财联社9月29日讯（记者 李子健）近年来，锂电池价格节节攀升，钒电池是否可以作为技术替代？

由上海钢联等主办的2022年中国钒业峰会暨钒电池产业发展论坛于9月28日举办。钒电池作为论坛的主要议题之一，近期亦颇受资本市场关注。论坛中，多位代表认为钒电池储能正从示范性项目转向商业化进程中。

然而，即使钒电池全生命周期成本已经低于锂电池，但初始建设成本过高，导致企业的投资动力不强。与此同时，在钒源在钢铁行业基本形成闭环之下，钒电池发展受制于钒源的担忧亦在显现，这或使拥钒成产业策略之一。

钒电池呼之欲出

光大证券相关研报指出，2022 年上半年，在建独立储能电站中钒电池的规模已达302MW/1104MWh。而仅今年9月，中核汇能发布采购全钒液流电池系统共1GWh、上海电气更披露钒电池在手订单储备量近3GWh。从规模来看，国内全钒电池产业化进程在加速。

钒电池全称全钒氧化还原液流电池，是一种以金属钒离子为活性物质的液态氧化还原可再生电池。与锂电池不同的是，液流电池的电解液与电堆相分离，其工作原理决定了其是目前电化学储能技术路线中安全性较高的技术路线之一。

工作原理 图片来源：融科储能官网

光大证券分析师方驭涛在论坛中分享指出，全钒液流电池具备安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低等优点，是目前商业化较为成熟的液流电池。这一说法得到了中科院金属研究所研究员严川伟的认同，其认为从某种意义上来讲，全钒液流电池等同于液流电池。

严川伟的说法并不无道理，据方驭涛报告，全钒液流电池在全球已经具有多个多年的示范项目在运行，产业化效果和可靠性验证明显高于铁铬液流电池、锌溴液流电池。

据GuidehouseInsights预计到2031年，全球钒电池每年新增装机量将达到32.8GWh（2022年预计约1.6GWh），2022-2031年复合增长率41%。

国家能源局于6月29日发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》里，即要求“中大型储能电站不得使用三元锂电池、钠硫电池”，这使得具备安全性高、循环寿命长、全生命周期成本低以及资源完全自主可控等优点的钒电池，在资本市场中渐被关注。

但与此同时，相对于抽水蓄能、锂电池储能等而言，钒电池在储能领域暂处于商业化初步阶段，现有的钒电池项目多数是地方政府推动的示范项目，少部分为企业自主建设项目。

方驭涛指出，一是初装成本高为最大缺点。目前钒电池项目投资成本集中在 3.8-6.0元/Wh， 是目前锂电池储能电站的投资成本(约1.8元/Wh)的2倍以上；二是钒电池高速增长或拉动钒价上涨；三是能量密度低、能量转换效率低于锂电池。

破局仍需降本

即使是目前供不应求的锂电池，在发展初期时也经过政策的培育，同样，钒电池从示范性项目到商业化，或亦离不开政策的支持。而现今钒电池商业化的主要问题指向降本。

方驭涛分享，钒电池全生命周期成本已经低于锂电池，但初始建设成本过高，导致企业的投资动力不强，后续或仍需要政府层面进行推动，制定可有效执行的价格补偿机制和长时储能产业政策。

降本则主要体现在电解液和电堆这两个成本占比较高的部分。据IRENA，钒电池成本主要分为电堆、电解液与周边设备成本三大块。电堆和电解液是主要成本，合计占比达到 75%左右;其中，钒电解液成本约占40%，电堆成本约占35%，其他构件成本占比25%左右。

方驭涛的报告中更指出，随着充放电时长的增加，钒电池储能系统的电解液成本占比提升。4小时储能系统中电解液成本占比达到50%，时长越长，电解液占比越高。

而在2020年6月，大连物化所储能技术研究部李先锋和张华民团队成功开发出新一代30 KW 级低成本全钒液流电池电堆。该电堆采用自主研发的可焊接多孔离子传导膜(成本<100元/平方)。相对于传统的电池组装技术，膜材料使用面积减少30%，电堆总成本降低了40%。

