2022全釩液流電池行業(yè)驅(qū)動力及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展機(jī)遇分析報告

2022年深度行業(yè)分析研究報告內(nèi)容目錄全釩液流電池：潛力巨大的長時儲能形式 5全釩液流電池是目前技術(shù)成熟度最高的液流電池技術(shù) 5全釩液流電池具備安全、長壽、靈活等多方面優(yōu)勢 6安全性 6長壽命、低衰減 7靈活性 8資源儲量豐富且自主可控 9綠色環(huán)保、資源可循環(huán)利用 9全釩液流電池主要適用于大規(guī)模、長周期的儲能場景 10儲能市場爆發(fā)已至，全釩液流電池發(fā)展提速 12全球儲能行業(yè)步入規(guī)?；l(fā)展階段 12國內(nèi)：各環(huán)節(jié)發(fā)展模式日益清晰，大型項(xiàng)目招標(biāo)提速 12海外：能源價格持續(xù)上漲加速儲能滲透 13全釩液流電池大規(guī)模發(fā)展的條件已較為成熟 14長時儲能需求顯現(xiàn) 14行業(yè)規(guī)范逐步確立，全釩液流電池安全優(yōu)勢凸顯 16中長時儲能場景中全釩液流電池已具備較好的經(jīng)濟(jì)性 17未來全釩液流電池將成為重要的儲能裝機(jī)形式 20全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈迎來發(fā)展良機(jī) 23上游資源：全釩液流電池將明顯拉動釩資源需求 23中游制造集成：行業(yè)發(fā)展初期一體化龍頭占據(jù)先機(jī) 26能量單元：電解液開發(fā)與制備存在較高壁壘 26功率單元：離子交換膜、電極以及雙極板為核心部件 27輔助單元：零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，核心在于系統(tǒng)設(shè)計與集成 28下游應(yīng)用：短期內(nèi)由大型發(fā)/電網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)，工商業(yè)用戶側(cè)潛在空間較大 29全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈邁向規(guī)?；l(fā)展助力成本進(jìn)一步下行 30圖表目錄圖1：液流電池結(jié)構(gòu)示意圖 5圖2：全釩液流電池反應(yīng)方程式 5圖3：鋰離子電池存在多種熱失控誘因 6圖4：全釩液流電池一般在常溫常壓下運(yùn)行 6圖5：全釩液流電池更高的安全性使其可以采取更為緊密的排布方式 7圖6：全釩液流電池可基本實(shí)現(xiàn)容量零衰減 8圖7：全釩液流電池增加輸出功率只需要增加電堆數(shù)量 8圖8：全釩液流電池增加儲能容量只需要增加電解8圖9：全球釩資源分布圖 9圖10：2021年全球釩儲量分布情況 9圖年全球鋰儲量分布情況 9圖12：全釩液流電池全生命周期內(nèi)環(huán)境影響優(yōu)于鋰離子電池 10圖13：多種儲能技術(shù)互補(bǔ)是長期的發(fā)展趨勢 圖14：全球發(fā)電量結(jié)構(gòu)預(yù)測 12圖15：風(fēng)電、光伏LCOE變化情況（$/kWh） 12圖16：全球新增儲能裝機(jī)規(guī)模情況（GWh） 12圖17：全球累計風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模（GW）及儲能滲透率 12圖18：國內(nèi)電化學(xué)儲能新增裝機(jī)規(guī)模情況（GW） 13圖19：2022上半年儲能項(xiàng)目招標(biāo)不完全統(tǒng)計 13圖20：全球電化學(xué)儲能新增裝機(jī)情況（GW） 14圖21：海外電化學(xué)儲能裝機(jī)結(jié)構(gòu)（按裝機(jī)功率） 14圖22：歐洲部分國家日前電價情況（歐/MWh） 14圖23：歐盟消費(fèi)者電價指數(shù)情況（2015=100） 14圖24：電力系統(tǒng)中不同時間維度的儲能需求 15圖25：全釩液流電池在長時儲能場景中具備比較優(yōu)15圖26：現(xiàn)階段國內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)儲能商業(yè)模式尚未完全建立 18圖27：現(xiàn)階段國內(nèi)抽水蓄能價格形成機(jī)制 18圖28：2021年起上游鋰資源價格大幅上漲（萬/噸） 19圖29：近年來五氧化二釩價格基本保持穩(wěn)定（萬/噸） 19圖30：不同儲能時長下全釩液流電池與鋰電池儲能度電成本對比（/kWh） 20圖31：2021年全球累計新型儲能裝機(jī)構(gòu)成情況 20圖32：2021年中國累計新型儲能裝機(jī)構(gòu)成情況 20圖33：全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)鏈概況 23圖34：濕法提釩工藝流程圖 24圖35：2020年國內(nèi)五氧化二釩產(chǎn)量構(gòu)成 24圖36：2018年螺紋鋼新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后釩價快速沖頂回落 24圖37：中國主要釩礦資源、產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品分布 25圖38：釩電解液實(shí)物圖 27圖39：全釩液流電池電堆結(jié)構(gòu)示意圖 28圖40：全釩液流電池整體系統(tǒng)構(gòu)造 29圖41：鋰電池成本隨產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)大而快速下降 31圖42：不同時長全釩液流電池儲能成本下降預(yù)測（$/Wh） 31圖43：技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模擴(kuò)張共同助力全釩液流電池成本下降 31圖44：攀鋼釩鈦釩產(chǎn)品銷量及收入情況 32圖45：河鋼股份釩產(chǎn)品收入情況 32表1：不同技術(shù)路線液流電池商業(yè)化階段 6表2：部分鋰電池、全釩液流電池儲能電站占地面積對7表3：不同儲能形式對比 表4《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》中各環(huán)節(jié)儲能發(fā)展模式的表述 13表5：近年全球主要儲能安全事故 16表6：近年部分國家儲能安全相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)政17表7：全釩液流電池及鋰電池儲能度電成本測算 19表8：部分已投運(yùn)全釩液流電池儲能電站項(xiàng)目 21表9：2021-2022年國內(nèi)部分大型全釩液流儲能電站項(xiàng)目 21表10：國內(nèi)全釩液流電池儲能裝機(jī)空間測算 22表國內(nèi)釩需求量測算（以五氧化二釩計） 23表12：2020年全球主要釩生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能情況（折五氧化二釩） 25表13：釩資源上游企業(yè)加速布局全釩液流電池儲能相關(guān)領(lǐng)域 26表14：融科儲能一體化布局全釩液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈 26表15：全釩液流電池電解液制備工藝 27表16：全釩液流電池電堆關(guān)鍵零部件發(fā)展方向 28表17：部分大型發(fā)電/電網(wǎng)企業(yè)全釩液流電池儲能項(xiàng)目情況 29表18：2021年以來針對工業(yè)用戶用電的相關(guān)政策 30表19：國內(nèi)部分全釩液流電池廠商現(xiàn)有產(chǎn)能及后續(xù)規(guī)劃 30表20：全球主要全釩液流電池儲能廠商 32全釩液流電池是目前技術(shù)成熟度最高的液流電池技術(shù)Ashimura和Miyake于1971年提出，1974年科學(xué)家L..Thaller以FeCl2和作為正負(fù)極活性物質(zhì)構(gòu)建了全球第一款具有實(shí)際意義的液流電池模型。與一般的固態(tài)電池不同，液流電池的正極和負(fù)極以電解質(zhì)溶液的形式儲存于電池外部的儲罐中，通過正、負(fù)極電解質(zhì)溶圖1：液流電池結(jié)構(gòu)示意圖資料來源：北京低碳院，安信證券研究中心根據(jù)電極活性物質(zhì)的不同，液流電池可分為多種技術(shù)路線，其中已有商業(yè)化應(yīng)用的代表體系包括全釩、鐵鉻、鋅溴等。從技術(shù)成熟度的角度出發(fā)，目前全釩液流電池處于領(lǐng)先位臵，其最早由澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Skyllas-Kazacos1985、國內(nèi)大連化物所等機(jī)構(gòu)從20級別商業(yè)化項(xiàng)目投運(yùn)。相較而言，鐵鉻液流電池存在析氫反應(yīng)和鉻離子電化學(xué)反應(yīng)活性不足等問題，鋅溴電池的單體容量則相對有限，目前基本處于工程化示范階段。圖2：全釩液流電池反應(yīng)方程式資料來源：《化工技術(shù)與開發(fā)》，安信證券研究中心表1：不同技術(shù)路線液流電池商業(yè)化階段技術(shù)路線循環(huán)壽命（次）能量效率（%）國內(nèi)商業(yè)化進(jìn)程國外商業(yè)化進(jìn)程全釩≥2000070%-75%百M(fèi)Wh商業(yè)示范數(shù)十MWh商業(yè)示范鐵鉻≥1000070%-75%MWh工程示范MWh工程示范鋅溴≥600070%MWh工程示范百M(fèi)Wh商業(yè)示范鋅鎳≥1000080%十kWh技術(shù)示范十kWh技術(shù)示范鋅鐵≥1500080%百kWh技術(shù)示范MWh技術(shù)示范鋅空≥2000065%-75%技術(shù)開發(fā)百kWh技術(shù)示范全鐵≥2000075%技術(shù)開發(fā)十MWh商業(yè)示范資料來源：GGII，安信證券研究中心全釩液流電池具備安全、長壽、靈活等多方面優(yōu)勢安全性相較于鋰離子電池，全釩液流電池具有更好的安全性。對于鋰離子電池而言，一旦電池內(nèi)部出現(xiàn)短路或工作溫度過高，電解液就極易發(fā)生分解、氣化，進(jìn)而引發(fā)電池燃燒或爆炸，造成極大的安全隱患。而全釩液流電池的電解液為釩離子的酸性水溶液，在常溫常壓下運(yùn)行，不存在熱失控風(fēng)險，具有本征安全性。根據(jù)實(shí)證結(jié)果，在理論100%SOC下，即便將正負(fù)極電解液直接互混，溫度由32℃升至70℃，全釩液流電池系統(tǒng)不會產(chǎn)生燃燒、起火等風(fēng)險。因此，對于人員密集、規(guī)模比較大、安全性要求較高的儲能場景，全釩液流電池是一種更為安全可靠的技術(shù)。圖3：鋰離子電池存在多種熱失控誘因 圖4：全釩液流電池一般在常溫常壓下運(yùn)行 資料來源：儲能科學(xué)與術(shù)，信證研究心 資料來源：融科儲能，信證研究心尺儲能集裝箱產(chǎn)品的儲能容量為0.5MWh，而當(dāng)前主流鋰電池儲能集成商的尺集裝箱系統(tǒng)儲存容量一般超過足更為嚴(yán)格的消防及安全標(biāo)準(zhǔn)，因此在集裝箱的排布上必須留出更大的安全距離。住建部20226月發(fā)布的《電化學(xué)儲能電站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿》中明確指出鋰離子電池預(yù)制艙長邊及短邊間距均不宜小于（柜）50MWh，相鄰分區(qū)的間距不應(yīng)小于10m，而對于全2列示了部分建成及在建全釩液流電池儲圖5：全釩液流電池更高的安全性使其可以采取更為緊密的排布方式鋰離子電池儲能集裝箱具有嚴(yán)格的安全間距要求3m 分區(qū)間距集裝箱間距3m分區(qū)間距10m全釩液流電池儲能集裝箱排布可更為緊密預(yù)留檢修開門空間資料來源：住建部，安信證券研究中心項(xiàng)目名稱 儲能類型 項(xiàng)目名稱 儲能類型 儲能規(guī)模 占地面積單位占地面積 項(xiàng)目狀態(tài)（畝）（m2/MWh）大連100MW/400MWh儲能調(diào)峰電站一期全釩液流電池100MW/400MWh3660投運(yùn)國電投駝山風(fēng)電場10MW/40MWh儲能電站全釩液流電池10MW/40MWh5.675投運(yùn)寧夏電投寧東基地新能源共享儲能電站示范項(xiàng)目鋰電池200MW/400MWh60100招標(biāo)華電滕州電化學(xué)儲能調(diào)峰項(xiàng)目 鋰電池30 99 投運(yùn)全釩液流電池1MW/2MWh山東萊蕪孟家儲能電站 鋰電池100MW/200MWh58193投運(yùn)大唐龍湖集中(享式儲電 鋰電池100MW/200MWh40133在建湖南城步儒林儲能示范電站 鋰電池100MW/200MWh30100投運(yùn)站示范項(xiàng)目資料來源：招投標(biāo)網(wǎng)站，安信證券研究中心長壽命、低衰減看，全釩液流電池長壽命的優(yōu)點(diǎn)亦得到了充分驗(yàn)證。例如住友電工2005-2007年實(shí)施的205MW/10MWh2012129年多的日歷使用時間，效率和容量均未見衰減。相較而言，目前磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)僅為5000-10000圖6：全釩液流電池可基本實(shí)現(xiàn)容量零衰減資料來源：融科儲能，安信證券研究中心靈活性一套完整的全釩液流電池儲能系統(tǒng)主要由功率單元（電堆、能量單元（電解液和電解液儲罐、電解液輸送單元（管路、泵閥、傳感器等、電池管理系統(tǒng)等部分組成，其中功率單元決定系統(tǒng)功率的大小，而能量單元決定系統(tǒng)儲能容量的大小，兩者相互獨(dú)立。因此，在系統(tǒng)設(shè)計層面，全圖7：全釩液流電池增加輸出功率只需要增加電堆數(shù)量 圖8：全釩液流電池增加儲能容量只需要增加電解液電堆電解液儲罐電解液儲罐電堆電解液儲罐電堆電解液儲罐電解液儲罐電堆電解液儲罐電堆電解液儲罐電解液儲罐

