池的競爭

相比於傳統的抽水儲能和熔融鹽儲能，包括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、壓縮空氣、液流電池（目前主要是釩電池）、超級電容和飛輪儲能在內的儲能方式被稱之為新型儲能。

新型儲能剛剛興起。根據中關村儲能產業技術聯盟的數據，截止2021年底，中國新型儲能累計裝機佔整體儲能裝機的比例為12.5%。

“新型儲能市場潛力很大，並且剛剛興起，還沒有哪種技術路線能獨霸天下，實際上是多種技術路線爭鳴的態勢”， 廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對《財經十一人》説。

目前，鋰電池暫時領先。

根據中關村儲能產業技術聯盟的數據，截至2021年底，鋰電池佔中國新型儲能累計裝機規模的89.6%，釩電池佔0.9%。原因是在新能源車應用的帶動下，鋰電池更便宜、技術更成熟。

根據光大證券統計，2022年初，鋰電池儲能項目的成本約為1.8元/Wh；而根據普能科技的數據，目前釩電池的成本約為3元/Wh，規模大的項目能夠將成本拉低到2.5元/Wh。

但鋰電池的弱點是安全性不足。

根據光大證券的統計，從2011年到2022年4月，全球總計發生的34起儲能電站爆炸事件中，有32起是鋰電池。

北碳優能（北京）科技有限公司創始人齊明鑫向《財經十一人》介紹説，他們曾碰到某些客户，原計劃在全國各地的大型停車場投資建設鋰電池儲能項目，但因為鋰電池的安全性問題，無法獲得當地消防部門批准。

2022年6月29日，國家能源局發佈《防止電力生產事故的二十五項重點要求（2022版）（徵求意見稿）》，第2章12條提出：“中大型化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；選用梯次利用電池時，應進行一致性篩選並結合溯源數據進行安全評估”。

佔據較大市場份額的鋰電池儲能遭到政策否定，意味着釩電池的機會增加，釩電池的市場熱度隨之提升。

與鋰電池相比，釩電池更安全。

釩電池全稱是全釩氧化還原液流電池。其原理是利用釩氧化物與電極接觸發生電化學反應，使化學能轉換為電能。釩離子電解液含有化學能，釩電池儲能系統將其儲存在儲罐內，利用外接的泵，將電解液從儲罐壓入電池堆體內，使得電解液平行流過電極表面併發生電化學反應，從而完成釩電池儲能系統的充電或放電。

第一，釩電池所需要用到的釩氧化物可以存在於水溶液中，這樣就不容易發生熱失控、燃燒和爆炸；但鋰化學活性好，在水裏不穩定，只能存在於有機物電解液中，易燃易爆；

第二，釩電池的電解液與電堆分離，因此不會出現類似鋰電池因內部短路而發生自燃的現象；

第三，應對中大型儲能需求的時候，釩電池系統只需要增加電解液的體積，安全可控；但鋰電池需要增加單體電池的數量，而數量越大發生事故的概率越大，並且，大量的鋰電池集中存放也更容易出現危險。

釩資源供應和新技術挑戰

但如果釩電池大量應用，國內五氧化二釩的供應將出現緊張。

根據國家能源局數據，截至2021年底，中國新型儲能累計裝機規模約為4GW。

國家發改委、國家能源局在2021年7月23日發佈的《關於加快新型儲能發展的指導意見》中提出，到2025年，新型儲能要完成從商業化初期到規模化發展的轉變，累計裝機規模達到30GW以上。

申銀萬國據此預測：2022年到2025年，中國新型儲能年新增裝機量的同比增速將分別達到69%、69%、64%、64%；浙商證券認為同比增速可達到123%、80%、40%、44%。2025年中國新型儲能年裝機量中，釩電池儲能的佔比可達到15%到20%。

基於這樣的預測，申銀萬國、光大證券、浙商證券認為：2025年前後，中國釩電池儲能年度新增裝機量將達到2.13GW~3.5GW。

釩電池的關鍵材料是製作電解液所需的五氧化二釩，匡楨仁介紹説，目前釩電池40%~50%的成本來自電解液。根據光大證券和普能科技的數據，1GW釩電池需要3.92萬噸五氧化二釩，市場對五氧化二釩的需求將快速增加。

