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2021年全球儲(chǔ)能電池發(fā)展現(xiàn)狀及市場分析2021-06-29 08:08

全釩液流電池正處于由技術(shù)積累向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期,但其商業(yè)化進(jìn)程較緩慢。全釩液流電池比能量較低,主要應(yīng)用于新能源儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。隨著相關(guān)科研項(xiàng)目的啟動(dòng),全釩液流電池成本有望降低。

儲(chǔ)能電池主要上市公司:明星電力(600101)、 攀鋼釩鈦(000629)等。

本文核心數(shù)據(jù):全釩液流電池裝機(jī)規(guī)模,風(fēng)電裝機(jī)量,光伏裝機(jī)量

全釩液流電池商業(yè)化進(jìn)程較緩慢

目前儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步最快的是化學(xué)儲(chǔ)能,其中鈉硫電池、釩液流電池、鋰離子電池等技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等方面取得了較大突破。其中,全釩液流電池具有容量大、安全環(huán)保、循環(huán)壽命長、能量轉(zhuǎn)換效率高等特征,應(yīng)用價(jià)值日益受到重視,成為大容量儲(chǔ)能領(lǐng)域的首選技術(shù)之一。

目前,釩液流電池產(chǎn)業(yè)化的條件日漸成熟,正處于由技術(shù)積累向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。盡管全釩液流電池具備技術(shù)優(yōu)勢,不過其商業(yè)化進(jìn)程較為緩慢。根據(jù)中國儲(chǔ)能網(wǎng)數(shù)據(jù),全釩液流電池約占液流電池總市場需求的40%,而液流電池占電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的10%,據(jù)此推測,全釩液流電池約占電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的4%。

全釩液流電池成本較高為限制其商業(yè)化發(fā)展的重要因素,釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中,成本占比最大為釩電解液成本,占總成本的41%,電堆成本達(dá)到37%,全釩液流電池系統(tǒng)成本受關(guān)鍵材料、電堆結(jié)構(gòu)、操作條件等多因素的影響。

不過,釩液流電池的擴(kuò)容成本較低,其容量越大,成本越低。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模化效應(yīng)顯現(xiàn),釩液流電池成本有望降低。

全釩液流電池適用于大規(guī)模儲(chǔ)能場景

與鉛蓄電池或鋰離子電池比,全釩液流電池的污染風(fēng)險(xiǎn)度較低,由于全釩液流電池電解液在充放電過程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染物,因此具備可回收的特點(diǎn);同時(shí),全釩液流電池循環(huán)壽命次數(shù)大幅高于鉛蓄電池或鋰離子電池。

全釩液流電池作為目前應(yīng)用最廣泛的液流電池技術(shù),具備適合大規(guī)模儲(chǔ)能、能源轉(zhuǎn)換效率高、循環(huán)壽命長、充電便捷的優(yōu)勢。全釩液流電池系統(tǒng)功率和容量相互獨(dú)立,適合大規(guī)模儲(chǔ)能場景;充放電性能好,能量轉(zhuǎn)換效率高。

盡管全釩液流電池適用于大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域,但其應(yīng)用領(lǐng)域受限,其比能量較低,由于溶解度的限制,比能量提高受限,因此,全釩液流電池體積相對龐大,不適用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

新能源儲(chǔ)能為全釩液流電池的主要應(yīng)用場景

由于電網(wǎng)已成為風(fēng)電發(fā)展的瓶頸,隨著風(fēng)電的爆炸式發(fā)展,風(fēng)電與電網(wǎng)的矛盾將越來越突出,為了減少對電網(wǎng)的沖擊,大幅度提高風(fēng)電場電力的使用率同時(shí)賺取巨額的電網(wǎng)峰谷差價(jià),風(fēng)電場將需要配備功率相當(dāng)于其功率10-50%的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能蓄電池。

對于風(fēng)機(jī)離網(wǎng)發(fā)電,則需要更大比例的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能蓄電池;光伏產(chǎn)業(yè)為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。由于鉛酸電池功率、容量、壽命均非常有限,全釩液流電池也應(yīng)用于光伏發(fā)電儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。

全釩液流電池同時(shí)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)峰、應(yīng)急發(fā)電裝置、電動(dòng)車車用電源等領(lǐng)域,新能源儲(chǔ)能為全釩液流電池的主要應(yīng)用場景。

全釩液流電池成本有望降低

隨著相關(guān)科研項(xiàng)目的啟動(dòng),全釩液流電池成本有望降低,從而推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程。2020年6月,大連化物所研發(fā)出新一代高功率全釩液流電池電堆,總成本下降40%;2021年5月,攀鋼研究院在釩電池領(lǐng)域取得技術(shù)突破,降低了釩電池用電極材料的成本。

同時(shí),與其他電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展歷程類似,預(yù)計(jì)全釩液流電池標(biāo)準(zhǔn)體系將逐步完善,商業(yè)模式也將多樣化。

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