2022年中國全釩液流電池行業驅動力及產業鏈發展機遇分析報告（31頁）.pdf

1、2022 年深度行業分析研究報告 內容目錄內容目錄 1.全釩液流電池：潛力巨大的長時儲能形式全釩液流電池：潛力巨大的長時儲能形式.5 1.1.全釩液流電池是目前技術成熟度最高的液流電池技術.5 1.2.全釩液流電池具備安全、長壽、靈活等多方面優勢.6 1.2.1.安全性.6 1.2.2.長壽命、低衰減.7 1.2.3.靈活性.8 1.2.4.資源儲量豐富且自主可控.9 1.2.5.綠色環保、資源可循環利用.9 1.3.全釩液流電池主要適用于大規模、長周期的儲能場景.10 2.儲能市場爆發已至，全釩液流電池發展提速儲能市場爆發已至，全釩液流電池發展提速.12 2.1.全球儲能行業步入規?；l展階

2、段.12 2.1.1.國內：各環節發展模式日益清晰，大型項目招標提速.12 2.1.2.海外：能源價格持續上漲加速儲能滲透.13 2.2.全釩液流電池大規模發展的條件已較為成熟.14 2.2.1.長時儲能需求顯現.14 2.2.2.行業規范逐步確立，全釩液流電池安全優勢凸顯.16 2.2.3.中長時儲能場景中全釩液流電池已具備較好的經濟性.17 2.3.未來全釩液流電池將成為重要的儲能裝機形式.20 3.全釩液流電池產業鏈迎來發展良機全釩液流電池產業鏈迎來發展良機.23 3.1.上游資源：全釩液流電池將明顯拉動釩資源需求.23 3.2.中游制造集成：行業發展初期一體化龍頭占據先機.26 3.2

3、.1.能量單元：電解液開發與制備存在較高壁壘.26 3.2.2.功率單元：離子交換膜、電極以及雙極板為核心部件.27 3.2.3.輔助單元：零部件標準化程度較高，核心在于系統設計與集成.28 3.3.下游應用：短期內由大型發電/電網企業主導，工商業用戶側潛在空間較大.29 3.4.全釩液流電池產業鏈邁向規?；l展，助力成本進一步下行.30 圖表目錄圖表目錄 圖 1：液流電池結構示意圖.5 圖 2：全釩液流電池反應方程式.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

4、電池可基本實現容量零衰減.8 圖 7：全釩液流電池增加輸出功率只需要增加電堆數量.8 圖 8：全釩液流電池增加儲能容量只需要增加電解液.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 11：2021 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環境影響優于鋰離子電池.10 圖 13：多種儲能技術互補是長期的發展趨勢.11 2WUXXY0XZZnPtR6MaO9PmOrRnPsQjMnNzQjMpOnQbRnNvMvPnQpOwMtQtR圖 14：全球發電量結構預測.12 圖 15：風電、光伏 LCOE 變化情況（$/kWh）.12 圖 16：

5、全球新增儲能裝機規模情況（GWh）.12 圖 17：全球累計風電光伏裝機規模（GW）及儲能滲透率.12 圖 18：國內電化學儲能新增裝機規模情況（GW）.13 圖 19：2022 上半年儲能項目招標不完全統計.13 圖 20：全球電化學儲能新增裝機情況（GW）.14 圖 21：海外電化學儲能裝機結構（按裝機功率）.14 圖 22：歐洲部分國家日前電價情況（歐元/MWh）.14 圖 23：歐盟消費者電價指數情況（2015=100）.14 圖 24：電力系統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勢.15 圖 26：現階段國內新能源發電側儲能商業模式尚未完全

6、建立.18 圖 27：現階段國內抽水蓄能價格形成機制.18 圖 28：2021 年起上游鋰資源價格大幅上漲（萬元/噸）.19 圖 29：近年來五氧化二釩價格基本保持穩定（萬元/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（元/kWh）.20 圖 31：2021 年全球累計新型儲能裝機構成情況.20 圖 32：2021 年中國累計新型儲能裝機構成情況.20 圖 33：全釩液流電池儲能產業鏈概況.23 圖 34：濕法提釩工藝流程圖.24 圖 35：2020 年國內五氧化二釩產量構成.24 圖 36：2018 年螺紋鋼新標準實施后釩價快速沖頂回落.24 圖 37：中國主要

7、釩礦資源、產業及產品分布.25 圖 38：釩電解液實物圖.27 圖 39：全釩液流電池電堆結構示意圖.28 圖 40：全釩液流電池整體系統構造.29 圖 41：鋰電池成本隨產能規模擴大而快速下降.31 圖 42：不同時長全釩液流電池儲能成本下降預測（$/Wh）.31 圖 43：技術進步與規模擴張共同助力全釩液流電池成本下降.31 圖 44：攀鋼釩鈦釩產品銷量及收入情況.32 圖 45：河鋼股份釩產品收入情況.32 表 1：不同技術路線液流電池商業化階段.6 表 2：部分鋰電池、全釩液流電池儲能電站占地面積對比.7 表 3：不同儲能形式對比.11 表 4：“十四五”新型儲能發展實施方案中各環節儲

8、能發展模式的表述.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的行業標準及指導政策.17 表 7：全釩液流電池及鋰電池儲能度電成本測算.19 表 8：部分已投運全釩液流電池儲能電站項目.21 表 9：2021-2022 年國內部分大型全釩液流儲能電站項目.21 表 10：國內全釩液流電池儲能裝機空間測算.22 表 11：國內釩需求量測算（以五氧化二釩計）.23 表 12：2020 年全球主要釩生產企業產能情況（折五氧化二釩）.25 表 13：釩資源上游企業加速布局全釩液流電池儲能相關領域.26 表 14：融科儲能一體化布局全釩液流電池全產業鏈.26 表 15：

9、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鍵零部件發展方向.28 表 17：部分大型發電/電網企業全釩液流電池儲能項目情況.29 表 18：2021 年以來針對工業用戶用電的相關政策.30 表 19：國內部分全釩液流電池廠商現有產能及后續規劃.30 表 20：全球主要全釩液流電池儲能廠商.32 1.全釩液流電池：潛力巨大的長時儲能形式全釩液流電池：潛力巨大的長時儲能形式 1.1.全釩液流電池是目前技術成熟度最高的液流電池技術全釩液流電池是目前技術成熟度最高的液流電池技術 液流電池是一種具備較大潛力的電化學儲能技術。液流電池是一種具備較大潛力的電化學儲能技術。液流電池概念最早

10、由日本科學家 Ashimura 和 Miyake 于 1971 年提出，1974 年 NASA 科學家 L.H.Thaller 以 FeCl2 和 CrCl3 作為正負極活性物質構建了全球第一款具有實際意義的液流電池模型。與一般的固態電池不同，液流電池的正極和負極以電解質溶液的形式儲存于電池外部的儲罐中，通過正、負極電解質溶液活性物質發生可逆的氧化還原反應來實現電能和化學能的相互轉化。液流電池能量密度相對較低，但在使用壽命、充放電深度、系統容量等方面具有較大優勢，因此在大規模儲能領域正得到越來越多的關注。圖圖 1：液流電池結構示意圖液流電池結構示意圖 資料來源：北京低碳院，安信證券研究中心 全

11、釩液流全釩液流電池是目前技術最為成熟、產業化程度最高的液流電池技術。電池是目前技術最為成熟、產業化程度最高的液流電池技術。根據電極活性物質的不同，液流電池可分為多種技術路線，其中已有商業化應用的代表體系包括全釩、鐵鉻、鋅溴等。從技術成熟度的角度出發，目前全釩液流電池處于領先位臵，其最早由澳大利亞新南威爾士大學的 Skyllas-Kazacos 教授及其團隊于 1985 年開創，日本住友電工、加拿大 VRB、國內大連化物所等機構從 20 世紀 90 年代起相繼開始進行產業化的研究，目前國內外均有幾十至百 MWh 級別商業化項目投運。相較而言，鐵鉻液流電池存在析氫反應和鉻離子電化學反應活性不足等問

12、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。圖圖 2：全釩液流電池反應方程式全釩液流電池反應方程式 資料來源：化工技術與開發，安信證券研究中心 表表 1：不同技術路線液流電池商業化階段：不同技術路線液流電池商業化階段 技術路線技術路線 循環壽命循環壽命（次）（次）能量效率能量效率（%）國內商業化進程國內商業化進程 國外商業化進程國外商業化進程 全釩 20000 70%-75%百 MWh 商業示范 數十 MWh 商業示范 鐵鉻 10000 70%-75%MWh 工程示范 MWh 工程示范 鋅溴 6000 70%MWh 工程示范 百 MWh 商業示范 鋅鎳 10000 80%十

