2023長時儲能及全釩液流電池技術

22報報告目錄長時儲能及全釩液流電池（VRB,VanadiumRedoxFlowBattery)儲能技術簡介全釩液流電池儲能行業(yè)概況1北京普能全釩液流儲能技術發(fā)展與商業(yè)模式的探索1隨著新能源裝機的快速發(fā)展，越迫切。因此《實施方案》要求結合各地區(qū)資源條件，以及對不同形式能源需求，推動長時間電儲能、氫儲能、熱（冷）儲能等新型儲能項目建設，促進多種形式儲能發(fā)展，支撐綜合智慧能源系統(tǒng)建設。 國家發(fā)改委、國家能源局3月21《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》大力加強技術成熟的抽水蓄能電站建設；積極支持新型儲能規(guī)?；瘧?；2030年公司經營區(qū)抽蓄電站裝機由目前26.30GW提高到100GW、電化學儲能由3GW提高到100GW。(雙百目標長時儲能的裝機容量在2040年預計達到1.5至2.5TW這將達到當今全球累計部署的總儲能容量8到15倍長時儲能委員會于2021年底在COP26峰會上成立，致力于在全球范圍內部署長時儲能系統(tǒng)以加速能源系統(tǒng)的脫碳。優(yōu)點從千瓦級到兆瓦級靈活地配置，方便快速地擴建?？煽焖?、頻繁、大電流的充電和放電，且深度充電和放電不損壞電池循環(huán)次數可達10,000次以(100 DOD）釩電解液可完全循環(huán)利用，無環(huán)境污染。安全，常溫常壓運行、主動的熱量管理，無起火或爆炸的風險釩的儲量豐富，資源供應充足

全釩氧化還原液流電池工作原理缺點VS 能量密度較低于鋰電池59/12/20225VRB-ESS?23V50.94

3Li6.941

抽水蓄能

壓縮空氣CAES

北京4.16儲能電站爆炸爆炸。循環(huán)壽命爆炸。循環(huán)壽命無限3000-8000無限不受季節(jié)限制可用容量100%80%100%100%安全性本質安全火災風險本質安全本質安全可回收性100%需要負責處置無無規(guī)模水平GWh項目百MWh項目GWh項目百MWh項目儲能市場>4hours1-4小時>4hours>4hours效率75-80%80-95%75-80%40%-55%（非絕熱系統(tǒng)）60%-70%（絕熱系統(tǒng)）使用壽命30yrs5-10年>30年約25年原材料采購無限制可通過廢物回收獲得受Li，Ni，Co金屬資源約束受自然氣候和客觀地理環(huán)境影響盡可能利用天然洞穴條件，壓力容器成本過高項目建設周期短（~1年）短（1年以內）超長（~10年）2年對生態(tài)影響無低有無LCOE最低低最低低66出處:出處:液流電池全釩鋅溴鐵鉻全鐵Fe3+ Fe2+Fe2++2e-?Feφ’=-0.44VvsSHE2Fe2+-2e-?2Fe3+φ’=+0.77VvsSHE鋅鐵PositiveNegative優(yōu)點儲存容量大、綠色可回收電解液成本低，開路電壓高。材料成本方面具有一定的優(yōu)勢成本較低安全性高，電解液成本低，開路電壓高，工作電流密度窗口寬（40-200mA/cm2），功率密度高缺點中關村儲能聯盟化性以及擴散性導致電池工作電流密度較低鋅枝晶和鋅累積問題成本較高;能量密度較低；壽命短庫倫效率低；電壓效率較低；隔膜。能量密度低；積問題；題。7國家/地區(qū)VRB行業(yè)公司中國北京普能，大連融科，萬利通，上海電氣等日本Sumitomo,Meidensha美國VionxEnergy，AshlawnEnergy澳大利亞EneroxGmbH英格蘭Invinity韓國H2.Inc德國SCHMID，Voltstorage，Volterion捷克Pinflowenergystorage丹麥VisBlue9/12/2022 8廠商及產品概況 目前市場概況 發(fā)展預期廠商及產品概況目前市場概況發(fā)展預期包括中美日德等各主要經濟體均有布局?；炯夹g層面趨于成熟，核心任務為降成本（通過供應鏈優(yōu)化和項目規(guī)模升級）。行業(yè)內企業(yè)相對較少且包括中美日德等各主要經濟體均有布局?；炯夹g層面趨于成熟，核心任務為降成本（通過供應鏈優(yōu)化和項目規(guī)模升級）。行業(yè)內企業(yè)相對較少且企業(yè)體量均較小，項目開發(fā)能力（融資）有限。試點項目已從MW百MW級。