严川伟则在论坛上分享电解液现状称，钒电池中电解液的经典工艺，通过含钒原料，做成中间品（浸出液），再到钒产品（如V2O5）来制备电解液产品，目前已经可以批量制备且成熟可靠。

“短流程工艺已经开始工程化验证”，即直接从浸出液中制备电解液，严川伟表示，该工艺可以实现降本20%-30%。“实际上（随着）电堆技术进步、电解液成本下降，初期投资还是非常低的，在这一点上和抽水蓄能对标没问题”。

光大证券相关研报也指出，考虑钒电池降本空间仍较大，后续经济性会逐步增强。若钒电池储能交付成本降低 20%(4小时储能单位投资成本由 3.8 元/wh降至 3 元/Wh)，则对应的4小时钒电池储能的IRR 为2.9%（锂电池IRR2.5%，假设成本不变）。

拥钒或成产业策略之一

严川伟报告中钒的产销规模数据显示，2021年全球生产21万吨，消费22万吨；其中中国生产13万吨，消费13万吨。主要来源途径有钒渣（钒钛磁铁矿钢铁冶金）、原矿和固废。国内(当前)钒市场特点是钢铁副产钒85%，消费90%的钒。

这意味着，钒在钢铁行业中本身形成闭环，且从产销数据中看，基本达到供求平衡。若钒电池开始发展而钒源的开拓滞后，不仅将出现钒价格异常上涨，甚至可能导致钒供给不能支撑钒电池的发展。

方驭涛在报告中亦提醒，假设2026年钒电池在新型储能中占比20%，在保守和理想两种情形下，V2O5的消耗量约11.6万吨和18.5万吨(4小时储能时长)。而2021年中国V2O5产量约13.1万吨；若钒资源开发力度不及预期，钒电池大规模应用将拉动钒价上涨，进一步抬升电解液成本。

新能源车始料未及的爆发导致锂供给紧张，锂价格短短两年暴增近10倍。前车之鉴或使严川伟警惕。其认为，产业链的挑战在于当前钒市场（供给）与钒电池储能产业不相容，难有效支撑产业启动和发展，是产业链最薄弱或制约的一个环节。

应对挑战，严川伟亦提出应对钒供求紧张的策略，一是建设钒资源大市场，对更多钒源（尤其石煤钒）开发，构建广泛来源的钒资源大市场，解决钒市场供应问题。

二是拥钒，钒电池开发商，需适当掌握钒资源（或自己拥有或采取战略合作模式掌控），以保障产业推进。

但或值得庆幸的是，钒资源自主可控。据USGS统计，截至2021年底，全球钒金属储量6300万吨，其中已认定符合当前采掘和生产要求的钒矿金属钒储量超过2400万吨，全球99%以上的钒矿储量集中在中国、澳大利亚、俄罗斯和南非四国；其中，中国钒矿储量约为950 万吨，占世界钒资源储量的39%，位居世界第一。

光大证券近期相关研报统计的钒电池及钒资源相关上市公司如下：

（编辑：曹婧晨）

本文源自财联社记者 李子健

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2022年年中，A股钒电池类的概念股呈现出一路狂飙的局面，攀钢钒钛、河钢股份、明星电力等涨势大好。钒电池的快速崛起引起了人们的猜想，锂电池为王的时代即将落幕？钒电池将会取而代之？

钒电池，大爆！

2022年7月，国家能源局对国家储能的方案进行了相应的调整。从发布的文件上看，我们可以发现两个关键点，一是宣告了三元锂离子电池的终结。二是大连液流储能调峰电站也随即上马，预计将在次月正式运行。

这是我国首个大型的钒电池液流项目，所采用的全钒液流电池储能技术，属我国首次自主研发，具有完全知识产权的钒电池技术。

从这则消息上看，锂电池似乎有那么一些明日黄花的意味。然而，需要特别关注的是，这项技术的突破仅仅是在能源储备方面，在电动车、日常生活等多个方面，目前尚未找到更合适的替代品。