13、kWh 技術示范 十 kWh 技術示范 鋅鐵 15000 80%百 kWh 技術示范 MWh 技術示范 鋅空 20000 65%-75%技術開發 百 kWh 技術示范 全鐵 20000 75%技術開發 十 MWh 商業示范 資料來源：GGII，安信證券研究中心 1.2.全釩液流電池具備安全、長壽、靈活等多方面優勢全釩液流電池具備安全、長壽、靈活等多方面優勢 1.2.1.安全性安全性 相較于鋰離子電池，全釩液流電池具有更好的安全性。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，一旦電池內部出現短路或工作溫度過高，電解液就極易發生分解、氣化，進而引發電池燃燒或爆炸，造成極大的

14、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，在常溫常壓下運行，不存在熱失控風險，具有本征安全性。根據實證結果，在理論 100%SOC 下，即便將正負極電解液直接互混，溫度由 32升至 70，全釩液流電池系統不會產生燃燒、起火等風險。因此，對于人員密集、規模比較大、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。圖圖 3：鋰離子電池存在多種熱失控誘因鋰離子電池存在多種熱失控誘因 圖圖 4：全全釩液流電池釩液流電池一般一般在常溫常壓下運行在常溫常壓下運行 資料來源：儲能科學與技術，安信證券研究中心 資料來源：融科儲能，安信證券研究中心 全釩液流電池更高的安全性使其可以采取

15、更為緊密的排布方式，從而在項目層面減少土地的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，從而在項目層面減少土地的占用。占用。相較于鋰離子電池，全釩液流電池在單體能量密度上存在較大差距，例如大連融科 20尺儲能集裝箱產品 TPower 的儲能容量為 0.5MWh，而當前主流鋰電池儲能集成商的 20 尺集裝箱系統儲存容量一般超過 3MWh。但是對于大型儲能項目，鋰離子電池儲能系統需要滿足更為嚴格的消防及安全標準，因此在集裝箱的排布上必須留出更大的安全距離。住建部2022 年 6 月發布的電化學儲能電站設計標準（征求意見稿）中明確指出鋰離子電池預制艙長邊及短邊間距均不宜小于 3m，同時鋰

16、離子電池設備宜分區布臵，屋外電池預制艙（柜）布臵分區內儲能系統額定能量不宜超過 50MWh，相鄰分區的間距不應小于 10m，而對于全釩液流電池，征求意見稿并未作出相應的規定。表 2 列示了部分建成及在建全釩液流電池儲能電站和鋰電池儲能電站的占地面積情況，就這些項目而言全釩液流電池儲能電站的單位占地面積明顯小于鋰電池儲能電站。因此，我們認為全釩液流電池的本征安全性可以使其采取更為緊密的排布方式，從而部分彌補其在能量密度上的劣勢，節省儲能項目的土地占用。圖圖 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 資料來源：住建部，安信證券

17、研究中心 表表 2：部分鋰電池、全釩液流電池儲能電站占地面積對比部分鋰電池、全釩液流電池儲能電站占地面積對比 項目名稱項目名稱 儲能類型儲能類型 儲能規模儲能規模 占地面積占地面積（畝）（畝）單位占地面積單位占地面積（m2/MWh）項目狀態項目狀態 大連 100MW/400MWh 儲能調峰電站一期 全釩液流電池 100MW/400MWh 36 60 投運 國電投駝山風電場 10MW/40MWh 儲能電站 全釩液流電池 10MW/40MWh 5.6 75 投運 寧夏電投寧東基地新能源共享儲能電站示范項目 鋰電池 200MW/400MWh 60 100 招標 華電滕州 101MW/202MWh 電

18、化學儲能調峰項目 鋰電池 100MW/200MWh+全釩液流電池 1MW/2MWh 101MW/202MWh 30 99 投運 山東萊蕪孟家儲能電站 鋰電池 100MW/200MWh 58 193 投運 大唐龍感湖100MW/200MWh集中(共享)式儲能電站示范項目 鋰電池 100MW/200MWh 40 133 在建 湖南城步儒林 100MW/200MWh 儲能示范電站 鋰電池 100MW/200MWh 30 100 投運 資料來源：招投標網站，安信證券研究中心 1.2.2.長壽命長壽命、低衰減、低衰減 全釩液流電池循環次數明顯優于鋰離子電池，且生命周期內容量可完全恢復，生命周期內度全釩液

19、流電池循環次數明顯優于鋰離子電池，且生命周期內容量可完全恢復，生命周期內度電容量可利用率高。電容量可利用率高。一方面，全釩液流電池使用不同價態的釩離子作為電池的活性物質，反應過程僅為釩離子的價態變化，不涉及液固相變，且克服了電解質交叉污染的問題；另一方面，全釩液流電池的在充放電過程中電極材料不參與電化學反應，屬于惰性電極，電極和雙極板等材料穩定性好，不涉及更換；此外，針對全釩液流電池因電解液在正負極之間的遷移和副反應造成的釩離子價態失衡帶來的容量衰減問題，一般可以通過低成本的物理和化學手段進行恢復。因此，全釩液流電池理論上具備極長的循環壽命，而從早期項目的實證情況來看，全釩液流電池長壽命的優點

20、亦得到了充分驗證。例如住友電工 2005-2007 年實施的4MW/6MWh 全釩液流電池系統配合風場在三年間進行了 20 多萬次的充放電，大連融科與國電龍源合作投運的 5MW/10MWh 全釩液流電池系統從 2012 年 12 月并網至今已有 9 年多的3m3m10m鋰離子電池儲能集裝箱具有嚴格的安全間距要求鋰離子電池儲能集裝箱具有嚴格的安全間距要求全釩液流電池儲能集裝箱排布可更為緊密全釩液流電池儲能集裝箱排布可更為緊密分區間距集裝箱間距預留檢修開門空間 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次數僅為5000-10000 次，若考慮到儲能系統中電芯一致性的問題，

21、則系統層面的循環壽命往往更低，同時鋰離子電池的可用容量亦會隨著循環次數的增加而明顯下降。因此，我們認為從全生命周期的角度來看，全釩液流電池具備一定的優勢。圖圖 6：全全釩液流電池可基本實現容量零衰減釩液流電池可基本實現容量零衰減 資料來源：融科儲能，安信證券研究中心 1.2.3.靈活性靈活性 全釩液流電池功率單元與能量單元相互獨立，可根據不同應用場景靈活設計。全釩液流電池功率單元與能量單元相互獨立，可根據不同應用場景靈活設計。一套完整的全釩液流電池儲能系統主要由功率單元（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）、電池管理系統等部分組成，其中功率單元決定系統

22、功率的大小，而能量單元決定系統儲能容量的大小，兩者相互獨立。因此，在系統設計層面，全釩液流電池儲能可實現功率和容量分開設計以及儲能時長按需定制，電解液儲罐既可獨立外臵，亦可與電堆共同集成至一體化的集裝箱產品，整體的方案設計更為靈活。從成本的角度來看，對于固定功率的全釩液流電池儲能系統，儲能時長越長則功率單元的單位投資成本越低，進而整體系統的單位投資成本越低，因此全釩液流電池更適用于中長時儲能場景。圖圖 7：全全釩液流電池增加輸出功率只需要增加電堆數量釩液流電池增加輸出功率只需要增加電堆數量 圖圖 8：全全釩液流電池增加儲能容量只需要增加電解液釩液流電池增加儲能容量只需要增加電解液 資料來源：儲

23、能科學與技術，安信證券研究中心 資料來源：儲能科學與技術，安信證券研究中心 電堆電解液儲罐電解液儲罐需要大的輸出功率電堆電堆電解液儲罐電解液儲罐增加增加電電堆模塊堆模塊儲罐和電解液不變儲罐和電解液不變可分離可分離電堆電解液儲罐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電堆堆模塊不變模塊不變增加儲增加儲罐和罐和電解液電解液可分離可分離電解液儲罐電解液儲罐 1.2.4.資源儲量豐富資源儲量豐富且自主可控且自主可控 釩是地球上廣泛分布的微量元素之一，儲量相對豐富。釩是地球上廣泛分布的微量元素之一，儲量相對豐富。根據美國地質調查局（USGS）的統計，目前全球釩儲量（本段均以釩金屬當量計）超過

24、 6300 萬噸，2021 年底可開發的資源儲量約為 2400 萬噸，當年的全球產量則約為 11 萬噸，其中 90%左右以釩合金的形式用于鋼鐵行業。按當前的技術水平，1GWh 的全釩液流電池所需的釩金屬用量不到0.5 萬噸，且釩電解液可長期循環使用，因此整體來看我們認為全球的釩資源儲量可充分支撐全釩液流電池的大規模發展。圖圖 9：全球釩資源分布圖全球釩資源分布圖 資料來源：USGS，安信證券研究中心 中國為釩生產與消費大國，釩資源自主可控。中國為釩生產與消費大國，釩資源自主可控。根據 USGS 的估算，2021 年底中國釩儲量規模約為 950 萬噸（本段均以釩金屬當量計），在全球儲量中的占比約

