近日，釩電池概念股持續(xù)走高怒医，以釩為主要資源的企業(yè)股價(jià)也多日漲停，引起行業(yè)關(guān)注颓腮。釩電池睬罗，即全釩液流電池，是當(dāng)前液流電池中發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)牢酵、技術(shù)最成熟、商業(yè)化程度最高的一種技術(shù)衙猪。
滿足中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求
“全釩液流電池是大規(guī)模馍乙、大容量、長(zhǎng)時(shí)垫释、高安全性儲(chǔ)能的首選技術(shù)丝格。”中科院大連化學(xué)物理研究所首席研究員張華民表示，“全釩液流電池的電解液為釩離子的稀硫酸水溶液棵譬，只要控制好充放電電壓显蝌，保持電池系統(tǒng)存放空間通風(fēng)良好，就不存在著火爆炸的風(fēng)險(xiǎn)唠俄。”
根據(jù)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)不同惨浩，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)可分別滿足不同的市場(chǎng)需求。大連融科技術(shù)發(fā)展有限公司總經(jīng)理王曉麗表示：“如基于超級(jí)電容的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)杜戈，具有短時(shí)大功率的調(diào)節(jié)能力赫窄，鋰離子電池適合1小時(shí)-4小時(shí)的儲(chǔ)能需求阶桦，而釩電池則更適合于中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，即4小時(shí)-12小時(shí)的儲(chǔ)能椭集。”
山西國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能科技有限公司技術(shù)總監(jiān)吳志寬向記者介紹：“釩電池與鋰電池不同蝉狭，液流電池的液體電解質(zhì)儲(chǔ)存在外部?jī)?chǔ)罐中点级，而不是儲(chǔ)存在每個(gè)電池單元中咳龄。由于攜帶能量的電解質(zhì)與發(fā)電堆在物理上是分開的，因此液流電池的能量和功率也是分開的宽缴。”
“全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率由電堆的大小和數(shù)量決定迎反，而儲(chǔ)能容量由電解液的體積決定。”張華民表示趾迈，正因這種特性旷似，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，釩電池單位造價(jià)就越低乔煞。
除此之外吁朦，釩電池作為儲(chǔ)能電池，使用壽命也極具優(yōu)勢(shì)渡贾。王曉麗進(jìn)一步表示逗宜，釩電池可通過化學(xué)手段低成本快速恢復(fù)容量衰減。“釩電池本身就是一種壽命超長(zhǎng)的電池儲(chǔ)能裝備空骚，在百分之百充放電循環(huán)下纺讲，釩電池充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到2萬次以上。同時(shí)囤屹，在它的整個(gè)生命周期之內(nèi)熬甚，能量保持率可以達(dá)到百分之百。”
產(chǎn)業(yè)鏈日漸國(guó)產(chǎn)化
全氟質(zhì)子交換膜材料是液流儲(chǔ)能電池最核心部件肋坚，也是最具難度的核心技術(shù)乡括，被業(yè)內(nèi)稱為全釩液流電池的“心臟”和“芯片”。此前智厌，該技術(shù)和產(chǎn)品一直以來都掌握在少數(shù)外國(guó)公司手中粟判，如今，這項(xiàng)技術(shù)已被國(guó)內(nèi)企業(yè)掌握吓缴。
據(jù)江蘇科潤(rùn)膜材料有限公司總經(jīng)理?xiàng)畲髠ソ榻B寇淑，該公司自2009年起瞄準(zhǔn)燃料電池和液流電池的方向開始做國(guó)產(chǎn)化質(zhì)子膜，如今少迁，其產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)釩電池質(zhì)子交換膜市場(chǎng)的份額已經(jīng)達(dá)到90%兆婆。
“公司生產(chǎn)的液流儲(chǔ)能電池在電化學(xué)及力學(xué)性能方面均達(dá)到或超過進(jìn)口產(chǎn)品，同時(shí)造價(jià)僅相當(dāng)于進(jìn)口產(chǎn)品的1/3遏貌。”楊大偉表示婿哥，“目前钾非，公司擁有120萬平米/年的質(zhì)子膜產(chǎn)能，二期又規(guī)劃了400萬平米/年產(chǎn)能的質(zhì)子膜生產(chǎn)基地酣矮，將于明年投產(chǎn)巨均。”
此外，釩電池生產(chǎn)商也傾向于自主建設(shè)零部件生產(chǎn)基地颅挟，保障供應(yīng)测捎。如國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能建設(shè)有成熟的全氟離子膜生產(chǎn)線，融科儲(chǔ)能則具備關(guān)鍵部件電堆的完整生產(chǎn)線以及全球最大釩電解液生產(chǎn)基地而芥。
降本需擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模
據(jù)攀鋼釩鈦的年報(bào)顯示律罢，2021年，全球釩產(chǎn)量(以V2O5計(jì))為21萬噸左右棍丐，其中我國(guó)約占全球產(chǎn)量的65%误辑。不過，釩資源雖然豐富歌逢，釩價(jià)卻居高不下巾钉。
為此，王曉麗認(rèn)為秘案，釩電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)模亟待擴(kuò)大砰苍。“在當(dāng)前技術(shù)水平下，釩電池初始投資造價(jià)與鋰電池相比確實(shí)偏高踏烙。釩電池產(chǎn)業(yè)剛剛興起师骗，雖然產(chǎn)業(yè)鏈基本完善，但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模還沒有達(dá)到規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)的階段讨惩。不過辟癌，無論從材料、核心電堆還是系統(tǒng)集成的角度荐捻，釩電池仍有大量的技術(shù)提升空間滩哥，可以預(yù)期在技術(shù)上釩電池仍有一個(gè)較大的降本潛力。”
“電解液的成本約占整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的70%昨镊，由于電解液可再生循環(huán)使用溃恼，不需要報(bào)廢處理，因此生命周期的價(jià)格低梁捉、經(jīng)濟(jì)性好追粉。”張華民同時(shí)表示，釩電池在電池系統(tǒng)報(bào)廢后除電解液可再生循環(huán)使用外箍属，其他金屬材料短硼、碳材料等，也可以有效利用而不污染環(huán)境公上。
“如果加大投入自幕，全釩液流電池從性能稽徙、成本控制上仍有很大的發(fā)展空間，遠(yuǎn)沒有觸到‘天花板’振袋。在低溫或者極高溫的環(huán)境下很鸥，全釩液流電池比鋰電池及鉛酸電池更加安全與可靠，有其專屬的特定市場(chǎng)需求珍语。”吳志寬說锤岸。
英國(guó)IDTechEx公司報(bào)告認(rèn)為，面向儲(chǔ)能市場(chǎng)的釩液流電池到2031年前后或?qū)⒃谘b機(jī)容量上超過鋰離子電池廊酣。
張華民預(yù)計(jì)：“到2030年能耻，全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率(千瓦)裝機(jī)市場(chǎng)份額將達(dá)到30%左右赏枚，容量 (千瓦時(shí))裝機(jī)市場(chǎng)份額將會(huì)達(dá)到電化學(xué)儲(chǔ)能的50%左右亡驰。”
