2023年是新型儲能的“爆發年”。據統計，2023年我國新型儲能累計裝機規模首次突破30吉瓦，功率規模和能量規模同比增長均超過150%。今年《政府工作報告》首次將“發展新型儲能”寫入其中，無疑為產業發展又添了一把火。
而作為新型儲能領域的“后起之秀”，釩電池也正走向舞臺中央。近日，業內專家在接受《中國化工報》記者采訪時表示，釩電池具有長時、高安全、長壽命的特點，將隨著新能源比重的提升迎來重大市場機遇。
長時、高安全特性受重視 釩電池迎突破性機遇
“全釩液流電池作為我國構建新型電力系統最為重要儲能技術路線之一，最明顯的特征是長時、大規模、安全和可循環利用等優點。”中國科學院金屬研究所研究員、遼寧科京新材料有限公司首席科學家嚴川偉表示。
他介紹說，釩電池屬于水基電池，在常溫常壓下運行，不存在熱失控風險，具有本質安全的突出特征；具有超長壽命，可穩定運行20年以上；可實現100%能量保持，且能量恢復成本較低；同時，由于其電解液可永續循環使用，還具有環境友好的特征。在“雙碳”目標的大背景下，必將迎來突破性機遇。
大連融科儲能技術發展有限公司總經理王曉麗介紹說，全球釩電池儲能項目中運行時間最久的是大連融科在2012年在沈陽法庫國電龍源風電場建設的5兆瓦/10兆瓦時全釩液流電池儲能系統，日歷壽命已超過11年。該項目的成功驗證了釩電池的超長壽命和高穩定性特征。
王曉麗強調了釩電池的“長時”特性。“液流電池是目前行業內為數不多的具有產業化能力的長時儲能技術路線。國內外現在都在講要提升新能源的占比，甚至完全脫離化石燃料。到那時，對于長時儲能的需求的迫切性和必要性就會凸顯出來。”她說。
由中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)發布的《儲能高質量發展：市場機制與商業模式創新》指出，目前，已投運的鋰電池儲能項目的儲存時長一般不超過4個小時。未來，隨著極端天氣頻發、常規火電機組退役和新能源大規模并網，將需要更長持續時間的儲能技術。王曉麗告訴記者，4小時以上的中長時儲能正是釩電池產業的目標市場。
產業降本潛能可期 技術、規模聯手“破題”
根據CNESA全球儲能數據庫統計，截至2023年年底，包括釩電池在內的液流電池在全國新型電力儲能市場累計裝機規模中的占比約為0.6%。
“釩電池打開市場的主要難點還在于經濟性問題，目前釩電池儲能的初始投資成本偏高。”王曉麗說，“釩電池的成本與關鍵材料、電堆、釩原料成本緊密相關。因此，既要推進膜、電極和雙極板材料和核心部件電堆的技術研究，提高電解液的利用率，也要推進上下游產業鏈的深度合作、融合發展，保證原料供給和價格穩定性。”
此外，通過規模化應用拉動產業規模的壯大也將降低釩電池成本，使行業發展形成良性循環。王曉麗表示，面對重大市場機遇期，行業應著力推進高質量項目建設，以提高釩電池在儲能市場中的占比。
“大連融科從2008年就開始釩液流電池的技術開發，和中科院長期的深度產學研合作，實現了技術突破和重大工程項目的落地建設，擁有從電池材料、電堆、電池系統、管理控制到應用技術的完整產權體系。”王曉麗說，“我們于2016年建成了目前全球最大的釩電池儲能裝備生產基地和釩電解液生產基地，目前累計投運釩電池儲能系統超過720兆瓦時。”
嚴川偉則認為，成本高的原因在于技術和產業鏈還“沒有足夠成熟”。“要想對我國能源戰略轉型形成支撐作用，釩電池儲能技術必須實現低成本，否則就會將成本轉嫁至電價上。”他說，“但從長期來看，釩電池儲能具有充分的降本潛能，與鋰電池儲能，甚至抽水蓄能的建設成本是可比的。”
CNESA報告顯示，預計到2030年，液流電池等長時儲能技術有望成熟，有潛力實現與鋰離子電池同等或更低的成本。
眾多企業入局釩電池 行業有望成為新“風口”
近年來，液流電池相關政策頻出。據統計，2023年以來，包括國家層面及地方層面在內有40余條政策明確提出將在液流電池的技術研發、項目開發等方面給予支持。
在政策的扶持下，釩電池規模正穩步擴大，眾多能源行業、化工行業企業紛紛入局釩電池產業，釩電池儼然已成為下一個“風口”。
2022年10月，世界最大釩企—攀鋼釩鈦股份與大連融科組建了合資公司，進行釩電解液的規模化生產。釩電池的發展也帶動攀鋼釩鈦股份非鋼領域用釩量的快速攀升。
3月20日，鈦白粉行業龍頭龍佰集團表示，公司已經開始研發釩液流電池所用的釩材料和短流程制備全釩液流電池電解液及儲備相關技術，釩鈦鐵精礦堿性球團濕法工藝年產3萬噸五氧化二釩(V2O5)創新示范工程目前正在推進中。
今年4月，液流儲能科技有限公司與中國電氣裝備集團儲能科技有限公司簽訂戰略合作協議，雙方將圍繞新型儲能市場開拓、科技研發、產業投資、人才培育等開展深度合作。
“作為企業，我們要保持信心。能源轉型是一個必然趨勢，國家對于長時儲能的需求是非常明確的。”王曉麗表示，“在堅定信心的同時，我們也要敬畏市場，戒絕‘投機’心態，認真做好技術研發和產品質量，讓行業實現健康發展。”
“這是一個好事。商業市場追求利潤，而這種追求又會促進我們行業的發展，繼而使整個社會受益。”嚴川偉說，“現在釩電池已經達到了產業化操作水準，近年也有許多百兆瓦級的項目落地，相信這些項目、技術都會推進產業發展，讓釩電池的潛能真正成為現實。”
他進一步指出，目前我國釩的消費90%～95%用于鋼鐵行業；隨著儲能產業的迅猛發展，預計未來3～5年間，釩在儲能領域的應用將超越其在鋼鐵領域的應用。
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