25、為 40%，而從產量來看，2021 年中國釩產量達到 7.3 萬噸，在全球產量中的占比接近 2/3，因此無論是從儲量還是產能的角度出發，我國對釩資源均有較強的掌控能力。相較而言，2021 年國內鋰資源的全球儲量占比僅為 7%，產量占比不到 15%，鋰電產業鏈對海外礦產資源的依賴較強。圖圖 10：2021 年全球年全球釩儲量分布情況釩儲量分布情況 圖圖 11：2021 年全球鋰儲量分布情況年全球鋰儲量分布情況 資料來源：USGS，安信證券研究中心 資料來源：USGS，安信證券研究中心 1.2.5.綠色環保綠色環保、資源可循環利用、資源可循環利用 全釩液流電池在運行過程中不涉及污染與排放，且電解液

26、可循環利用，是一種綠色環保的儲全釩液流電池在運行過程中不涉及污染與排放，且電解液可循環利用，是一種綠色環保的儲39%25%21%14%中國澳大利亞俄羅斯南非美國巴西41%25%10%7%3%14%智利澳大利亞阿根廷中國美國其他 能形式。能形式。全釩液流電池中釩元素以離子形式存在于酸性水系溶液中，而不是以釩的氧化物形式存在（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行，對環境與人體基本不會產生危害。此外，從全生命周期的角度來看，鋰電池儲能系統在壽命到期后各類材料的回收處理難度較大，而全釩液流電池的釩電解液可在電池領域長期循環使用或進行釩提取進入鋼鐵、合金等其他市場領域，電堆關鍵部

27、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，無環境負擔，所以無論是從回收成本角度還是污染排放角度均優于鋰電池。根據根特大學的研究，在釩電解液50%回收的條件下，全釩液流電池在陸地酸化、人體毒性、細顆粒物形成、礦產資源消耗、化石能源消耗等方面的環境影響幾乎全面低于鋰離子電池。圖圖 12：全全釩液流電池全生命周期內環境影響釩液流電池全生命周期內環境影響優于鋰離子電池優于鋰離子電池 資料來源：Life cycle assessment of lithium-ion batteries and vanadium redox flow batteries-based renew

28、able energy storage systems，安信證券研究中心 1.3.全釩液流電池主要適用于大規模、長周期的儲能場景全釩液流電池主要適用于大規模、長周期的儲能場景 隨著儲能場景日漸多元化，多種儲能技術并存將成為長期發展趨勢。隨著儲能場景日漸多元化，多種儲能技術并存將成為長期發展趨勢。目前全球范圍內傳統火電裝機仍占據主體地位，風電、光伏的發電占比僅為 10%左右，因此儲能在電力系統中主要起到輔助的作用，用于解決短時間、小范圍的供需不平衡。但長期來看，隨著新能源逐步成為電力系統的主體，儲能的應用場景也將持續拓寬，功率范圍將涵蓋 kW 級的用戶側場景到GW 級的發電側、電網側場景，儲能時

29、長則從秒級、分鐘級、小時級到跨日、跨季不等?？紤]到不同場景的儲能需求存在較大差異，我們認為未來不太可能出現一種儲能技術“一統天下”的局面，而是多種儲能技術并存，共同支撐電力系統的安全與穩定。全球變暖細顆粒物形成陸地酸化人體毒性礦產資源消耗化石能源消耗累積總能源消耗鋰離子電池 N M C 111鋰離子電池 N M C 811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 圖圖 13：多種儲能技術互補是長期的發展趨勢多種儲能技術互補是長期的發展趨勢 資料來源：Joi，安信證券研究中心 全釩液流電池在大規模、長周期的儲能場景中具有廣闊的發展空間。全釩液流電池在大規模、長周期的儲能場景中

30、具有廣闊的發展空間。如前所述，全釩液流電池的主要優勢為安全、長壽以及靈活，但在當前的技術水平下，其能量密度、轉換效率、初始投資較鋰電池仍有一定差距，因此我們認為全釩液流電池的適用領域主要為大規模、長周期的儲能場景。相較于抽水蓄能，全釩液流電池的選址更為靈活，且建設周期較短；而相較于鋰電池儲能，全釩液流電池的安全性明顯占優，可部署于人員密集的城市場景，單位投資成本則隨著儲能時長的拉長而明顯降低。表表 3：不同儲能形式對比：不同儲能形式對比 規模規模（MW）選址靈選址靈活性活性 儲能周期儲能周期 響應時間響應時間 效率效率 能量密度能量密度（Wh/L）壽命壽命 投資成本投資成本（元（元/kWh）抽

31、水蓄能 100-5000 差 數小時-數天 分鐘級 70%-80%0.2-2 40-60 年 1000-1500 壓縮空氣 1-300 差 數分鐘-數天 分鐘級 60%-70%3-100 30-40 年 1500-3000 飛輪 0.1-10 靈活 數秒-數分鐘 十毫秒級 80%-95%20-80 5-20 年 45000 鉛酸電池 0.1-20 靈活 數分鐘-數小時 百毫秒級 65%-80%50-80 5-8 年 800-1300 鋰電池 0.1-1000 靈活 數分鐘-數小時 百毫秒級 85%-90%200-400 5-10 年 1500-2000 全釩液流電池 0.1-1000 靈活 數

32、分鐘-數天 百毫秒級 65%-75%20-70 20 年 2500-3500 鈉離子電池 0.1-1000 靈活 數分鐘-數小時 百毫秒級 80%-85%150-300 5-8 年 1500-2000 超級電容 0-1 靈活 數秒 毫秒級 60%-90%10-20 5-8 年 9500-13500 資料來源：中能智庫，安信證券研究中心 儲能時長儲能容量氫能抽水蓄能電化學儲能超級電容飛輪儲能超導儲能壓縮空氣儲能 2.儲能市場儲能市場爆發已至爆發已至，全全釩液流電池釩液流電池發展提速發展提速 2.1.全球儲能行業步入規?；l展階段全球儲能行業步入規?；l展階段 全球能源轉型加速，儲能行業規?；l展

33、的條件已經成熟。全球能源轉型加速，儲能行業規?；l展的條件已經成熟。一方面，根據 IEA 的測算，為實現 2050 年碳中和的目標，可再生能源發電占比需由 2020 年的 30%以下提升至 2030 年的60%以上，2050 年則需達到近 90%，而隨著光伏、風電等波動性能源加速取代傳統的火電裝機，電力系統面臨的挑戰正日益凸顯。另一方面，隨著技術的進步與產能的擴張，近年來風電、光伏的發電成本降幅顯著，在上網側平價的基礎上，當前全球正朝著“新能源+儲能”平價的方向快速前進。與此同時，經過前期的探索與實踐，儲能在電力系統中的定位與商業模式正日漸清晰，目前美國、歐洲等發達地區儲能市場化發展的機制已基

34、本建立，新興市場的電力系統改革亦持續加速，儲能行業規?；l展的條件已經成熟。圖圖 14：全球發電量結構預測全球發電量結構預測 圖圖 15：風電、光伏風電、光伏 LCOE變化情況（變化情況（$/kWh）資料來源：IEA，安信證券研究中心 資料來源：IRENA，安信證券研究中心 2021 年起全球儲能行業進入高速發展階段。年起全球儲能行業進入高速發展階段。根據 BNEF 統計，2021 年全球新增儲能裝機規模為 10GW/22GWh，較 2020 年實現翻倍以上增長，截至 2021 年底全球累計儲能裝機容量約為 27GW/56GWh?？紤]到 2021 年底全球累計風電/光伏裝機規模已達到 837/

35、942GW，以此推算儲能在全球風電光伏裝機中的占比僅為 1.5%，我們認為儲能市場的高速增長才剛剛開始，行業發展前景廣闊。圖圖 16：全球新增儲能裝機全球新增儲能裝機規模規模情況情況（GWh）圖圖 17：全球累計風電光伏裝機規模（：全球累計風電光伏裝機規模（GW）及儲能滲透率）及儲能滲透率 資料來源：BNEF，安信證券研究中心 資料來源：GWEC，IEA，BNEF，安信證券研究中心 2.1.1.國內：各環節發展模式日益清晰，大型項目招標提速國內：各環節發展模式日益清晰，大型項目招標提速 政策勾勒發展前景，各環節儲能發展模式逐漸清晰。政策勾勒發展前景，各環節儲能發展模式逐漸清晰。2022 年 2

36、 月底，國家發改委、能源局正式印發“十四五”新型儲能發展實施方案，進一步明確了“到 2025 年新型儲能由商業0%20%40%60%80%100%2010201520202030E2050E化石能源核電水電光伏風電其他0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45201020122014201620182020光伏海上風電陸上風電-50%0%50%100%150%200%250%05101520252013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021新增儲能裝機規模增速0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%

37、05001000150020002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021風電裝機光伏裝機儲能滲透率 化初期步入規?；l展階段、具備大規模商業化應用條件”，“2030 年新型儲能全面市場化發展”的目標。此外，本次文件對發電側、電網側、用戶側儲能均進行了明確的部署，各環節儲能發展模式逐漸清晰。表表 4：“十四五”新型儲能發展實施方案中各環節儲能發展模式的表述：“十四五”新型儲能發展實施方案中各環節儲能發展模式的表述 環節環節 主要內容主要內容 發電側 積極引導新能源電站以市場化方式配署新型儲能。對于配套建設新型儲能或以共享模式落實新型儲能的新能源發電

