近日，釩電池概念股持續走高，以釩爲主要資源的企業股價也多日漲停，引起(qǐ)行業關注。釩電池，即全釩液流電池，是當前液流電池中發(fā)展時(shí)間最長(cháng)、技術最成(chéng)熟、商業化程度最高的一種(zhǒng)技術。

       滿足中長(cháng)時(shí)儲能(néng)需求

       “全釩液流電池是大規模、大容量、長(cháng)時(shí)、高安全性儲能(néng)的首選技術。”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爲釩離子的稀硫酸水溶液，隻要控制好(hǎo)充放電電壓，保持電池系統存放空間通風良好(hǎo)，就(jiù)不存在著(zhe)火爆炸的風險。”

       根據儲能(néng)時(shí)長(cháng)不同，電化學(xué)儲能(néng)技術可分别滿足不同的市場需求。大連融科技術發(fā)展有限公司總經(jīng)理王曉麗表示：“如基于超級電容的飛輪儲能(néng)技術，具有短時(shí)大功率的調節能(néng)力，锂離子電池适合1小時(shí)-4小時(shí)的儲能(néng)需求，而釩電池則更适合于中長(cháng)時(shí)儲能(néng)，即4小時(shí)-12小時(shí)的儲能(néng)。”

      山西國(guó)潤儲能(néng)科技有限公司技術總監吳志寬向(xiàng)記者介紹：“釩電池與锂電池不同，液流電池的液體電解質儲存在外部儲罐中，而不是儲存在每個電池單元中。由于攜帶能(néng)量的電解質與發(fā)電堆在物理上是分開(kāi)的，因此液流電池的能(néng)量和功率也是分開(kāi)的。”

       除此之外，釩電池作爲儲能(néng)電池，使用壽命也極具優勢。王曉麗進(jìn)一步表示，釩電池可通過(guò)化學(xué)手段低成(chéng)本快速恢複容量衰減。“釩電池本身就(jiù)是一種(zhǒng)壽命超長(cháng)的電池儲能(néng)裝備，在百分之百充放電循環下，釩電池充放電循環次數可以達到2萬次以上。同時(shí)，在它的整個生命周期之内，能(néng)量保持率可以達到百分之百。”

       産業鏈日漸國(guó)産化

       全氟質子交換膜材料是液流儲能(néng)電池最核心部件，也是最具難度的核心技術，被(bèi)業内稱爲全釩液流電池的“心髒”和“芯片”。此前，該技術和産品一直以來都(dōu)掌握在少數外國(guó)公司手中，如今，這(zhè)項技術已被(bèi)國(guó)内企業掌握。

據江蘇科潤膜材料有限公司總經(jīng)理楊大偉介紹，該公司自2009年起(qǐ)瞄準燃料電池和液流電池的方向(xiàng)開(kāi)始做國(guó)産化質子膜，如今，其産品在國(guó)内釩電池質子交換膜市場的份額已經(jīng)達到90%。

      “公司生産的液流儲能(néng)電池在電化學(xué)及力學(xué)性能(néng)方面(miàn)均達到或超過(guò)進(jìn)口産品，同時(shí)造價僅相當于進(jìn)口産品的1/3。”楊大偉表示，“目前，公司擁有120萬平米/年的質子膜産能(néng)，二期又規劃了400萬平米/年産能(néng)的質子膜生産基地，將(jiāng)于明年投産。”

       此外，釩電池生産商也傾向(xiàng)于自主建設零部件生産基地，保障供應。如國(guó)潤儲能(néng)建設有成(chéng)熟的全氟離子膜生産線，融科儲能(néng)則具備關鍵部件電堆的完整生産線以及全球最大釩電解液生産基地。

       降本需擴大産業規模

       據攀鋼釩钛的年報顯示，2021年，全球釩産量(以V2O5計)爲21萬噸左右，其中我國(guó)約占全球産量的65%。不過(guò)，釩資源雖然豐富，釩價卻居高不下。

       爲此，王曉麗認爲，釩電池産業化規模亟待擴大。“在當前技術水平下，釩電池初始投資造價與锂電池相比确實偏高。釩電池産業剛剛興起(qǐ)，雖然産業鏈基本完善，但是産業規模還(hái)沒(méi)有達到規模效應顯現的階段。不過(guò)，無論從材料、核心電堆還(hái)是系統集成(chéng)的角度，釩電池仍有大量的技術提升空間，可以預期在技術上釩電池仍有一個較大的降本潛力。”

       “電解液的成(chéng)本約占整個儲能(néng)系統成(chéng)本的70%，由于電解液可再生循環使用，不需要報廢處理，因此生命周期的價格低、經(jīng)濟性好(hǎo)。”張華民同時(shí)表示，釩電池在電池系統報廢後(hòu)除電解液可再生循環使用外，其他金屬材料、碳材料等，也可以有效利用而不污染環境。

       “如果加大投入，全釩液流電池從性能(néng)、成(chéng)本控制上仍有很大的發(fā)展空間，遠沒(méi)有觸到‘天花闆’。在低溫或者極高溫的環境下，全釩液流電池比锂電池及鉛酸電池更加安全與可靠，有其專屬的特定市場需求。”吳志寬說。

       英國(guó)IDTechEx公司報告認爲，面(miàn)向(xiàng)儲能(néng)市場的釩液流電池到2031年前後(hòu)或將(jiāng)在裝機容量上超過(guò)锂離子電池。

       張華民預計：“到2030年，全釩液流電池儲能(néng)系統的功率(千瓦)裝機市場份額將(jiāng)達到30%左右，容量 (千瓦時(shí))裝機市場份額將(jiāng)會(huì)達到電化學(xué)儲能(néng)的50%左右。”

       “全釩液流電池儲能(néng)系統的輸出功率由電堆的大小和數量決定，而儲能(néng)容量由電解液的體積決定。”張華民表示，正因這(zhè)種(zhǒng)特性，儲能(néng)時(shí)長(cháng)越長(cháng)，釩電池單位造價就(jiù)越低。

    來源：中國(guó)工業網