全钒液流电池行业发展趋势预测 钒液流电池市场前景广阔

• 黄文玉 2023年10月18日 来源：互联网 237 7
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钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收

近年来，我国储能装机规模始终处于快速增长阶段，在全球"绿色经济"大潮下，可再生能源配储的呼声也大力提振了储能市场。液流电池作为电化学储能中的一种，因其大容量、高安全性等优势而备受行业关注。其中，全钒液流电池因其良好电池性能更加受到研究者青睐。

全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。

钒电池，全称是全钒液流电池，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。早在60年代，就有铁—铬体系的氧化还原电池问世，但是钒系的氧化还原电池是在1985年由澳大利亚新南威尔士大学的Marria Kacos提出，经过二十多年的研发，钒电池技术已经趋近成熟。在日本，用于电站调峰和风力储能的固定型(相对于电动车用而言)钒电池发展迅速，大功率的钒电池储能系统已投入实用，并全力推进其商业化进程。

据了解，全钒液流电池因其水基储能介质而拥有更高的安全性能，同时，全钒液流电池在循环次数寿命、全生命周期度电成本、资源可持续性以及资源可回收特性等关键性能指标方面具有明显竞争优势。多年以来，国内外研究人员始终在推动这一新兴电池技术降本路径。

全钒液流电池行业现状及未来发展趋势预测

高功率密度电池电堆设计创新是重要的降本突破口。低碳院最新研究成果显示，针对全钒液流电池电堆设计进行创新，能够有效提高电池功率密度。低碳院也凭借此次成果获得中国国际储能大会组委会"2020年度中国储能产业最佳前沿储能技术创新奖"。低碳院最新研发的全钒液流电池，相较于常规全钒液流电池，其储能电堆功率密度和电池能量效率都有显著提升，此外成本也下降约30%左右，低碳院此技术有着明显的性价比优势。

2021年是我国储能从商业化初期到规模化发展的第一年，国家明确2030年30GW储能装机目标。在技术应用上，除了锂电池外，压缩空气、液流电池、飞轮储能等技术也成为2021年国内新型储能装机的重要力量，截至2021年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模46.1GW，占全球市场总规模的22%，同比增长30%。市场增量主要来自新型储能，2021年我国新型储能累计装机规模达到5729.7MW，同比增长75%。

在电池技术不断迭代更新、成本不断下降的情况下，业内专家普遍认为，全钒液流电池已经具备商业化开发条件。目前全钒液流电池是最成熟的液流电池，考虑到液流电池本身优势，全钒液流电池是满足大规模储能产业化要求较为理想的技术，其技术性能与成本也已达到可规模化发展的水平。目前，电堆成本下降已经逐步展开：大连化物所通过开发可焊接多孔离子传导膜，使得电堆膜材料使用面积下降30%、电堆总成本下降40%。因此钒电池成本的逐年下降，可以推动其向市场化、规模化迈进。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国全钒液流电池行业发展趋势与投资研究咨询报告》显示：

全钒液流电池行业资产规模由2019年到2021年由135亿元上升到257亿元。目前，我国全钒液流电池制造厂家共有100多家，行业规模在不断扩大，整个行业的生产能力不断提高。全钒液流电池行业从业人员规模由2019年到2021年由6.3万人上升到10.5万人。2019-2021年全钒液流电池行业产值利税率由7.2%上升到8.1%。由于需求的好转，全钒液流电池行业净利润率由2019年4.7%上升到2021年5.2%左右。

以2025年电化学储能累计30GW计算，随着钒电池商业化推广政策的提出，预计2025年全钒液流电池新增装机可达1.7GW，新增渗透率达20%;同时到2025年钒电池累计装机可达4.3GW，累计渗透率达14%，有望实现国家2025年新型储能技术装机规模30GW的要求。全钒液流电池累计装机2020-2025年CAGR达112%，钒液流电池市场前景广阔。

全钒液流电池的行业应用分析

风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅酸电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，拥有众多杰出优点的钒电池完全可以取代现有的铅酸电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。

光伏发电需要太阳光，一旦到了晚上和阴雨天就发不了电，因而需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅酸电池功率、容量和寿命均非常有限，相信集众多杰出优点于一身的钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。

电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件限制较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件限制，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。

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