38、項目，結合儲能技術水平和系統效益，可在競爭性配臵、項目核準、并網時序、保障利用小時數、電力服務補償考核等方面優先考慮。電網側 建立電網側獨立儲能電站容量電價機制，逐步推動儲能電站參與電力市場?？茖W評估新型儲能輸變電設施投資替代效益，探索將電網替代性儲能設施成本收益納入輸配電價回收。用戶側 加快落實分時電價政策，建立尖峰電價機制，拉大峰谷價差，引導電力市場價格向用戶側傳導，建立與電力現貨市場相銜接的需求側響應補償機制。增加用戶側儲能的收益渠道。鼓勵用戶采用儲能技術減少接入電力系統的增容投資，發揮儲能在減少配電網基礎設施投資上的積極作用。探索新型儲能商業模式 探索推廣共享儲能模式：鼓勵新能源電站以

39、自建、租用或購買等形式配臵儲能，發揮儲能“一站多用”的共享作用。積極支持各類主體開展共享儲能、云儲能等創新商業模式的應用示范。試點建設共享儲能交易平臺和運營監控系統。研究開展儲能聚合應用：鼓勵不間斷電源、電動汽車、充換電設施等用戶側分散式儲能設施的聚合利用，通過大規模分散小微主體聚合，發揮負荷削峰填谷作用，參與需求側響應，創新源荷雙向互動模式。資料來源：國家發改委，國家能源局，安信證券研究中心 2022年國內儲能行業正式步入發展快車道。年國內儲能行業正式步入發展快車道。2021 年國家、地方層面均有儲能政策密集出臺，但主要側重在整體部署層面，相關的配套細則尚不完善，因此 2021 年為國內儲能

40、行業由商業化起步邁向規?；l展的過渡之年，實際落地的項目規模相對有限。根據CNESA的統計，2021 年國內新增新型儲能裝機 2.4GW/4.9GWh，較 2020 年同比增長約 54%，其中電化學儲能裝機 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素的影響，國內儲能項目建設節奏整體偏慢，但二季度起國內儲能項目招標已集中啟動，根據我們的不完全統計，在排除無法取得具體招標規模的項目后，今年上半年國內儲能（不包括抽水蓄能）總計招標容量已經達到 8GW/22GWh 以上（主要統計 EPC、儲能集成系統以及相關設備），其中二季度合計招標量超 18GWh，招標規

41、模較一季度明顯提升。經過上半年的觀望與前期準備，我們預計下半年起國內儲能項目建設速度將明顯加快，僅 7 月我們統計到的國內儲能項目招標規模就已超過 13GWh（包括南網科技、華電等框架性協議）。圖圖 18：國內電化學儲能新增裝機規模情況（：國內電化學儲能新增裝機規模情況（GW）圖圖 19：2022 上半年儲能項目招標不完全統計上半年儲能項目招標不完全統計 資料來源：CNESA，安信證券研究中心 資料來源：各公司招標網站，安信證券研究中心 2.1.2.海外：海外：能源價格持續上漲加速儲能滲透能源價格持續上漲加速儲能滲透 市場化驅動快速發展，供電側與用戶側齊頭并進。市場化驅動快速發展，供電側與用戶

42、側齊頭并進。目前除中國以外，海外儲能市場主要分布在美國、歐洲、日韓、澳洲等發達地區，相對而言這些地區電力市場化程度較高，隨著近年來儲能成本的持續下降，行業已逐步進入經濟性驅動的自發增長階段。從裝機結構來看，海外市場供電側與用戶側儲能的發展較為均衡，2021 年新增裝機中電源側、電網側、用戶側-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0.00.51.01.52.02.52015201620172018201920202021電化學儲能新增裝機同比增速02468101214161月2月3月4月5月6月7月招標容量（GWh）的占比大致相當。圖圖 20：全球電化學儲能新

43、增裝機情況（：全球電化學儲能新增裝機情況（GW）圖圖 21：海外電化學儲能裝機結構（按裝機功率）：海外電化學儲能裝機結構（按裝機功率）資料來源：BNEF，CNESA，安信證券研究中心 資料來源：CNESA，安信證券研究中心 電力價格持續走高，海外儲能滲透電力價格持續走高，海外儲能滲透加速加速。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，而在海外發達地區市場化的電力體制下，發電側與用戶側電價亦隨之水漲船高。尤其是在歐洲地區，2021 年下半年以來電力價格已上漲數倍，儲能項目的經濟性正快速凸顯，滲透率有望加速提升。圖圖 22：歐洲部分國家日前電價

44、情況（歐元歐洲部分國家日前電價情況（歐元/MWh）圖圖 23：歐盟消費者電價指數情況（歐盟消費者電價指數情況（2015=100）資料來源：Ember，安信證券研究中心 資料來源：Eurostat，安信證券研究中心 2.2.全釩液流電池大規模發展的條件已較為成熟全釩液流電池大規模發展的條件已較為成熟 2.2.1.長時儲能長時儲能需求顯現需求顯現 未來長時儲能將成為一類重要的儲能場景。未來長時儲能將成為一類重要的儲能場景。如前所述，隨著新能源逐步成為電力系統的主體，其波動性與間歇性對電網的沖擊將愈發明顯，現階段儲能系統基本只需要對日內、分鐘級/小時級的波動進行平滑，而未來的儲能系統則需要考慮日間甚

45、至季節間的新能源出力波動。根據美國桑迪亞國家實驗室的定義，長時儲能是持續放電時間不低于 4 小時的儲能技術，主要針對多小時、跨日乃至跨季的電能轉移需求。我們認為長時儲能將成為未來電力系統中不可或缺的一部分，根據長時儲能委員會（LDES）與麥肯錫 2021 年底聯合發布的報告，預計2030 年全球長時儲能的裝機規模將達到 4-8TWh，2040 年則將達到 85-140TWh。0246810122013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021美國中國日韓歐洲澳洲其他地區36%31%33%電源側電網側用戶側90100110120130140150160201

46、5/12016/52017/92019/12020/52021/9消費者電價指數 圖圖 24：電力系統中不同時間維度的儲能需求電力系統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 長時儲能的側重點與現階段的短時儲能存在一定差異，全釩液流電池在長時儲能領域具備較長時儲能的側重點與現階段的短時儲能存在一定差異，全釩液流電池在長時儲能領域具備較強的比較優勢。強的比較優勢。根據長時儲能委員會（LDES）與麥肯錫 2021 年底聯合發布的報告，長時儲能應具有功率和容量解耦、擴大存儲電量時不需要增加功率、單位儲能成本低、項目建設周期短、不受地理位臵限制、不依賴稀缺資源等典型特征。由于

47、配套的儲能時長較長，長時儲能在考慮投資成本時更加注重單位能量（每 Wh）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?。?，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，技術與商業化程度均十分成熟，但其應用受制于地理條件的限制，因此未來相當一部分的長時儲能需求將由其他的儲能技術加以填補。相較于當前主流的鋰電池儲能，我們認為全釩液流電池在長時儲能的場景中具備一定的比較優勢。從成本的角度來看，隨著儲能時長的增加，全釩液流電池系統的單位成本將得到明顯攤?。üβ蕟卧杀静蛔?，僅需增加能量單元），而鋰

48、電池系統的單位成本則基本固定。此外，由于全釩液流電池中的釩電解液可以循環使用并靈活配臵，因此全釩液流電池儲能在資源與地理位臵上所受的限制也相對較小。綜上，我們看好全釩液流電池在中長時儲能場景中具有更好的應用前景。圖圖 25：全全釩液流電池在長時儲能場景中具備比較優勢釩液流電池在長時儲能場景中具備比較優勢 資料來源：LDES，安信證券研究中心 單位投資成本單位投資成本$/kW h$/kW h儲能時長儲能時長 h h鋰離子電池儲能單位投鋰離子電池儲能單位投資成本相對固定，與儲資成本相對固定，與儲能時長基本無關能時長基本無關釩液流電池單位投資釩液流電池單位投資成本隨著儲能時長的成本隨著儲能時長的拉大

49、而明顯攤薄拉大而明顯攤薄鋰電池成本占優鋰電池成本占優全釩液流電池成本占優全釩液流電池成本占優 2.2.2.行業規范逐步確立行業規范逐步確立，全全釩液流電池安全優勢凸顯釩液流電池安全優勢凸顯 國內外鋰電池儲能事故頻發，安全問題不容忽視。國內外鋰電池儲能事故頻發，安全問題不容忽視。根據中國能源網的統計，2010-2020 年間全球范圍內發生了 32 起儲能電站安全事故，而根據 CNESA 的統計，僅 2021 年全球就發生了至少 9 起儲能安全事故，2022 年初韓國又發生 3 起電池相關火災事故。頻繁發生的儲能安全事故不但造成了嚴重的經濟損失，嚴重時還對人員安全構成了較大威脅，在全球儲能市場迎來