增加電堆模塊 儲罐和電解液不變

可分離

電堆模塊不變 增加儲罐和電解液電解液儲罐電解液儲罐電堆電解液儲罐

需要大的儲能容量 電堆 電解液儲罐 電解液儲罐 電解液儲罐電堆電解液儲罐電解液儲罐電解液儲罐資料來源：儲能科學(xué)與術(shù)，信證研究心 資料來源：儲能科學(xué)與術(shù)，信證研究心資源儲量豐富且自主可控釩是地球上廣泛分布的微量元素之一，儲量相對豐富。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)（本段均以釩金屬當(dāng)量計超過6300年底可開發(fā)的資源儲量約為2400萬噸，其中90%左右以釩合金的形式用于鋼鐵行業(yè)。按當(dāng)前的技術(shù)水平，1GWh萬噸，且釩圖9：全球釩資源分布圖資料來源：USGS，安信證券研究中心中國為釩生產(chǎn)與消費(fèi)大國，釩資源自主可控。根據(jù)的估算，2021年底中國釩儲量規(guī)模約為（本段均以釩金屬當(dāng)量計20212/3，因此無論是從儲量還是產(chǎn)能的角度出發(fā)，我國對釩資源均有較強(qiáng)的掌控能力。相較而言，2021年國內(nèi)鋰資源的全球儲量占比僅為7%，產(chǎn)量占比不到15%，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈對海外礦產(chǎn)資源的依賴較強(qiáng)。圖10：2021年全球釩儲量分布情況 圖年全球鋰儲量分布情況14%3%14%3%中國 智利21%