行業(yè)具有發(fā)展快速，產業(yè)鏈結構不斷完善，市成本也在隨技術成熟及步在建立；呈現。9/12/2022 9綜合成本高產業(yè)鏈不完善；上游資源開發(fā)有限；適合應用場景初現截至2021年，中國已裝機儲能容量中，抽水蓄能占86%，液流電池占0.2%，差距較大

項目規(guī)模有限平衡釩價平衡釩價進一步降低產品成本成本下降路徑以4小時儲能系統(tǒng)為例電解液部分非電解液部分說明技術進步、資源整合技術進步，供應鏈優(yōu)化、項目體量增大。展；快速下降；9/12/202212題。9/12/202212中國是釩的儲量大國和最大生產國釩資源不是稀有的，也沒有地理上的限制；中國是釩的主要來源。70以上的釩來源于鋼鐵行業(yè)；90以上的釩又用回鋼鐵行業(yè)。China56%China56%-coalmines鋼鐵生產副產品（73）原礦開采（17）電廠灰、焦炭回收

中國的大型資源：富釩“石煤”礦床中約1億1800萬噸V2O59/12/2022

13

更加趨熱；給；再加上垂直整合的低成本生產未來才可能解決釩電3500

3500

4

6

8小時產品元/KWh40003000250030002500260022002000200018001600~700~1300~1100~1500~1600~190025002000150010005002020 2022 2024 年國電投黃河公司國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）一期工程項目:nd

7.5MW/22.5MWh

豐寧風儲示范項目一期2MW/8MWh張家口國家風光儲輸示范工程2MW/8MWh張家口VRBESSTMMW-Class儲能項500kW/1MWh河南24個、寧夏14河南24個、寧夏14個、山東11個，其他省市均在個位數。據CNESA統(tǒng)計，2022年1-5月中旬全國共享儲能擬在建及招投標項目達到109個，其中陜西25個、已交付

20%

>5%

10%

遼寧大唐國際瓦房店鎮(zhèn)海風電場項目10MW/40MWh遼寧國電投駝山風電場10MW/40MWh全釩液流儲能電站工程大連200MW/800MWh液流電池儲能調峰電站湖北青海共和風電液流儲能項目16四川16

10%

10%10%

20%20%10%20%山東

第一階段湖北10MW/40MWh電第二階段湖北100MW/500MWh全釩液流儲能調峰電站中廣核全釩液流儲能電站項目100MW/200MWh棗陽10兆瓦光儲用項目(一期)3MW/12MWh江蘇國網鹽城射陽港20MW/100MWh浙江杭鍋集團崇賢廠區(qū)智慧儲能電站項1MW/4MWh攀枝花市東區(qū)光伏項目一期100MW

1MW/2MWh國家電投海陽儲能電站項目1MW/2MWh陽光臺兒莊儲能項目

:n.注釋：市場吸引力綜合考慮市場容量、增長趨勢、投資回報、進入難度等；可行性綜合考慮技術匹配和項目經驗9/12/2022 17者 者 公司概覽 制造基地–北京、襄陽 北京制造基地襄陽制造基地擁有全球釩電池領域眾多核心專利，在全球12個國家安裝了近70個儲2GWh。通過收購VRBPowerSystems成長為全球釩液流儲能技術領域的領軍企業(yè)。擁有低穩(wěn)定可靠、加工成本遠低于同行的釩資源。 企業(yè)榮譽 十二五國家863計劃先進能源技術領域項目課題牽頭單位。2010年8月國家工信部立項，承擔重大裝備技術改造釩電池產業(yè)化項目。中國燃料電池與液流電池標準化技術委員會副主任委員單位。國家高新技術企業(yè)。中關村“瞪羚計劃”企業(yè)。清科-中國最具投資潛力50強。