50、加速發展的關鍵節點，安全問題已經成為行業亟待解決的重要問題之一，我們認為未來安全性將成為鋰電池儲能面臨的一個巨大挑戰。表表 5：近年全球主要儲能安全事故：近年全球主要儲能安全事故 國家國家/地區地區 容量（容量（MWh）用途用途 建筑形態建筑形態 事故類型事故類型 儲能技術儲能技術 事故日期事故日期 使用時長使用時長 比利時-集裝箱-鋰電池 2017/11-韓國/濟州 0.18 太陽能 混凝土 充電中 三元 2018/9 4 年 韓國/江原 2.662 太陽能 地下混凝土 充電后休止 三元 2018/12 1 年 韓國/京畿 17.7 調頻 集裝箱 修理檢查中 三元 2018/10 2 年 7

51、 個月 韓國/軍威 1.5 太陽能-鋰電池 2022/1 韓國/慶北 8.6 調頻 集裝箱 修理檢查中 三元 2018/5 1 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 2018/11 9 個月 韓國/慶北 3.66 太陽能 組建式面板 充電后休止 三元 2019/5 2 年 3 個月 韓國/慶南 1.331 太陽能 組裝式 充電后休止 三元 2018/11 7 個月 韓國/慶南 3.289 需求管理 混凝土 充電后休止 三元 2019/1 10 個月 韓國/全北 1.46 風電 集裝箱 安裝中（保管）三元 2017/8-韓國/全北 2.496 太陽能 集裝箱

52、 充電后休止 三元 2019/1 9 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 風電 組建式面板 修理檢查中 三元 2018/6 2 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 2018/6 6 個月 韓國/全南 2.99 太陽能 組建式面板 充電后休止 三元 2018/7 7 個月 韓國/全南 9.7 風電 組建式面板 充電后休止 三元 2018/7 1 年 7 個月 韓國/全南 5.22 太陽能 組建式面板 充電中 三元 2019/1 1 年 2 個月 韓國/世宗 18 需求管理 組建式面板 安裝中

53、（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 2019/1 7 個月 韓國/蔚山 1.5-鋰電池 2022/1 1 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 2018/9 8 個月 韓國/忠北 4.16 太陽能 組建式面板 充電后休止 三元 2018/11 11 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 2018/11 11 個月 韓國/忠南 9.316 需求管理 組建式面板 充電后休止 三元 2018/12 1 年 韓國/

54、忠南-太陽能 集裝箱-三元 2021/4-美國 20 風電 集裝箱 充電中 鉛酸電池 2012/8 6 個月 美國/加州 1200 調峰-鋰電池 2021/9 10 個月 美國/加州 1200 調峰-鋰電池 2022/2 1 年 2 個月 美國/亞利桑那 2 需求管理 集裝箱-三元 2019/4 2 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 集裝箱 運行維護中 鋰電池 2019/5 1 年 8 個月 中國/北京 25 光儲充 混凝土 安裝調試 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-調頻 集裝箱 充電后

55、休止 三元 2017/5-資料來源：中國能源網，安信證券研究中心 儲能行業安全標準趨嚴，全釩液流電池優勢凸顯。儲能行業安全標準趨嚴，全釩液流電池優勢凸顯。隨著儲能安全問題日益顯現，近年來海內外正加緊出臺針對儲能行業的安全規范與行業標準，例如美國于 2016 年率先發布全球第一 項儲能系統安全標準 UL 9540，對電化學儲能、機械儲能等不同類型儲能系統的安全標準作出了明確規定。我國儲能行業起步較晚，長期以來政策標準與行業規范相對缺失，但隨著近年來儲能行業發展不斷提速，儲能安全問題愈發得到重視，相關政策文件陸續出臺，行業標準逐步完善。國家能源局 2022 年 6 月印發的 防止電力生產事故的二十

56、五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）中明確提出“中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，“中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池”不宜選用梯次利用動力電池”，且“鋰離子電池設備間不得設臵在人員密集場所，不得設臵在有人居住或活動的建筑物內部或其地下空間”，對鋰電池儲能的適用范圍進行了嚴格限制。我們認為隨著儲能行業安全標準的提升，安全性更佳的全釩液流電池將得到更多關注，后續應用場景有望逐步拓寬。表表 6：近年部分國家儲能安全相關的行業標準及指導政策：近年部分國家儲能安全相關的行業標準及指導政策 國家國家 時間時間 行業標準行業標準/指導政策指導政

57、策 主要內容主要內容 美國 2019 年 6 月 NFP A 855Standard for the Installation of Energy Storage Systems 根據儲能系統不同的安裝位臵，提出不同的安裝要求。比如儲能系統是安裝在室內或室外的，安裝在有人或者沒有人活動的地方，或者安裝在屋頂或車庫，其要求各不相同。2020 年 7 月 UL 9540-2020 Energy Storage System(ESS)對包含電化學儲能和機械儲能等不同類型儲能系統的安全標準作出了明確。澳大利亞 2019 年 10 月 AS/NZS 5139:2019Electrical install

58、ations Safety of battery systems for use with power conversion equipment 旨在填補澳大利亞新興的家庭儲能行業在安全指南方面的空白，尤其是一些電池化學物質可能引發的火災隱患，要求所有的家庭電池儲能系統安裝復雜和昂貴的防火設施。歐盟 2017 年 2 月 IEC 62619 規范了工業鋰電池的常規安全和功能安全，包含電氣類測試、熱類測試、機械類測試、電池管理系統軟件評估等 2020 年 3 月 IEC 63056 規定了最高直流電壓為1500 V 的電力儲能用二次鋰電池和電池組的安全要求和測試 中國 2021 年 7 月 關于

59、加快推動新型儲能發展的指導意見 按照儲能發展和安全運行需求，發揮儲能標準化信息平臺作用，統籌研究、完善儲能標準體系建設的頂層設計，開展不同應用場景儲能標準制修訂，建立健全儲能全產業鏈技術標準體系。加強現行能源電力系統相關標準與儲能應用的統籌銜接。推動完善新型儲能檢測和認證體系。推動建立儲能設備制造、建設安裝、運行監測等環節的安全標準及管理體系。2021 年 12 月 “十四五”國家應急體系規劃 將電化學儲能設施等新產業新業態的消防安全列入安全生產治本攻堅重點。2022 年 1 月 2022 年能源行業標準計劃立項指南 新型儲能系統建設、運維、安全監督，電化學儲能的安全設計、制造與測評，用戶側儲

60、能的安裝、運行、維護，能源儲能配臵規模測算，儲能電站安全管理、應急處臵，不同應用場景下的儲能系統技術要求及并網性能要求。2022 年 2 月 “十四五”新型儲能發展實施方案 突破電池本質安全控制、電化學儲能系統安全預警、系統多級防護結構及關鍵材料、高效滅火及防復燃、儲能電站整體安全性設計等關鍵技術，與此同時積極建立健全新型儲能全產業鏈標準體系，加快制定新型儲能安全相關標準。2022 年 4 月 關于加強電化學儲能電站安全管理的通知 高度重視電化學儲能電站安全管理，加強電化學儲能電站規劃設計安全管理，做好電化學儲能電站設備選型，嚴格電化學儲能電站施工驗收，嚴格電化學儲能電站并網驗收，加強電化學儲

61、能電站運行維護安全管理，提升電化學儲能電站應急消防處臵能力 2022 年 6 月 防止電力生產事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；選用梯次利用動力電池時，應進行一致性篩選并結合溯源數據進行安全評估。鋰離子電池設備間不得設臵在人員密集場所，不得設臵在有人居住或活動的建筑物內部或其地下空間。鋰離子電池設備間應單層布臵，宜采用預制艙式。資料來源：政府網站，安信證券研究中心 2.2.3.中長時儲能場景中全釩液流電池已具備較好的經濟性中長時儲能場景中全釩液流電池已具備較好的經濟性 當前國內儲能商業模式尚未完全建立

62、，初始投資成本較高的全釩液流當前國內儲能商業模式尚未完全建立，初始投資成本較高的全釩液流電池面臨一定壓力。電池面臨一定壓力。短期內國內大型儲能項目主要的驅動因素為政策強制要求，在 2021 年各省發布的風電、光伏項目競爭性配臵規則中，儲能已基本成為新能源項目“標配”，目前已有近 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%的區間內，儲能時長基本為 1-2 小時。在現行模式下，國內新能源配套儲能尚無明確收益模式，投資業主更多將配套儲能作為成本項進行考慮，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。圖圖 26：現階段國內新能源發電側