39%

澳大利亞 7俄羅斯南非10

41%

阿根廷中國25%

25%資料來源安信證券研中心 料來源安信證券研中心綠色環(huán)保、資源可循環(huán)利用全釩液流電池在運(yùn)行過程中不涉及污染與排放，且電解液可循環(huán)利用，是一種綠色環(huán)保的儲能形式。如五氧化二釩，有一定的腐蝕性但無毒性，且工作過程中封閉運(yùn)行，對環(huán)境與人體基本不會產(chǎn)生危害。此外，從全生命周期的角度來看，鋰電池儲能系統(tǒng)在壽命到期后各類提取進(jìn)入鋼鐵、合金等其他市場領(lǐng)域，電堆關(guān)鍵部件（如碳電極、雙極板、離子交換膜等）以及管路、閥泵等的處理也更為簡單，無環(huán)境負(fù)擔(dān)，所以無論是從回收成本角度還是污染排50%圖12：全釩液流電池全生命周期內(nèi)環(huán)境影響優(yōu)于鋰離子電池MC111MC811全釩液流電池-不考慮電解液回收全釩液流電池-電解液50%回收全球變暖 細(xì)顆粒物 陸地酸化人體毒性礦產(chǎn)資源 化石能源 累積總形成 消耗 消耗 源消耗資料來源：《Lifecycleassessmentoflithium-ionbatteriesandvanadiumredoxflowbatteries-basedrenewableenergystoragesystems》，安信證券研究中心全釩液流電池主要適用于大規(guī)模、長周期的儲能場景目前全球范圍內(nèi)傳統(tǒng)火10%kW級的用戶側(cè)場景到GW圖13：多種儲能技術(shù)互補(bǔ)是長期的發(fā)展趨勢儲能時長儲能時長 氫能 抽水蓄能電化學(xué)儲能壓縮空氣儲能飛輪儲能超導(dǎo)儲能儲能容量超級電容資料來源：Joi，安信證券研究中心全釩液流電池在大規(guī)模、長周期的儲能場景中具有廣闊的發(fā)展空間。表3：不同儲能形式對比規(guī)模選址靈儲能周期響應(yīng)時間效率能量密度壽命投資成本（MW）活性（Wh/L）（元/kWh）抽水蓄能100-5000差數(shù)小時-數(shù)天分鐘級70%-80%0.2-240-60年1000-1500壓縮空氣1-300差數(shù)分鐘-數(shù)天分鐘級60%-70%3-10030-40年1500-3000飛輪0.1-10靈活數(shù)秒-數(shù)分鐘十毫秒級80%-95%20-805-20年45000鉛酸電池0.1-20靈活數(shù)分鐘-數(shù)小時百毫秒級65%-80%50-805-8年800-1300鋰電池0.1-1000靈活數(shù)分鐘-數(shù)小時百毫秒級85%-90%200-4005-10年1500-2000全釩液流電池0.1-1000靈活數(shù)分鐘-數(shù)天百毫秒級65%-75%20-7020年2500-3500鈉離子電池0.1-1000靈活數(shù)分鐘-數(shù)小時百毫秒級80%-85%150-3005-8年1500-2000超級電容0-1靈活數(shù)秒毫秒級60%-90%10-205-8年9500-13500資料來源：中能智庫，安信證券研究中心全球儲能行業(yè)步入規(guī)模化發(fā)展階段現(xiàn)2050年碳中和的目標(biāo)，可再生能源發(fā)電占比需由2020年的30%以下提升至2030年的60%以上，2050年則需達(dá)到近90%，而隨著光伏、風(fēng)電等波動性能源加速取代傳統(tǒng)的火電儲能”圖14：全球發(fā)電量結(jié)構(gòu)預(yù)測 圖15：風(fēng)電、光伏LCOE變化情況（$/kWh）

化石能源 核電 水電 光伏 風(fēng)電 其他2010 2015 2020 2030E 2050E

0.450.400.350.300.250.200.150.100.050.00

光伏 海上風(fēng)電 陸上風(fēng)電2010 2012 2014 2016 2018 2020資料來源安信證券研中心 資料來源：IRENA，安信證研究心2021年全球新增儲能裝機(jī)規(guī)模為，較20202021年底全球累計儲能裝機(jī)容量約為27GW/56GWh2021年底全球累計風(fēng)電/此推算儲能在全球風(fēng)電光伏裝機(jī)中的占比僅為1.5%，我們認(rèn)為儲能市場的高速增長才剛剛開始，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。圖16：全球新增儲能裝機(jī)規(guī)模情況（GWh） 圖17：全球累計風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模（GW）及儲能滲透率新增儲能裝機(jī)規(guī)模 增速2520151050201320142015201620172018201920202021

250%200%150%100%50%0%-50%

0

風(fēng)電裝機(jī) 光伏裝機(jī) 儲能滲透率3.0%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%201320142015201620172018201920202021資料來源：BNEF，安信證研究心 資料來源安信券研中心國內(nèi)：各環(huán)節(jié)發(fā)展模式日益清晰，大型項(xiàng)目招標(biāo)提速政策勾勒發(fā)展前景，各環(huán)節(jié)儲能發(fā)展模式逐漸清晰。2022年2月底，國家發(fā)改委、能源局2025年新型儲能由商業(yè)2030年新型儲能全面市場化發(fā)展”的目標(biāo)。此外，本次文件對發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能均進(jìn)行了明確的部署，各環(huán)節(jié)儲能發(fā)展模式逐漸清晰。表環(huán)節(jié) 主要內(nèi)容積極引導(dǎo)新能源電站以市場化方式配署新型儲能。對于配套建設(shè)新型儲能或以共享模式落實(shí)新型儲能的新能源發(fā)發(fā)電側(cè)

電網(wǎng)側(cè) 建立電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲能電容量價機(jī)，逐推動能電參與力市場科學(xué)估新儲能變電施投替代效益，探索將電網(wǎng)替性儲設(shè)施本收納入配電回收。加快落實(shí)分時電價政策，建立尖峰電價機(jī)制，拉大峰谷價差，引導(dǎo)電力市場價格向用戶側(cè)傳導(dǎo)，建立與電力現(xiàn)貨用戶側(cè)探索新型儲能商業(yè)模式

資料來源：國家發(fā)改委，國家能源局，安信證券研究中心202220212021年為國內(nèi)儲能行業(yè)由商CNESA的統(tǒng)計，2021年國內(nèi)新增新型儲能裝機(jī)2.4GW/4.9GWh，較2020年同比增長約54%，其中電化學(xué)儲能裝機(jī)2.32GW，同比增長近49%。2022年上半年受制于疫情、原材料漲價等多方面因8GW/22GWh以上（主要統(tǒng)計、儲能集成系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備18Gh7月我們統(tǒng)計到的國內(nèi)儲能項(xiàng)目招標(biāo)規(guī)模就已超過13GWh（。圖18：國內(nèi)電化學(xué)儲能新增裝機(jī)規(guī)模情況（GW） 圖19：2022上半年儲能項(xiàng)目招標(biāo)不完全統(tǒng)計