北京生產基地具備100MW/500MWh年產能。GW級基地及產業(yè)集群；3~5級建成GW級產能；心智能制造基地，為國內外他地區(qū)的組裝工廠提供核心部件電堆。 18交付加州奧克納斯德市600kW/3.6MWh儲能系統(tǒng)。Gen2VRBMW-ESS?規(guī)模化生產。收購加拿大VRBPowerSystems

簽署國家風光儲輸MW級液流電池儲能項目。

湖北棗陽10MW光儲用項目一期成功投運。2007

2009

2010

2012

2014

2016

2018

2021 2022公司正式成立。

Gen1VRBMW-ESS?規(guī)?；a。

牽頭承擔“十二五”國家863項目。

Gen3VRBMW-ESS?規(guī)?；a。100MW啟動

100MW級儲能項目實施19VRB-ESS?,安全、環(huán)保、全生命周期低成本、配置靈活的儲能解決方案10kW~100kW 1MW~50MW 50MW以上VRBVRBKW-ESS?VRBkW級產品VRBMW-ESS?VRBMW級產品10kW/40kWh標準模塊化儲能單元

1MW/4MWh標準模塊化儲能單元

100MW級獨立儲能調峰電站20一代電堆 二代電堆 三代電堆外觀額定功率10kW25kW75kW輸出效率78%DC80%DC83%DC投產日期201020162021外形尺寸950mm*760mm*640mm1440mm*750mm*625mm1300mm*820mm*650mm2022年獲得UL1973證書額定功率1MW額定容量4MWh（可調）直流電壓480-810Vdc絕緣電阻>700MΩ最大電流額定功率1MW額定容量4MWh（可調）直流電壓480-810Vdc絕緣電阻>700MΩ最大電流2500Adc總重量30t（不含電解液）響應時間<80ms標準和認證CNAS，UL1973集裝箱尺寸標準40尺高箱環(huán)境溫度-40°—50°空間要求預留維護空間運行溫度0°---45°運行環(huán)境濕度5%-95%功率容量封裝規(guī)模1MW4MWh10.395mx12.192m=127㎡1MW6MWh10.395mx18m=187㎡1MW8MWh20.79mx12.192m=254㎡10MW40MWh1270㎡10MW60MWh1870㎡10MW80MWh2540㎡行業(yè)經驗：+25年的液流電池技術全球行業(yè)知識及項目經驗積累；核心電池材料的自主研發(fā)高性能雙極板；具有超長壽命的電解液專用配方；高可靠性的電堆設計：核心部件電堆內部流場設計；無O-圈密封；高效可靠的電池管理系統(tǒng)：自主知識產權的電池管理系統(tǒng)及獨特的系統(tǒng)平衡管理設計；低成本釩資源渠道：自有低成本的釩資源生產加工渠道，保證低成本儲能系統(tǒng)的供應。在全球12個國家安裝了近70個儲能項目，累計容量接近100MWh，持續(xù)運行時間超過80萬小時。用戶側削峰填谷美國加州600kW/3.6MWh

智能微網斯洛伐克100kW/600kWh

可再生能源并網張北國網風光儲2MW/8MWh用戶側規(guī)?；鈨ε手?棗陽10MWLegend:KW-classMW-class

海島離網印尼松巴島400kW/500kWh24 核心技術優(yōu)勢

久經驗證的產品性能

靈活簡單的生產擴展 低成本離子交換膜先進的釩電池電堆釩電池電解液遠超其他液流儲能技術 低成本離子交換膜先進的釩電池電堆釩電池電解液遠超其他液