五氧化二釩的供應是否能及時跟上呢？

百川盈孚的數據顯示，中國2021年五氧化二釩產量為13.6萬噸。光大證券指出，中國每年產出的釩，90%以上用於鋼鐵行業，用於提高鋼材的性能，這部分需求不會減少。

而在短期內提升五氧化二釩產量並不容易。

美國地質調查局數據顯示，全球釩資源靜態可開採年限約224年，與鋰資源214年的可開採年限相當。釩資源主要分佈在中國、俄羅斯，南非和澳大利亞，截至2021年底，中國釩礦儲量為950萬噸，佔全球40%。

釩雖然在地殼裏儲量高，但獨立釩礦較少見，大部分是與其他礦物形成共生礦或者複合礦。中國釩資源有52%藴含在釩鈦磁鐵礦中，另有48%藴含在含釩石煤中。

五氧化二釩的初始來源是釩鈦磁鐵礦，主要用於冶煉鋼鐵，冶煉之後會產生釩鋼渣，從釩鋼渣中又可提煉五氧化二釩。由於鋼渣提釩技術成熟，每噸五氧化二釩的提取成本在7萬~10萬元，因此中國86.9%的釩是從釩鋼渣中提煉。

但鋼渣提釩受制於釩鋼產量，因此五氧化二釩的產量增加不大。根據申銀萬國數據，2019年到2021年，國內釩鋼渣冶煉提釩的供應量分別為11.25萬噸、11.46萬噸、12.35萬噸。

同時由於環境污染和危害健康等問題，中國自2018年起禁止釩渣進口。

那麼，市場需求會刺激生產方直接從釩鈦磁鐵礦中提煉釩嗎？

龍佰集團股份有限公司於7月12日公告：計劃建設年產能3萬噸的五氧化二釩項目，該項目就是利用濕法從釩鈦磁鐵礦直接提取釩，且回收率高於釩鋼渣提釩。這個項目建成後能顯著增加市場供應，但其建設需要31個月，2025年才能建成投產。

五氧化二釩也可以從石煤中提取，這是一種含碳少、熱值低的劣質無煙煤，也是一種低品位多金屬共生礦。中國石煤中的五氧化二釩含量大多數在0.8%以下。

石煤提釩會產生氯化氫、二氧化硫，環保處理壓力大，綜合成本較高，環保部門對此也嚴格限制。根據浙商證券的數據，中國石煤礦石產量從2009年的140萬噸下降到2015年的30萬噸，隨着市場需求回升，部分大型企業取得技術突破，石煤礦石產量又逐步回升到2018年的100萬噸左右。

但石煤提釩在短期內很難改變國內五氧化二釩的供應格局，因為石煤提釩的建設週期和釩鈦磁鐵礦提釩相當。

西部礦業2019年年中開始在甘肅省肅北縣建設國內首條綠色石煤提釩環保生產線，並利用石煤提釩的餘熱發電。該項目在2020年完成一期建設，2022年4月完成二期建設並投產，可年產2000噸偏釩酸銨，這是製備五氧化二釩的重要原料。

石煤提釩目前的產量很低。根據申萬宏源數據，2021年中國石煤提取的五氧化二釩產量僅為1.25萬噸，而釩鋼渣提取的五氧化二釩產量為12.35萬噸。

綜上所述，五氧化二釩的供應緊張或許要到2025年才能緩解。這意味着釩資源的價格將上漲，釩電池儲能的成本也會上升。

匡楨仁向《財經十一人》介紹，今年五氧化二釩價格大漲，這是對釩電池儲能影響最大的因素。

萬得數據顯示，四川地區五氧化二釩每噸價格從2020年四季度的8萬元左右，上漲到2022年4月的14萬元左右，目前仍在10萬元左右的高位。

另外，釩電池也面臨新技術的挑戰。比如，鐵鉻液流電池，其原理與釩電池類似，也是將電解質溶液單獨存放在儲罐中，用泵將電解液壓入電堆進行電化學反應，再循環回到儲罐。不同之處是，其利用的是鐵、鉻資源，成本更低。但鐵鉻液流電池能量密度低於釩電池，其技術成熟度和商業化進度也不如釩電池。

“市場對於新型儲能的需求很強烈。”北碳優能（北京）科技有限公司創始人齊明鑫對《財經十一人》説。齊明鑫投資了水系鋅錳電池儲能技術，並在努力推廣。據他介紹，客户即便是對這種新型電池也表現出了濃厚興趣，並陸續給予示範項目的訂單。

本文來自微信公眾號：財經十一人 （ID：caijingEleven），作者：劉丁，編輯：馬克