電化學(xué)儲能新增裝機(jī) 同比增速2015201620172018201920202021

400%350%300%250%200%150%100%50%0%-50%

招標(biāo)容量（GWh）16141210864201月 2月 3月 4月 5月 6月 7月資料來源安信證研究中心 資料來源：各公司招標(biāo)站，信證研究心海外：能源價格持續(xù)上漲加速儲能滲透市場化驅(qū)動快速發(fā)展，供電側(cè)與用戶側(cè)齊頭并進(jìn)。2021年新增裝機(jī)中電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的占比大致相當(dāng)。圖20：全球電化學(xué)儲能新增裝機(jī)情況（GW） 圖21：海外電化學(xué)儲能裝機(jī)結(jié)構(gòu)（按裝機(jī)功率）美國 中國 日韓 歐洲 澳洲 其他地區(qū)33%12美國 中國 日韓 歐洲 澳洲 其他地區(qū)33%1086420201320142015201620172018201920202021

31%

36%

電源側(cè)電網(wǎng)側(cè)用戶側(cè)資料來源：BNEF，CNESA，安證券究中心 資料來源安信證研究中心電力價格持續(xù)走高，海外儲能滲透加速。受地緣政治、氣候變化以及貨幣政策等因素影響，2021年以來全球天然氣、原油等能源價格漲勢明顯，而在海外發(fā)達(dá)地區(qū)市場化的電力體制下，發(fā)電側(cè)與用戶側(cè)電價亦隨之水漲船高。尤其是在歐洲地區(qū)，2021年下半年以來電力價格已上漲數(shù)倍，儲能項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性正快速凸顯，滲透率有望加速提升。圖22：歐洲部分國家日前電價情況（歐元/MWh） 圖23：歐盟消費(fèi)者電價指數(shù)情況（2015=100）消費(fèi)者電價指數(shù)160150140130120110100902015/12016/52017/92019/12020/52021/9資料來源：Ember，安信券研中心 資料來源：Eurostat，信證研究心全釩液流電池大規(guī)模發(fā)展的條件已較為成熟長時儲能需求顯現(xiàn)/小時級的波動進(jìn)行平滑，而未來的儲能系統(tǒng)則需要考慮日間甚至季節(jié)間的新能源出力波動。4與麥肯錫20212030年全球長時儲能的裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到4-8TWh，204085-140TWh。圖24：電力系統(tǒng)中不同時間維度的儲能需求資料來源：南方能源觀察，安信證券研究中心與麥肯錫2021Wh）的投資成本而非單位功率（每W）的投資成本。因此，長時儲能對功率單元投資成本的接受度相對較高（固定成本可隨著儲能時長的增長而攤薄，而能量單元則需要具備較低的邊際成本。目前抽水蓄能是主要的長時儲能形式，技術(shù)與商業(yè)化程度均十分成熟，但其應(yīng)用受制于地理?xiàng)l件的限制，因此未來相當(dāng)一部分的長時儲能需求將由其他的儲能技術(shù)加以填補(bǔ)。相較于當(dāng)前主流的鋰電池儲能，我們認(rèn)為全釩液流電池在長時儲能的場景中具備一定的比較優(yōu)勢。從成本的角度來看，隨著儲能時長的增加，全釩液流電池系統(tǒng)的單位成本將得到明顯攤?。üβ蕟卧杀静蛔儯瑑H需增加能量單元圖25：全釩液流電池在長時儲能場景中具備比較優(yōu)勢單位投資成本單位投資成本$/kWh鋰離子電池儲能單位投資成本相對固定，與儲能時長基本無關(guān)鋰電池成本占優(yōu)全釩液流電池成本占優(yōu)釩液流電池單位投資成本隨著儲能時長的拉大而明顯攤薄資料來源：LDES，安信證券研究中心

儲能時長h行業(yè)規(guī)范逐步確立，全釩液流電池安全優(yōu)勢凸顯年間全球范圍內(nèi)發(fā)生了322021年全球就發(fā)生了至少9起儲能安全事故，2022年初韓國又發(fā)生3起電池相關(guān)火災(zāi)事故。頻繁發(fā)生的儲能安全事故不但造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時還對人員安全構(gòu)成了較大威脅，在全球儲能市場迎來加速發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，安全問題已經(jīng)成為行業(yè)亟待解決的重要問題之一，我們認(rèn)為未來安全性將成為鋰電池儲能面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。國家/地區(qū)容量（國家/地區(qū)容量（MWh）用途建筑形態(tài)事故類型儲能技術(shù)事故日期使用時長比利時--集裝箱-鋰電池2017/11-韓國/濟(jì)州0.18太陽能混凝土充電中三元2018/94年韓國/江原2.662太陽能地下混凝土充電后休止三元2018/121年韓國/京畿17.7調(diào)頻集裝箱修理檢查中三元2018/102年7個月韓國/軍威1.5太陽能--鋰電池2022/1韓國/慶北8.6調(diào)頻集裝箱修理檢查中三元2018/51年10個月韓國/慶北3.66太陽能組建式面板充電后休止三元2018/119個月韓國/慶北3.66太陽能組建式面板充電后休止三元2019/52年3個月韓國/慶南1.331太陽能組裝式充電后休止三元2018/117個月韓國/慶南3.289需求管理混凝土充電后休止三元2019/110個月韓國/全北1.46風(fēng)電集裝箱安裝中（保管）三元2017/8-韓國/全北2.496太陽能集裝箱充電后休止三元2019/19個月韓國/全北1.027太陽能組建式面板充電后休止三元2019/5-韓國/全南14風(fēng)電組建式面板修理檢查中三元2018/62年5個月韓國/全南18.965太陽能組建式面板充電后休止三元2018/66個月韓國/全南2.99太陽能組建式面板充電后休止三元2018/77個月韓國/全南9.7風(fēng)電組建式面板充電后休止三元2018/71年7個月韓國/全南5.22太陽能組建式面板充電中三元2019/11年2個月韓國/世宗18需求管理組建式面板安裝中（施工)三元2018/7-韓國/蔚山46.757需求管理混凝土充電后休止三元2019/17個月韓國/蔚山1.5---鋰電池2022/11年3個月韓國/忠北5.989太陽能組建式面板充電后休止三元2018/98個月韓國/忠北4.16太陽能組建式面板充電后休止三元2018/1111個月韓國/忠南6太陽能組建式面板安裝中（施工)三元2018/9-韓國/忠南1.22太陽能組建式面板充電后休止三元2018/1111個月韓國/忠南9.316需求管理組建式面板充電后休止三元2018/121年韓國/忠南-太陽能集裝箱-三元2021/4-美國20風(fēng)電集裝箱充電中鉛酸電池2012/86個月美國/加州1200調(diào)峰--鋰電池2021/910個月美國/加州1200調(diào)峰--鋰電池2022/21年2個月美國/亞利桑那2需求管理集裝箱-三元2019/42年日本-需求管理組裝式充電中鈉硫電池2011/9中國/北京2用戶側(cè)集裝箱運(yùn)行維護(hù)中鋰電池2019/51年8個月中國/北京25光儲充混凝土安裝調(diào)試磷酸鐵鋰2021/4-中國/江蘇-需求管理集裝箱-磷酸鐵鋰2018/9-中國/陜西-調(diào)頻集裝箱充電后休止三元2017/5-資料來源：中國能源網(wǎng)，安信證券研究中心儲能行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)，全釩液流電池優(yōu)勢凸顯。隨著儲能安全問題日益顯現(xiàn)，近年來海內(nèi)外正加緊出臺針對儲能行業(yè)的安全規(guī)范與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如美國于2016年率先發(fā)布全球第一項(xiàng)儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)9540，對電化學(xué)儲能、機(jī)械儲能等不同類型儲能系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)作出了明確規(guī)定。我國儲能行業(yè)起步較晚，長期以來政策標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范相對缺失，但隨著近年來儲能行業(yè)發(fā)展不斷提速，儲能安全問題愈發(fā)得到重視，相關(guān)政策文件陸續(xù)出臺，行業(yè)標(biāo)20226年版（征求意見稿，且“鋰離子電池設(shè)備間不得設(shè)臵在人員密集場所，不得設(shè)臵表6：近年部分國家儲能安全相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)政策國家 時間 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/指導(dǎo)政策 主要內(nèi)容2019年6月美國