63、儲能商業模式尚未完全建立現階段國內新能源發電側儲能商業模式尚未完全建立 資料來源：安信證券研究中心 國內儲能商業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勢值得期待。國內儲能商業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勢值得期待。2022 年 1 月國家發改委、能源局發布加快建設全國統一電力市場體系的指導意見，明確提出 2025 年初步建成全國統一電力市場，初步形成有利于新能源、儲能等發展的市場交易和價格機制，十四五開始國內儲能的商業模式有望逐步建立?？紤]到全釩液流電池的適用場景與抽水蓄能較為類似，我們認為抽水蓄能當前的兩部制電價體系具有一定的參考價值，“十四五”新型

64、儲能發展實施方案中亦已明確提出建立電網側獨立儲能電站容量電價機制以及探索將電網替代性儲能設施成本收益納入輸配電價回收。事實上，當前國內規模最大的全釩液流電池示范項目大連液流電池儲能調峰電站（總建設規模 200MW/800MWh，一期100MW/400MWh 已于 2022 年 5 月并網）就采用了兩部制電價的模式，遼寧發改委于 2018年印發關于同意大連液流電池儲能調峰電站實行兩部制電價有關事項的批復，明確了液流儲能項目可參照抽水蓄能兩部制電價機制執行，該項目 2023 年后的容量電費資金參照抽水蓄能容量電價有關政策納入省級電網輸配電價解決。隨著儲能商業模式的成熟，我們認為投資業主對儲能項目的

65、關注重點將由初始投資成本轉為全生命周期內的綜合成本，全釩液流電池長壽命、低衰減的優勢將充分顯現。圖圖 27：現階段國內現階段國內抽水蓄能價格形成機制抽水蓄能價格形成機制 資料來源：國家發改委，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濟性差距收窄。電池與鋰電池儲能的經濟性差距收窄。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，鋰電產業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

66、車等儲能之外的市場對鋰資新能源發電主要由電網保障收購新能源發電主要由電網保障收購輔助服務費用由發電側分攤輔助服務費用由發電側分攤新能源逐步參與市場交易新能源逐步參與市場交易輔助服務費用傳導至終端電力用戶輔助服務費用傳導至終端電力用戶新能源發電按照固定電價上網新能源發電按照固定電價上網現狀現狀發展方向發展方向電價由電力現貨市場決定電價由電力現貨市場決定儲能收益來源與套利空間拓寬儲能收益來源與套利空間拓寬抽水蓄能兩部制電價抽水蓄能兩部制電價電量電價電量電價容量電價容量電價體現抽水蓄能電站提供調峰服務的價值，抽水蓄能電站抽水電價、上網電價按現貨市場價格及規則結算，現貨市場尚未運行情況下則引入競爭機制

67、形成電量電價體現抽水蓄能電站提供調頻、調壓、系統備用和黑啟動等輔助服務的價值，政府核定的抽水蓄能容量電價對應的容量電費由電網企業支付并納入省網輸配電價回收長期通過競爭性方式形成，現階段未建立電力現貨市場的地區上網電價為基準電價，抽水電價為基準電價75%按照合理的資本金收益率核定，633號文中為6.5%，按照經營期定價方法核定,隨省級電網輸配電價監管周期（3年）同步調整 源的需求仍將保持快速增長，中短期內鋰價或將持續保持高位。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，需求較為穩定，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進步持續降本增效。因此，我們認為當前鋰電

68、池和全釩液流電池的成本正呈“此消彼長”之勢，兩者之間的經濟性差距正迅速縮小。圖圖 28：2021 年起上游鋰資源價格大幅上漲（萬元年起上游鋰資源價格大幅上漲（萬元/噸）噸）圖圖 29：近年來五氧化二釩價格基本保持穩定（萬元近年來五氧化二釩價格基本保持穩定（萬元/噸）噸）資料來源：鑫欏鋰電，安信證券研究中心 資料來源：Wind，安信證券研究中心 當前當前 4h 全釩液流電池的度電成本全釩液流電池的度電成本或已低于或已低于鋰電池儲能。鋰電池儲能。我們基于當前應用較廣的 4h 儲能系統對全釩液流電池和鋰電池儲能的度電成本進行了簡單測算，在我們的假設下，全釩液流電池的單瓦時初始投資（2.5 元/Wh）

69、高于鋰電池儲能（1.8 元/Wh），但更長的壽命、更低的衰減以及更大的充放電深度使得全釩液流電池全生命周期內的度電成本（0.60 元/kWh）低于鋰離子電池儲能（0.67 元/kWh）。從經濟性角度出發，我們認為當前全釩液流電池在中長時儲能場景中已經具備商業化應用的基本條件。表表 7：全全釩液流電池及鋰電池儲能度電成本測釩液流電池及鋰電池儲能度電成本測算算 全全釩液流釩液流電池儲能電池儲能 鋰電池儲能鋰電池儲能 儲能系統參數儲能系統參數假設假設 儲能系統功率（MW）100 100 儲能配臵時長（h）4 4 儲能系統容量（MWh）400 400 儲能系統容量年衰減率 0%2%轉換效率 75%85

70、%單位投資成本（元/Wh）2.5 1.8 其中：功率單元（元/W）5.0-能量單元（元/Wh）1.25 1.8 初始投資成本（萬元）100,000 72,000 運維費用（%）0.5%0.5%壽命 20 10 殘值（萬元）40,000（電解液可回收）6,400 運營假設運營假設 充放電深度 95%90%年充放電次數 500 500 充電電價（元/kWh）0.4 0.4 折現率 8%8%測算結果測算結果 度電成本度電成本 LCOE（元（元/kWh）0.60 0.67 資料來源：安信證券研究中心 01020304050602020/12020/6 2020/11 2021/42021/92022/

71、22022/7電池級碳酸鋰（99.5%）02468101214162020/32020/82021/12021/6 2021/11 2022/4五氧化二釩均價 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。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。根據我們的敏感性測算，當儲能時長超過 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將具備更大的應用空間。圖圖 30：不同儲能時長下不同儲能時長下全全釩液流電池與

72、鋰電池儲能度電成本對比（元釩液流電池與鋰電池儲能度電成本對比（元/kWh）資料來源：安信證券研究中心 2.3.未來未來全全釩液流電池釩液流電池將將成為重要的儲能裝機形式成為重要的儲能裝機形式 當前液流電池仍處于產業化發展初期，占比相對有限。當前液流電池仍處于產業化發展初期，占比相對有限。根據 CNESA 的統計，截至 2021 年底全球新型電力儲能項目累計裝機規模中鋰離子電池的占比超過 90%，液流電池僅占 0.6%，國內市場中液流電池在新型儲能裝機中的占比也僅為 0.9%，累計裝機規模略超 50MW。圖圖 31：2021 年全球累計新型儲能裝機構成情況年全球累計新型儲能裝機構成情況 圖圖 3

73、2：2021 年中國累計新型儲能裝機構成情況年中國累計新型儲能裝機構成情況 資料來源：CNESA，安信證券研究中心 資料來源：CNESA，安信證券研究中心 大型項目陸續啟動，全釩液流電池產業化進程提速。大型項目陸續啟動，全釩液流電池產業化進程提速。隨著全球儲能市場的爆發以及全釩液流電池技術的成熟，我們認為全釩液流電池規?；l展的節點已經到來。此前全釩液流電池儲能仍處于小規模示范驗證階段，項目單體規?；静怀^ 10MW，而 2021 年以來國內已有數個百 MWh 級別的大型全釩液流電池項目陸續啟動。2022 年 5 月由大連融科建設的首個國家級大型化學儲能示范項目大連恒流儲能電站一期 100M

74、W/400MWh 成功并網，8 月開始正式投入商業運營，我們認為后續全釩液流電池儲能的產業化進程將持續加快。1.38 0.86 0.69 0.60 0.55 0.51 0.49 0.47 0.67 0.00.20.40.60.81.01.21.41.612345678釩液流電池鋰電池90.9%2.0%2.2%0.6%2.3%1.8%0.2%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其他89.7%5.9%0.9%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 表表 8：部分已投運全釩液流電池儲能：部分已投運全釩液流電池儲能電站項目電站項目 項目項目 規模規模 投運

75、時間投運時間 儲能設備供應商儲能設備供應商 北海道苫前町風力發電配套儲能 4MW/6MWh 2005 年 日本住友電工 張北國家電網風光儲示范工程項目 2MW/8MWh 2012 年 北京普能 沈陽龍源臥牛石風電場儲能 5MW/10MWh 2013 年 大連融科 遼寧錦州黑山儲能系統 3MW/6MWh 2014 年 大連融科 北海道電力安平町南早來變電站儲能 15MW/60MWh 2016 年 日本住友電工 湖北棗陽 10MW 光儲一體化示范項目首期 3MW/12MWh 2019 年 北京普能 青海黃河水電烏蘭風場儲能項目 1MW/5MWh 2021 年 大連融科 大唐國際鎮海網源友好型風電場