从2022年下半年市场反馈上看，钒电池作为新兴的产业，其初期爆发势头良好。特别是年中新能源、光伏等板块的整体调整阶段，给了新概念突破和冲刺的机会。

钒电池真的能取代锂电池？

事实上，在锂电池大行其道的几十年中，人们对于锂电池的使用从来不疑有他。然而近两年来，对锂电池发展的质疑声也渐渐变大。其中最有名的便是2015年那篇震惊整个能源界“锂电池阴谋”的文章。

这篇文章由网络写手一手炮制，经由互联网广泛传播，引发大众诸多猜疑。文章假借中科院的院士卢强之口，表明中国锂电池产业，是一场由美国人发起的彻头彻尾的阴谋。

文章中还特别使用了诸如“忽悠”，“完全失败”等极端性的词汇，吸引大众眼光。加上网络喷子们的推波助澜，让不少民众开始怀疑锂电池产业发展。

由于文章影响过于恶劣，专家学者纷纷站出来辟谣。其中就包含了这起事件的关键人，中科院的卢强院士。

在后续的澄清中，卢院士表示锂电池发展不可避免的存在一定的问题，例如他本人对于锂电池的技术路线相当不满。但是他的抨击点仅限于储能电池领域，并不涉及文章所谈及的动力电池方面。

事实也证明，这篇文章的荒谬。在文章发表后的七年多的时间里，中国锂电池在动力领域蓬勃发展，用数据抨击了所谓的“完全失败”等论断。但是，卢院士所谈及的储能电池领域，锂电池的统治地位正受到多方面的挑战。

最新的研究表明，相较于锂电池，钒电池在安全方面更加有保障，没有燃烧的风险。从整个生命周期上看，性价比极为突出，特别是充放电过程中，容量都不会大打折扣。这和锂电池形成了鲜明的对比，高下立现。

因此，在将来的某一天，全钒液流电池将在大规模出现在储能领域，并展现自身独特的价值。

锂电池的终结者——钒电池

钒电池，全称为全钒氧化还原液流电池，利用钒金属的氧化还原反应实现充电和放电。过程中通过硫酸电解液，产生钒的氧化还原反应，最终完成充放电这一过程。这是一种可再生燃料电池，同时通过更换电解液即可实现“瞬间再充电”的循环利用。

钒电池近两年迎来爆发式的增长，但是早在上个世纪90年代，人们对于钒电池已经展开了一系列的研究，加拿大的VRB Power公司甚至在2001年已经实现商业化运营阶段。

而中国于2009年通过收购加拿大VRB Power公司，获得了这一领域的先进技术和研究基础，逐步占据了世界性的技术制高点。

之所以钒电池逐步成为锂电池的良好替代品，其有着和一般的电池无法比拟的优势。如下图所示，同锂电池和铅蓄电池相比，液流电池容量大，是铅蓄电池的4-6倍。

循环寿命次数可达到15000次以上，是锂电池的三倍以上。经过十余年的技术突破，钒电池或许已经能够取代锂电池，成为未来储能界的一颗冉冉升起的新星。

很多人好奇的是，既然钒电池具有如此多的好处，且研究的时间并不算短。为何没有在储能电池界早早的闯出一片天空呢？答案和这项技术自身的缺陷，有着直接的关系。

钒电池自身的不足

钒电池之所以无法推广，主要有以下几点：一是技术难度较高且能量密度偏低，二是成本高昂且价格偏贵。

首先是钒电池的能量密度低。尽管钒电池循环寿命长，安全性能高，且能量转换率高等特点，但是受制于钒这种金属特性，能量相对较低，同等能量输出的锂电池，其质量仅为钒电池的1/3，体积约为1/5-1/3。

如此巨大且笨重的钒电池，在应用过程中极为不便。特别是和以小巧轻便著称的锂电池，完全没有竞争性。这也是动力领域，钒电池始终无法取代锂电池的原因。毕竟没有人愿意拿着一块重如砖头的手机，日常出行。