855《StandardfortheofStorageSystems》

0年7月 L-《ryreysm()》對包含電化學(xué)儲能和機(jī)儲能不同型儲系統(tǒng)安全準(zhǔn)作出了明確。澳大利亞 2019年10月

AS/NZS5139:2019《–Safetyofbatterysystemsforusewpowerconversion》

2017年2月 62619 規(guī)范了業(yè)鋰池的規(guī)安和功安全包含氣類試熱歐盟 類測試、機(jī)械類測試、池管系統(tǒng)件評等2020年3月 63056 規(guī)定了最高直流電壓為1500V的力儲用二鋰電和池組的安全要求和測試2021年7月 《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見

2021年12月 “十四五”國家應(yīng)急體系規(guī)劃》 將電化學(xué)儲能設(shè)施等新業(yè)新態(tài)的防安列入全生治本攻堅(jiān)重點(diǎn)。2022年1月 《2022年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計劃立項(xiàng)指南》中國2022年2月 “十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》2022年4月 《關(guān)于加強(qiáng)電化學(xué)儲能電站安全管理的通知》

2022年6月資料來源：政府網(wǎng)站，安信證券研究中心

年版（征求意見稿》

中長時儲能場景中全釩液流電池已具備較好的經(jīng)濟(jì)性短期內(nèi)國內(nèi)大型儲能項(xiàng)目主要的驅(qū)動因素為政策強(qiáng)制要求，在2021年各省發(fā)布的風(fēng)電、光伏20個省份出臺了新能源配套儲能的具體量化要求，大部分省份的儲能配比在10%-20%的區(qū)間內(nèi)，儲能時長基本為1-2小時。在現(xiàn)行模式下，國內(nèi)新能源配套儲能尚無明確收益模式，投資業(yè)主更多將配套儲能作為成本項(xiàng)進(jìn)行考慮，傾向于選擇初始投資成本較低的方案，全釩液流電池推廣面臨一定的挑戰(zhàn)。圖26：現(xiàn)階段國內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)儲能商業(yè)模式尚未完全建立現(xiàn)狀 發(fā)展方向新能源發(fā)電主要由電網(wǎng)保障收購 新能源逐步參與市場交易 新能源發(fā)電按照固定電價上網(wǎng) 電價由電力現(xiàn)貨市場決定 儲能收益來源與套利空間拓寬 輔助服務(wù)費(fèi)用由發(fā)電側(cè)分?jǐn)? 輔助服務(wù)費(fèi)用傳導(dǎo)至終端電力用戶資料來源：安信證券研究中心國內(nèi)儲能商業(yè)模式有望在摸索中走向成熟，全釩液流電池全生命周期成本優(yōu)勢值得期待。20221月國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見提出2025年初步建成全國統(tǒng)一電力市場，初步形成有利于新能源、儲能等發(fā)展的市場交易和價格機(jī)制，十四五開始國內(nèi)儲能的商業(yè)模式有望逐步建立?？紤]到全釩液流電池的適用場景與抽水蓄能較為類似，我們認(rèn)為抽水蓄能當(dāng)前的兩部制電價體系具有一定的參考價值，200MW/800MWh，一期100MW/400MWh已于2022年5月并網(wǎng)20182023年后的容量電費(fèi)資金參照抽水蓄能容量電價有關(guān)政策納入省級電網(wǎng)輸配電價解決。隨著儲能商業(yè)模式的成熟，我們認(rèn)為圖27：現(xiàn)階段國內(nèi)抽水蓄能價格形成機(jī)制抽水蓄能兩部制電價 電量電價 體現(xiàn)抽水蓄能電站提供調(diào)峰服務(wù)的價值，抽水蓄能電站抽水電價、上網(wǎng)電價按現(xiàn)貨市場價格及規(guī)則結(jié)算，現(xiàn)貨市場尚未運(yùn)行情況下則引入競爭機(jī)制形成電量電價 容量電價 體現(xiàn)抽水蓄能電站提供調(diào)頻、調(diào)壓、系統(tǒng)備用和黑啟動等輔助服務(wù)的價值，政府核定的抽水蓄能容量電價對應(yīng)的容量電費(fèi)由電網(wǎng)企業(yè)支付并納入省網(wǎng)輸配電價回收

長期通過競爭性方式形成，現(xiàn)階段未建立電力現(xiàn)貨市場的地區(qū)上網(wǎng)電價為基準(zhǔn)電價，抽水電價為基準(zhǔn)電價75%按照合理的資本金收益率核定，633號文中為6.5%，按照經(jīng)營期定價方法核定,隨省級電網(wǎng)輸配電價監(jiān)管周期（3年）同步調(diào)整資料來源：國家發(fā)改委，安信證券研究中心上游資源價格飆升制約鋰電降本，全釩液流電池與鋰電池儲能的經(jīng)濟(jì)性差距收窄。2021年以來，在新能車、儲能等下游市場旺盛需求的推動下，上游鋰資源的供需持續(xù)趨緊，碳酸鋰價格由2021年初的5萬元/噸左右一度飆升至50萬元/噸，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈普遍面臨較大的原材料成本壓力，鋰電池儲能成本亦隨之明顯上行?？紤]到未來新能車等儲能之外的市場對鋰資源的需求仍將保持快速增長，中短期內(nèi)鋰價或?qū)⒊掷m(xù)保持高位。相較而言，我國釩資源儲量相對豐富，且下游市場主要為鋼鐵行業(yè)，需求較為穩(wěn)定，未來釩價大幅上行的可能性較小，全釩液流電池可憑借自身的技術(shù)進(jìn)步持續(xù)降本增效。因此，我們認(rèn)為當(dāng)前鋰電池和全釩液流電池的成本正呈“此消彼長”之勢，兩者之間的經(jīng)濟(jì)性差距正迅速縮小。圖28：2021年起上游鋰資源價格大幅上漲（萬元噸） 圖29：近年來五氧化二釩價格基本保持穩(wěn)定（萬元噸）電池級碳酸鋰（99.5%）6050403020100