76、儲能 10MW/40MWh 2021 年 大連融科 國電投駝山網源友好型風電場儲能 10MW/40MWh 2021 年 大連融科 東方國順樂甲網源友好型風電場儲能 10MW/40MWh 2021 年 大連融科 華電滕州液流電池儲能項目 1MW/2MWh 2021 年 大連融科 國家電投海陽液流電池儲能項目 1MW/2MWh 2021 年 上海電氣 新疆阿瓦提全釩液流儲能電站 7.5MW/22.5MWh 2022 年 偉力得 北海道電力 VRFB 儲能項目 17MW/51MWh 2022 年 日本住友電工 資料來源：各公司網站，安信證券研究中心 表表 9：2021-2022 年國內部分大型全釩液

77、流儲能電站項目年國內部分大型全釩液流儲能電站項目 項目項目 規模規模 進展階段進展階段 儲能設備供應商儲能設備供應商 大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目（一期）100MW/400MWh 已投運 大連融科 大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目（二期）100MW/400MWh 前期準備 大連融科 海螺融華 20MW/120MWh 全釩液流電池儲能系統設備采購 20MW/120MWh 建設中 大連融科 國家電投湖北全釩液流電池儲能電站項目 100MW/500MWh 建設中 普能/大連融科 大唐中寧共享儲能項目 100MW/400MWh 勘探設計 偉力得 上海電氣鹽城立鎧儲能電站項目 300MWh

78、前期準備 上海電氣 資料來源：北極星儲能網，安信證券研究中心 我們測算我們測算 2025/2030 年年國內儲能新增裝機規模有望國內儲能新增裝機規模有望達到達到 107/311GWh，全全釩液流電池潛在裝釩液流電池潛在裝機空間或超機空間或超 10/90GWh。從結構上來看，我們預計十四五期間新能源配套儲能將率先放量，電網側、用戶側儲能則將隨后大規模啟動，具體假設與測算如下。新能源發電側：新能源發電側：2021 年國內陸上風電+集中式光伏電站新增裝機規模約為 56GW，以此測算儲能配套比例約為 1.5%。我們預計 2022 年起國內新增風光裝機規模將保持較快增長，同時在政策驅動下儲能配套比例將顯

79、著提升。假設 2025/2030 年國內新增陸上風電以及集中式光伏電站的儲能配套比例為 20%/30%，儲能時長由 2h 逐步提升至 3h，則相應的新能源配套儲能裝機規模將達到 61/127GWh。電源側輔助服務：電源側輔助服務：2021 年國內總發電裝機容量達到 2377GW，配套輔助服務儲能的裝機比例不到 0.1%，而發達電力市場中輔助服務費用占總電費的比例一般超過 1.5%。在國內總電力裝機平穩增長的背景下，我們假設 2025/2030 年配套輔助服務儲能的比例為0.5%/1%，則對應的電源側輔助服務儲能裝機規模將達到 4/7GWh。電網側：電網側：隨著我國電氣化率的持續提升，近年來全國

80、電網最高發電負荷呈較快增長，而根據國務院關于印發 2030 年前碳達峰行動方案的通知中的要求，到 2030 年省級電網將基本具備 5%以上的尖峰負荷響應能力。我們預計負荷響應能力將主要由電網側的抽水蓄能與新型儲能提供，根據抽水蓄能中長期發展規劃（2021-2035 年）十四五/十五五末國內抽水蓄能累計裝機將達到 62/120GW，以此倒推 2025/2030 年電網側新型儲能裝機規模有望達到 28/118GWh。用戶側：用戶側：目前國內工商業光伏滲透率不到 2%，而工商業儲能則處于發展初期，隨著未來峰谷價差的拉大，預計國內工商業儲能的經濟性將逐漸顯現。2020 年國內工業用戶總裝接容量約為 3

81、273GW，若假設未來保持 5%的年均增長，同時工商業儲能滲透率提升至 0.3%/1.5%，則 20205/2030 年國內工商業儲能的裝機空間將達到 14/57GWh。當前全釩液流電池在新型儲能累計裝機規模中的占比僅為 1%左右，我們看好未來全釩液流電池將憑借自身安全、長壽、靈活的多重優勢實現份額的持續提升。若按照若按照 2025/2030 年年10%/30%左右的裝機占比測算，則左右的裝機占比測算，則 2025/2030 年國內年國內全全釩液流電池新增裝機規模有望釩液流電池新增裝機規模有望達到達到11/93GWh，發展空間巨大。，發展空間巨大。表表 10：國內：國內全全釩液流電池釩液流電池

82、儲能裝機空間測算儲能裝機空間測算 單位單位 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E 新能源配套儲能新能源配套儲能 新增陸上風電裝機 GW 69 31 48 55 59 60 65 新增集中光伏電站裝機 GW 33 26 49 57 61 63 76 風光總裝機 GW 102 56 97 112 120 123 141 新增項目配套儲能比例%0.7%1.5%6.0%10.0%15.0%20.0%30.0%新能源發電側儲能新增裝機功率 GW 0.7 0.8 5.8 11.2 17.9 24.6 42.4 儲能時長 h 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4

83、2.5 3.0 新能源發電側儲能新增裝機容量新能源發電側儲能新增裝機容量 GWh 1.4 1.8 12.8 25.7 43.1 61.4 127.2 電源側輔助服務電源側輔助服務儲能儲能 國內總發電裝機容量 GW 2,202 2,377 2,548 2,741 2,958 3,182 4,430 配套輔助服務儲能比例%0.05%0.07%0.17%0.28%0.39%0.50%1.00%電源側輔助服務儲能新增裝機功率 GW 0.5 0.5 3.2 3.7 6.5 4.3 6.8 儲能時長 h 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 電源側輔助服務儲能新增裝機容量電源側輔助服務儲

84、能新增裝機容量 GWh 0.5 0.5 2.9 3.3 3.8 4.3 6.8 電網側儲能電網側儲能 全國電網最高發電負荷 GW 1,076 1,191 1,310 1,441 1,585 1,744 2,808 尖峰負荷響應能力%3.0%3.1%3.4%3.8%4.4%5.0%10.0%電網靈活調節能力 GW 32 38 45 55 70 87 281 抽水蓄能裝機規模 GW 31 36 43 49 56 62 120 電網側儲能新增裝機功率 GW 0.3 0.4 0.6 3.8 8.6 11.0 39.5 儲能時長 h 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.0 電網側儲能新增

85、裝機容量電網側儲能新增裝機容量 GWh 0.6 0.8 1.4 8.8 20.6 27.6 118.4 用戶側儲能用戶側儲能 全國工業用戶裝接容量 GW 3,273 3,436 3,608 3,788 3,978 4,177 5,331 工商業儲能滲透率%0.02%0.03%0.05%0.10%0.20%0.30%1.50%工商業儲能新增裝機功率 GW 0.0 0.6 0.7 2.0 4.2 4.6 19.0 儲能時長 h 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 工商業儲能新增裝機容量工商業儲能新增裝機容量 GWh 0.1 1.7 2.0 6.0 12.5 13.7 57.1

86、合計合計 新增儲能裝機新增儲能裝機容量容量 GWh 2.6 4.9 19.1 43.8 80.1 107.3 310.8 全釩液流電池占比%1%2%3%5%7%10%30%全全釩液流電池新增裝機容量釩液流電池新增裝機容量 GWh 0.03 0.1 0.5 2.2 5.6 10.7 93.2 資料來源：國家能源局，中電聯，CESA，安信證券研究中心 3.全釩液流電池產業鏈迎來發展良機全釩液流電池產業鏈迎來發展良機 全釩液流電池儲能方興未艾，產業鏈各環節迎發展良機。全釩液流電池儲能方興未艾，產業鏈各環節迎發展良機。全釩液流電池產業鏈大致可分為上游資源、中游制造集成以及下游應用三個環節，其中上游主要

87、涉及釩資源的開采與冶煉，中游則進行全釩液流電池儲能系統的設計與制造，包括功率單元（電堆）與能量單元（電解液）兩大部分，下游主要負責儲能項目的開發和運營。隨著全釩液流電池儲能逐步進入商業化推廣階段，產業鏈的各環節均有望迎來較好的發展機遇。圖圖 33：全全釩液流電池儲能產業鏈概況釩液流電池儲能產業鏈概況 資料來源：安信證券研究中心 3.1.上游上游資源：資源：全全釩液流電池釩液流電池將明顯拉動釩資源需求將明顯拉動釩資源需求 當前釩資源供需兩端均主要來自鋼鐵行業，全釩液流電池有望成為未來釩資源重要的需求增當前釩資源供需兩端均主要來自鋼鐵行業，全釩液流電池有望成為未來釩資源重要的需求增量。量。目前全球

88、大約 90%的釩以釩合金的形式用于鋼鐵工業（作為煉鋼過程中的合金添加劑，可提高鋼的硬度、強度、耐磨度、延展性），5%以釩鋁中間合金的形式用于鈦合金，其余 5%用于化工及其他行業，就國內而言，應用在鋼鐵領域的釩產品比例更是高達 95%左右。2021年國內釩產量（以五氧化二釩計）約為 13.6 萬噸，而目前 1GWh 全釩液流電池裝機所需的五氧化二釩用量約為 0.8 萬噸，因此我們預計全釩液流電池相關領域將成為未來拉動釩產品需求的主要增量。表表 11：國內釩需求量測算（以五氧化二釩計）國內釩需求量測算（以五氧化二釩計）單位單位 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 全釩液流電池