其次，钒电池的运行环境也有严苛的限制，超过45摄氏度，可能会造成溶液中析出沉淀物，最终堵塞管道，影响电池的整体运行。但是电池运行过程中，电解液不断同钒金属发生氧化反应，这一过程势必会放热。

如果是冬季，气温普遍较低，钒电池尚能正常运行。而到了夏季，部分地区受到高温影响，气温可能达到40度以上，钒电池在这样的环境下完全没有办法工作。

第三，尽管钒电池具有很长的寿命，但是仍然不可避免以酸性电解液在运营过程中，腐蚀正负极材料的情况。这说明了离子交换膜技术仍然存在未攻克的难题，需要长期依靠专业人士进行维护。

而导致钒电池无法大规模商业化的最关键因素，是成本。电池作为日常必需品之一，价格当然是越低越好。

目前，钒液流电池的成本约3-3.2元/千瓦，而同样的锂电池的成本仅为1-1.5元/千瓦。而造成成本如此居高不下的主要原因在于电解液，占据总成本的41%。同时，钒作为一种较为稀缺的金属，价格本就不菲。且随着钒电池受到多方的关注，钒价格也开始一路飙升。

综合以上几点，钒液流电池大规模普及使用仍有一段差距，特别在技术突破和降低成本等方面，需要进一步深入研究。

钒电池赛道谁是最后赢家？

随着行业内对钒电池的关注度不断上升，国内各大企业也在积极布局。目前，从钒电池上游产业链，即原料供应环节，国内有以下五大钒生产企业：攀钢钒钛、河钢承钢、建龙特钢、川威集团和德胜钒钛，他们占据了超过8成的市场占有率。

其中攀钢钒钛拥有全球最大的钒磁铁矿，企业所出厂的钒制品其市场占有量位列全球第一，为公司创造50%以上的业绩。由于其出品的钒制品品质高且销量大，受到了多方的关注。

在钒电池领域，已有两家上市公司，分别是国网英大和上海电气。其中国网英大自2010年便已经开始着手钒电池技术的研究，目前同江苏省电力公司展开全面合作，预计未来2-3年将会在当地设立一座全钒液流电池储能电站示范项目落成。

但是根据武汉南瑞最新的披露上看，尽管其作为国内钒电池技术方面的第一人，但是很多技术仍停留在试验阶段，小范围试用，因此钒电池的创收相对较小。

目前公司已研制出兆瓦级别的全钒液流电池，且承办或合作的多个水电液流电池储能项目已经实现并网，汕头市智慧能源项目也已经准备就绪，即将正式投入使用。这些成绩，意味着我国在钒电池行业的商业化之路已经日渐清晰，迎来腾飞不过是时间问题。

此外，在非上市公司之中，北京的普能、上海的神力等公司也在钒电池研究和商业应用领域展现出非凡的热情和野心。其追赶之势不容小觑。此外，中国还有大量的电池厂商，随着钒电池热度进一步上升，他们是否会参与其中，尚未可知。

但是可以判定的是，这一行业领域的未来竞争愈发激烈。到那个时候，也就意味着钒电池彻底摆脱技术难、成本高等问题，取代锂电池，成功上位。

2023年，是我国钒电池发发展的腾飞之年。技术领先是我国这一领域的优势，但商业化运行仍处于初级阶段，无论是例如国网英大这类上市实力公司，还是神力这类野心勃勃的上位者，都只有进行小部分试验探索，整体行业还处于探索尝试阶段。

2007年的东京车展，斯巴鲁曾经展现了一台电动的概念车。其中电车的电池便是使用了钒电池，根据公司自述，该钒电池可中的钒材料相比，其存储的能量是传统材料的2-3倍，密度远超锰锂离子电池的2倍以上。

尽管当前仍然是锂电池的天下，但是随着钒电池技术的不断发展，未来一定可以独当一面。随着这参与厂商增多，钒电池的商业化之路指日可待。

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