五氧化二釩均價16141210864202020/12020/62020/112021/42021/92022/22022/7

2020/32020/82021/12021/62021/112022/4資料來源：鑫欏鋰電，信證研究心 資料來源：Wind，安信券研中心當(dāng)前儲能系統(tǒng)對全釩液流電池和鋰電池儲能的度電成本進(jìn)行了簡單測算，在我們的假設(shè)下，全釩液流電2.5元/h1.8/h（0.60元/kWh）低于鋰離子電池儲能0.67元/kh表7：全釩液流電池及鋰電池儲能度電成本測算全釩液流電池儲能鋰電池儲能儲能系統(tǒng)參數(shù)假設(shè)儲能系統(tǒng)功率（MW）100100儲能配臵時長（h）44儲能系統(tǒng)容量（MWh）400400儲能系統(tǒng)容量年衰減率0%2%轉(zhuǎn)換效率75%85%單位投資成本（元/Wh）2.51.8其中：功率單元（元/W）5.0-能量單元（元/Wh）1.251.8初始投資成本（萬元）100,00072,000運(yùn)維費(fèi)用（%）0.5%0.5%壽命2010殘值（萬元）40,000（電解液可回收）6,400運(yùn)營假設(shè) 充放電深度95%90%年充放電次數(shù)500500充電電價（元/kWh）0.40.4折現(xiàn)率8%8%測算結(jié)果 度電成本LCOE（元/kWh） 0.60 0.67資料來源：安信證券研究中心隨著儲能時長的提升，全釩液流電池的度電成本有望超越鋰電池儲能。如前所述，隨著儲能時長的提升，全釩液流電池的單位投資成本將明顯攤薄，其度電成本亦隨之下降，而鋰電池儲能的度電成本則基本保持不變。根據(jù)我們的敏感性測算，當(dāng)儲能時長超過4h之后，全釩液流電池的度電成本將低于鋰離子電池，其在長時儲能場景中或?qū)⒕邆涓蟮膽?yīng)用空間。圖30：不同儲能時長下全釩液流電池與鋰電池儲能度電成本對比（元/kWh）

釩液流電池 鋰電池1.381.380.860.690.670.600.550.510.490.471 2 3 4 5 6 7 8資料來源：安信證券研究中心未來全釩液流電池將成為重要的儲能裝機(jī)形式當(dāng)前液流電池仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，占比相對有限。根據(jù)的統(tǒng)計，截至2021年底全球新型電力儲能項(xiàng)目累計裝機(jī)規(guī)模中鋰離子電池的占比超過0.6%，國內(nèi)市場中液流電池在新型儲能裝機(jī)中的占比也僅為0.9%，累計裝機(jī)規(guī)模略超50MW。圖31：2021年全球累計新型儲能裝機(jī)構(gòu)成情況 圖32：2021年中國累計新型儲能裝機(jī)構(gòu)成情況0.6%2.3%0.6%2.3%1.8%0.2%2.0%

90.9%

鋰離子電池鈉硫電池鉛蓄電池液流電池壓縮空氣飛輪儲能0.9%5.9%3.2%0.1%0.2%其他 89.7%0.9%5.9%3.2%0.1%0.2%

鋰離子電池鉛蓄電池液流電池壓縮空氣飛輪儲能其他資料來源安信證研究中心 資料來源安信證研究中心隨著全球儲能市場的爆發(fā)以及全釩液流10MW，而2021年以來國內(nèi)已有數(shù)個百20225月由大連融科建設(shè)的首個國100MW/400MWh月開始正表8：部分已投運(yùn)全釩液流電池儲能電站項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)模投運(yùn)時間儲能設(shè)備供應(yīng)商北海道苫前町風(fēng)力發(fā)電配套儲能4MW/6MWh2005年日本住友電工張北國家電網(wǎng)風(fēng)光儲示范工程項(xiàng)目2MW/8MWh2012年北京普能沈陽龍?jiān)磁P牛石風(fēng)電場儲能5MW/10MWh2013年大連融科遼寧錦州黑山儲能系統(tǒng)3MW/6MWh2014年大連融科北海道電力安平町南早來變電站儲能15MW/60MWh2016年日本住友電工湖北棗陽10MW光儲一體化示范項(xiàng)目首期3MW/12MWh2019年北京普能青海黃河水電烏蘭風(fēng)場儲能項(xiàng)目1MW/5MWh2021年大連融科大唐國際鎮(zhèn)海網(wǎng)源友好型風(fēng)電場儲能10MW/40MWh2021年大連融科國電投駝山網(wǎng)源友好型風(fēng)電場儲能10MW/40MWh2021年大連融科東方國順樂甲網(wǎng)源友好型風(fēng)電場儲能10MW/40MWh2021年大連融科華電滕州液流電池儲能項(xiàng)目1MW/2MWh2021年大連融科國家電投海陽液流電池儲能項(xiàng)目1MW/2MWh2021年上海電氣新疆阿瓦提全釩液流儲能電站7.5MW/22.5MWh2022年偉力得北海道電力VRFB儲能項(xiàng)目17MW/51MWh2022年日本住友電工資料來源：各公司網(wǎng)站，安信證券研究中心表9：2021-2022年國內(nèi)部分大型全釩液流儲能電站項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)模進(jìn)展階段儲能設(shè)備供應(yīng)商大連液流電池儲能調(diào)峰電站國家示范項(xiàng)目（一期）100MW/400MWh已投運(yùn)大連融科大連液流電池儲能調(diào)峰電站國家示范項(xiàng)目（二期）100MW/400MWh前期準(zhǔn)備大連融科海螺融華20MW/120MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)設(shè)備采購20MW/120MWh建設(shè)中大連融科國家電投湖北全釩液流電池儲能電站項(xiàng)目100MW/500MWh建設(shè)中普能/大連融科大唐中寧共享儲能項(xiàng)目100MW/400MWh勘探設(shè)計偉力得上海電氣鹽城立鎧儲能電站項(xiàng)目300MWh前期準(zhǔn)備上海電氣資料來源：北極星儲能網(wǎng)，安信證券研究中心我們測算2025/2030年國內(nèi)儲能新增裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到107/311GWh，全釩液流電池潛在裝機(jī)空間或超10/90GWh。從結(jié)構(gòu)上來看，我們預(yù)計十四五期間新能源配套儲能將率先放量，電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能則將隨后大規(guī)模啟動，具體假設(shè)與測算如下。新能源發(fā)電側(cè)：2021年國內(nèi)陸上風(fēng)電集中式光伏電站新增裝機(jī)規(guī)模約為56GW，以此測算儲能配套比例約為1.5%2022年起國內(nèi)新增風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模將保持較快增2025/2030年國內(nèi)新增陸上風(fēng)電以及集中式光伏電站的儲能配套比例為逐步提升至61/127GWh。比例不到0.1%，而發(fā)達(dá)電力市場中輔助服務(wù)費(fèi)用占總電費(fèi)的比例一般超過1.5%。在國內(nèi)總電力裝機(jī)平穩(wěn)增長的背景下，我們假設(shè)2025/2030年配套輔助服務(wù)儲能的比例為0.5%/1%，則對應(yīng)的電源側(cè)輔助服務(wù)儲能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到4/7GWh。電網(wǎng)側(cè)：隨著我國電氣化率的持續(xù)提升，近年來全國電網(wǎng)最高發(fā)電負(fù)荷呈較快增長，而20302030年省級電網(wǎng)將基本具備5%（2021-2035年》十四五/十62/120GW，以此倒推2025/2030年電網(wǎng)側(cè)新型儲能裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到28/118GWh。2020年國內(nèi)工業(yè)用戶總裝接容量約為3273GW，若假設(shè)未來保持5%的年均增長，同時工商業(yè)儲能滲透率提升至0.3%/1.5%，則20205/2030年國內(nèi)工商業(yè)儲能的裝機(jī)空間將達(dá)到14/57GWh。當(dāng)前全釩液流電池在新型儲能累計裝機(jī)規(guī)模中的占比僅為1%左右，我們看好未來全釩液流電池將憑借自身安全、長壽、靈活的多重優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)份額的持續(xù)提升。若按照2025/2030年10%/30%左右的裝機(jī)占比測算，則2025/2030年國內(nèi)全釩液流電池新增裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到11/93GWh，發(fā)展空間巨大。單位202020212022E單位202020212022E2023E2024E2025E2030E新能源配套儲能新增陸上風(fēng)電裝機(jī)GW69314855596065新增集中光伏電站裝機(jī)GW33264957616376風(fēng)光總裝機(jī)GW1025697112120123141新增項(xiàng)目配套儲能比例%0.7%1.5%6.0%10.0%15.0%20.0%30.0%新能源發(fā)電側(cè)儲能新增裝機(jī)功率GW0.70.85.811.217.924.642.4儲能時長h2.02.12.22.32.42.53.0新能源發(fā)電側(cè)儲能新增裝機(jī)容量GWh1.41.812.825.743.161.4127.2電源側(cè)輔助服務(wù)儲能國內(nèi)總發(fā)電裝機(jī)容量GW2,2022,3772,5482,7412,9583,1824,430配套輔助服務(wù)儲能比例%0.05%0.07%0.17%0.28%0.39%0.50%1.00%電源側(cè)輔助服務(wù)儲能新增裝機(jī)功率GW0.50.53.23.76.54.36.8儲能時長h1.01.01.01.01.01.01.0電源側(cè)輔助服務(wù)儲能新增裝機(jī)容量GWh0.50.52.93.33.84.36.8電網(wǎng)側(cè)儲能全國電網(wǎng)最高發(fā)電負(fù)荷GW1,0761,1911,3101,4411,5851,7442,808尖峰負(fù)荷響應(yīng)能力%3.0%3.1%3.4%3.8%4.4%5.0%10.0%電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力GW323845557087281抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模GW313643495662120電網(wǎng)側(cè)儲能新增裝機(jī)功率GW0.30.40.63.88.611.039.5儲能時長h2.02.12.22.32.42.53.0電網(wǎng)側(cè)儲能新增裝機(jī)容量GWh0.60.81.48.820.627.6118.4用戶側(cè)儲能全國工業(yè)用戶裝接容量GW3,2733,4363,6083,7883,9784,1775,331工商業(yè)儲能滲透率%0.02%0.03%0.05%0.10%0.20%0.30%1.50%工商業(yè)儲能新增裝機(jī)功率GW0.00.60.72.04.24.619.0儲能時長h3.03.03.03.03.03.03.0工商業(yè)儲能新增裝機(jī)容量GWh0.11.72.06.012.513.757.1合計新增儲能裝機(jī)容量GWh2.64.919.143.880.1107.3310.8全釩液流電池占比%1%2%3%5%7%10%30%全釩液流電池新增裝機(jī)容量GWh0.030.10.52.25.610.793.2資料來源：國家能源局，中電聯(lián)，CESA，安信證券研究中心全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為上游資源、中游制造集成以及下游應(yīng)用三個環(huán)節(jié)，其中上游主要涉及釩資源的開采與冶煉，中（電堆（電解液）圖33：全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)鏈概況 釩鈦磁鐵礦 釩鈦磁鐵礦 五氧化二釩 能量單元 釩液流電池系統(tǒng) 發(fā)電側(cè) 含釩石煤 功率單元 電網(wǎng)側(cè) 用戶側(cè) 配套系統(tǒng) 泵閥管路BMS電極雙極板離子傳導(dǎo)膜儲罐電解液資料來源：安信證券研究中心上游資源：全釩液流電池將明顯拉動釩資源需求量。目前全球大約90%的釩以釩合金的形式用于鋼鐵工業(yè)（作為煉鋼過程中的合金添加劑，55%95%2021年國內(nèi)釩產(chǎn)量（以五氧化二釩計）約為13.6萬噸，而目前1GWh全釩液流電池裝機(jī)所需的五氧化二釩用量約為0.8萬噸，因此我們預(yù)計全釩液流電池相關(guān)領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲磥砝瓌逾C產(chǎn)品需求的主要增量。表11：國內(nèi)釩需求量測算（以五氧化二釩計）單位20212022E2023E2024E2025E全釩液流電池新增裝機(jī)GWh0.10.52.25.610.7單位裝機(jī)對應(yīng)釩用量萬噸/GWh0.800.780.750.730.71全釩液流電池所需釩用量萬噸0.10.41.64.17.6增速%385%325%148%86%鋼鐵等其他領(lǐng)域釩用量萬噸13.512.813.213.614.0增速%-5%3%3%3%國內(nèi)釩總需求量萬噸13.613.214.917.721.6增速%-3%12%19%22%資料來源：攀鋼釩鈦，安信證券研究中心目前釩鈦磁鐵礦是主要的釩供給來源，未來石煤有望貢獻(xiàn)一定增量。我國釩資源主要以釩鈦磁鐵礦和含釩石煤兩種形式存在，其中石煤礦中釩的品味較低且提釩過程中污染較為嚴(yán)重，（200年占比超過52019年西部礦業(yè)在甘肅省肅北縣建設(shè)了國內(nèi)首條綠色石煤提/二期已分別于2020/20222000此，整體上看未來上游釩資源出現(xiàn)瓶頸的可能性相對較小，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)鋼鐵領(lǐng)域的需求預(yù)計將保持穩(wěn)定甚至有所萎縮，另一方面釩資源的潛在供給來源較多，一旦釩價大幅上行（例如2018年螺紋鋼新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后圖34：濕法提釩工藝流程圖 焙燒 焙燒 浸出 水解沉釩 V2O5 堿浸法 銨鹽沉釩 焙燒 酸浸法 廢釩催化劑含釩礦石鋼鐵釩渣釩鈦磁鐵礦燃油廢渣資料來源：《石煤提釩的現(xiàn)狀與研究》，安信證券研究中心圖35：2020年國內(nèi)五氧化二釩產(chǎn)量構(gòu)成 圖36：2018年螺紋鋼新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后釩價快速沖頂回落10.7% 2.1%

釩渣原料釩石煤提釩廢催化劑回收釩鈦磁鐵礦原料提釩

五氧化二釩均價（萬元/噸）五氧化二釩均價（萬元/噸）60 五氧化二釩均價（萬元/噸）5040 302010086.9%

2017/22018/22019/22020/22021/22022/2資料來源《釩產(chǎn)業(yè)2020年度價，安證券研中心 資料來源：Wind，安信券研中心目前釩資源儲量與產(chǎn)能相對集中。-100界第一大釩資源及釩系產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)，河北承德地區(qū)已探明釩鈦磁鐵礦儲量則超過80億噸。從4萬噸釩制品產(chǎn)能（以五氧化二釩計，河鋼股份釩制品產(chǎn)能則為2.2萬噸左右，兩者合計占據(jù)近一半的國內(nèi)市場份額，此外建龍、成渝釩鈦、四川德勝亦具備萬噸以上的釩制品產(chǎn)能，整體來看國內(nèi)釩資源儲量與產(chǎn)能相對集中。公司產(chǎn)能（萬噸）產(chǎn)品原料鞍鋼集團(tuán)攀鋼公司4.2公司產(chǎn)能（萬噸）產(chǎn)品原料鞍鋼集團(tuán)攀鋼公司4.2FeV、VN、氧化釩、釩鋁合金釩渣俄羅斯Evraz控股公司3.5FeV、氧化釩、釩鋁合金、催化劑釩渣、燃油灰渣、廢催化劑河鋼集團(tuán)承鋼公司2.5FeV、VN、氮化釩鐵、氧化釩、釩鋁合金釩渣北京建龍重工集團(tuán)有限公司1.8VN、氧化釩釩渣川威集團(tuán)成渝釩鈦科技有限公司1.8V2O5釩渣四川德勝集團(tuán)釩鈦有限公司1.6釩渣、氧化釩(外加工)釩渣南非BushveldVametco1.6VN、氧化釩、FeV釩電解液、催化劑釩鈦磁鐵礦奧地利TreibacherIndustrieAG1.3V2O3、V2O5、釩鐵釩渣瑞士嘉能可Glencore1.2FeV、氧化釩釩鈦磁鐵礦LargoResourcesLtd.1.2V2O5釩鈦磁鐵礦澳大利亞AtlanticVanadiumPTYLtd.1.2（停產(chǎn)）FeV、氧化釩釩鈦磁鐵礦四川省達(dá)州鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司0.9釩渣、氧化釩(外加工)釩渣美國AMGVanadiumLLC+U.S.VanadiumLLC0.9氧化釩、釩鋁合金、釩鐵等廢催化劑、燃油灰渣等德國、加拿大、日本、印度、臺灣、泰國等0.8氧化釩、釩鋁合金、釩鐵等礦渣、廢催化劑、燃油灰渣等陜西五洲礦業(yè)股份有限公司0.5VN、氧化釩、釩鋁合金、金屬釩石煤(碳質(zhì)頁巖)中國其他廠商2.5V2O5、釩鋁合金、釩酸銨、VN、釩鐵等釩渣、廢催化劑、富釩磷鐵、石煤合計27.5--資料來源：《釩產(chǎn)業(yè)2020年年度評價》，安信證券研究中心圖37：中國主要釩礦資源、產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品分布資料來源：《釩產(chǎn)業(yè)2020年年度評價》，安信證券研究中心202192022年雙方已就全釩液流電池用釩儲能介質(zhì)委托加工和釩儲能介質(zhì)購銷簽訂了商業(yè)合同，預(yù)計交易金額約5億元。2022年以來河鋼、建龍、中核鈦白等上游資源廠商亦相繼與北京普能、偉力得等全釩液流電池廠商簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。公司時間 布局公司時間 布局攀鋼釩鈦2021/9 供應(yīng)，對方則對攀鋼釩鈦優(yōu)先提供釩電解液、釩電池儲能系統(tǒng)代加工等服務(wù)。河鋼釩鈦2022/6 包括300MW釩電池儲能項(xiàng)目。建龍鋼鐵2022/5 中核鈦白與偉力得簽署《全釩液流電池儲能全產(chǎn)業(yè)鏈》戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方前期將重點(diǎn)開發(fā)甘肅省內(nèi)釩礦資源，2022/7 龍佰集團(tuán)與全資子公司龍佰四川礦冶有限公司共同出資2億元在攀枝花市成立龍釩科技股份有限公司，投建釩鈦2022/7 3資料來源：公司公告及新聞，安信證券研究中心中游制造集成：行業(yè)發(fā)展初期一體化龍頭占據(jù)先機(jī)202005年成功研制出當(dāng)時國內(nèi)規(guī)模最大的102008年成立，經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，公司具備從前端研發(fā)到后端項(xiàng)目運(yùn)營的全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)能力，深度參與全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。由于前期全釩液流電池技術(shù)尚未定型，且項(xiàng)目體量相對較小，行業(yè)呈現(xiàn)出非標(biāo)化、定制化的特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)主要由一體化的頭部廠商主導(dǎo)。表14：融科儲能一體化布局全釩液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié) 布局研發(fā) 具備完整主知識權(quán)體系獲批設(shè)國家能液流儲電池技重點(diǎn)驗(yàn)室和家地方聯(lián)建工程研究中心，為核單位頭起國家流電標(biāo)準(zhǔn)定工作（（資料來源：公司網(wǎng)站，安信證券研究中心能量單元：電解液開發(fā)與制備存在較高壁壘作為電能的存儲介質(zhì)，電解液的體積和濃度決定了全釩液流電池儲能系統(tǒng)能夠儲存的最大能量，理論上儲存1kWh的電能需要5.6kg70%（即儲存1kWh電能需要大約8kg五氧化二釩。因此，提升電解液的利用率是降低全釩液流電池成本的重要途徑。此外，電解液的純度（一般需達(dá)到99.9%以上、穩(wěn)定性、適用溫度范圍等因素也將對全釩液流電池的運(yùn)行效率和壽命造成較大影響。圖38：釩電解液實(shí)物圖資料來源：《全釩液流電池技術(shù)研究進(jìn)展》，安信證券研究中心通常需要在電解液中加入一定的添加劑（包括混酸、無機(jī)鹽、有機(jī)物等多種體系，電解液的配方調(diào)配亦需要深厚的研發(fā)積累。因此，整體來看全釩液流電池電解液的開發(fā)和制備具有表15：全釩液流電池電解液制備工藝制備工藝具體過程特點(diǎn)物理溶解法用硫酸直接溶解高純度的VOSO4固體制得。高純VOSO4成本高化學(xué)還原法 采用單硫亞硫機(jī)羧或醇制備工藝具體過程特點(diǎn)物理溶解法用硫酸直接溶解高純度的VOSO4固體制得。高純VOSO4成本高

工藝較復(fù)雜，易引入雜質(zhì)電解法 將V2O5溶于一定濃的硫并通電 工藝簡單，純度高資料來源：《全釩液流電池技術(shù)研究進(jìn)展》，安信證券研究中心功率單元：離子交換膜、電極以及雙極板為核心部件在充電時，陽極電解質(zhì)被氧化為VO2+，陰極電解質(zhì)被還原為圖39：全釩液流電池電堆結(jié)構(gòu)示意圖資料來源：《全釩液流電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r》，安信證券研究中心帶動成本持續(xù)下行。相較于資源成本主導(dǎo)的能量單元（釩占據(jù)成本大頭，我們認(rèn)為功率單元未來存在較大的降本空間。一方面，關(guān)鍵部件以及系統(tǒng)設(shè)計層面的技術(shù)進(jìn)步將帶動全釩液流電池電堆持續(xù)降本增效，例如開發(fā)高離子選擇性、高導(dǎo)電性、高化學(xué)穩(wěn)定性、低成本的離子交換膜，提升雙極板電導(dǎo)性，提高電極反應(yīng)活性以及導(dǎo)電性等。另一方面，現(xiàn)階段全釩液（雙極板、離子膜、電極等、電堆結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)設(shè)備等方面都存在較大的相似性，后續(xù)氫能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展也有望推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的快速成熟。表16：全釩液流電池電堆關(guān)鍵零部件發(fā)展方向關(guān)鍵部件 主要作用 當(dāng)前主流方案 發(fā)展方向離子交換膜

阻隔正和負(fù)電解互混同 全氟磺酸時隔絕電子并傳遞質(zhì)子

開發(fā)高離子選擇性、高導(dǎo)電性、高化學(xué)穩(wěn)定性、環(huán)境友好、低成本的非氟離子傳導(dǎo)膜電極 電化學(xué)應(yīng)的生場活質(zhì)在其表面得到或失去電子

碳?xì)只蚴珰?提高電極的催化反應(yīng)活性、導(dǎo)電性以及密度分布和厚度均勻性在保持雙極板高致密性、高機(jī)械強(qiáng)度、雙極板

隔相鄰電堆從而實(shí)現(xiàn)串聯(lián) 碳塑復(fù)合材

高韌性的條件下，進(jìn)一步提高雙極板的電導(dǎo)性并優(yōu)化流道設(shè)計資料