89、新增裝機 GWh 0.1 0.5 2.2 5.6 10.7 單位裝機對應釩用量 萬噸/GWh 0.80 0.78 0.75 0.73 0.71 全全釩液流電池所需釩用量釩液流電池所需釩用量 萬噸萬噸 0.1 0.4 1.6 4.1 7.6 增速%385%325%148%86%鋼鐵等其他領域釩用量鋼鐵等其他領域釩用量 萬噸萬噸 13.5 12.8 13.2 13.6 14.0 增速%-5%3%3%3%國內釩總需求量國內釩總需求量 萬噸萬噸 13.6 13.2 14.9 17.7 21.6 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

90、煤目前釩鈦磁鐵礦是主要的釩供給來源，未來石煤有望有望貢獻一定增量貢獻一定增量。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重，釩鈦磁鐵礦釩鈦磁鐵礦含釩石煤含釩石煤五氧化二釩五氧化二釩離子傳導膜離子傳導膜雙極板雙極板電極電極電解液電解液儲罐儲罐管路管路泵閥泵閥BMSBMS能量單元能量單元功率單元功率單元配套系統配套系統釩液流電池系統釩液流電池系統發電側發電側電網側電網側用戶側用戶側上游資源上游資源中游制造集成中游制造集成下游應用下游應用 整體生產成本高于鋼渣提釩，目前國內絕大多數釩產品來源于釩鈦磁鐵礦經鋼鐵冶煉得到的富釩鋼渣（2020 年占比超

91、過 85%）?？紤]到鋼渣提釩的產出一定程度上取決于釩鋼產量，整體供給相對穩定，我們認為隨著全釩液流電池市場需求的增加以及技術的進步，未來石煤提釩或將貢獻一定的增量。例如 2019 年西部礦業在甘肅省肅北縣建設了國內首條綠色石煤提釩環保生產線，一/二期已分別于 2020/2022 年投產，目前可實現 2000 噸偏釩酸銨產能。因此，整體上看未來上游釩資源出現瓶頸的可能性相對較小，一方面傳統鋼鐵領域的需求預計將保持穩定甚至有所萎縮，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 年螺紋鋼新標準實施后），鋼鐵行業可通過加大釩鈦磁鐵礦冶煉比例快速新增供給，高成本的石煤提釩亦可釋放一定

92、產能，釩價難以出現大幅度、持續性的上漲。圖圖 34：濕法提釩工藝流程圖濕法提釩工藝流程圖 資料來源：石煤提釩的現狀與研究，安信證券研究中心 圖圖 35：2020 年國內五氧化二釩產量構成年國內五氧化二釩產量構成 圖圖 36：2018 年螺紋鋼新標準實施后釩價快速沖頂回落年螺紋鋼新標準實施后釩價快速沖頂回落 資料來源：釩產業2020年年度評價，安信證券研究中心 資料來源：Wind，安信證券研究中心 目前釩資源儲量與產能相對集中。目前釩資源儲量與產能相對集中。國內釩鈦磁鐵礦儲量主要集中在集中分布在四川攀枝花-西昌地區和河北承德地區，其中四川攀西地區已探明釩鈦磁鐵礦儲量在 100 億噸以上，為世界第

93、一大釩資源及釩系產品產區，河北承德地區已探明釩鈦磁鐵礦儲量則超過 80 億噸。從產能情況來看，攀鋼釩鈦目前具備超過 4 萬噸釩制品產能（以五氧化二釩計），河鋼股份釩制品產能則為 2.2 萬噸左右，兩者合計占據近一半的國內市場份額，此外建龍、成渝釩鈦、四川德勝亦具備萬噸以上的釩制品產能，整體來看國內釩資源儲量與產能相對集中。釩鈦磁鐵礦釩鈦磁鐵礦鋼鐵釩渣鋼鐵釩渣含釩礦石含釩礦石燃油廢渣燃油廢渣廢釩催化劑廢釩催化劑焙燒焙燒浸出浸出水解沉釩水解沉釩堿浸法堿浸法酸浸法酸浸法銨鹽沉釩銨鹽沉釩焙燒焙燒V2O5V2O586.9%10.7%2.1%0.3%釩渣原料釩石煤提釩廢催化劑回收釩鈦磁鐵礦原料提釩0102

94、0304050602017/22018/22019/22020/22021/22022/2五氧化二釩均價（萬元/噸）五氧化二釩均價（萬元/噸）螺紋鋼新標準實施，短期釩需求量提升高釩價導致鋼筋大規模以鈮代釩，同時新增供給快速釋放，釩價回落 表表 12：2020 年全球主要釩生產企業產能情況（折五氧化二釩）年全球主要釩生產企業產能情況（折五氧化二釩）公司公司 產能產能（萬噸）（萬噸）產品產品 原料原料 鞍鋼集團攀鋼公司 4.2 FeV、VN、氧化釩、釩鋁合金 釩渣 俄羅斯 Evraz 控股公司 3.5 FeV、氧化釩、釩鋁合金、催化劑 釩渣、燃油灰渣、廢催化劑 河鋼集團承鋼公司 2.5 FeV、V

95、N、氮化釩鐵、氧化釩、釩鋁合金 釩渣 北京建龍重工集團有限公司 1.8 VN、氧化釩 釩渣 川威集團成渝釩鈦科技有限公司 1.8 V2O5 釩渣 四川德勝集團釩鈦有限公司 1.6 釩渣、氧化釩(外加工)釩渣 南非 Bushveld Vametco 1.6 VN、氧化釩、FeV 釩電解液、催化劑 釩鈦磁鐵礦 奧地利 Treibacher Industrie AG 1.3 V2O3、V2O5、釩鐵 釩渣 瑞士嘉能可 Glencore 1.2 FeV、氧化釩 釩鈦磁鐵礦 Largo Resources Ltd.巴西 Maracs Menchen Mine 1.2 V2O5 釩鈦磁鐵礦 澳大利亞 At

96、lantic Vanadium PTY Ltd.1.2（停產）FeV、氧化釩 釩鈦磁鐵礦 四川省達州鋼鐵集團有限責任公司 0.9 釩渣、氧化釩(外加工)釩渣 美國 AMG Vanadium LLC+U.S.Vanadium LLC 0.9 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 陜西五洲礦業股份有限公司 0.5 VN、氧化釩、釩鋁合金、金屬釩 石煤(碳質頁巖)中國其他廠商 2.5 V2O5、釩鋁合金、釩酸銨、VN、釩鐵等 釩渣、廢催化劑、富釩磷鐵、石煤 合計合計 27.5-資料來源：釩

97、產業2020年年度評價，安信證券研究中心 圖圖 37：中國主要釩礦資源、產業及產品分布中國主要釩礦資源、產業及產品分布 資料來源：釩產業2020年年度評價，安信證券研究中心 龍頭釩資源企業積極布局全釩液流電池市場。龍頭釩資源企業積極布局全釩液流電池市場。在傳統鋼鐵領域需求趨于穩定的背景下，新興的全釩液流電池儲能市場正成為釩資源企業未來重要的潛在增長點，龍頭廠商已在相關領域進行了大量布局。例如攀鋼釩鈦于 2021 年 9 月公告與大連融科簽訂戰略合作協議，將根據生產資源平衡以及釩儲能項目需要優先為其安排釩產品供應，2022 年雙方已就全釩液流電池用釩儲能介質委托加工和釩儲能介質購銷簽訂了商業合同

98、，預計交易金額約 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略合作協議。表表 13：釩資源上游企業加速布局：釩資源上游企業加速布局全全釩液流電池儲能相關領域釩液流電池儲能相關領域 公司公司 時間時間 布局布局 攀鋼釩鈦 2021/9 與大連融科簽訂戰略合作協議，根據生產資源平衡以及對方釩儲能項目需要，可以優先安排提供釩產品供應，對方則對攀鋼釩鈦優先提供釩電解液、釩電池儲能系統代加工等服務。河鋼釩鈦 2022/6 與雙灤區政府、河北建投綠能及北京普能共同簽訂合作協議，打造完整的全釩液流電池儲能產業生態鏈，包括 300MW 釩電池儲

99、能項目。建龍鋼鐵 2022/5 與中釩聯簽訂戰略合作協議，打造“國內首家釩液流儲能全產業鏈示范基地”，建設中國釩鈦磁鐵礦冶煉、高純釩制備、全釩液流電池制造及儲能研發創新制造中心。中核鈦白 2022/7 與偉力得簽署全釩液流電池儲能全產業鏈戰略合作協議，雙方前期將重點開發甘肅省內釩礦資源，同時成立合資公司打造全釩液流電池儲能全產業鏈。龍佰集團 2022/7 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，投建釩鈦鐵精礦堿性球團濕法工藝年產3 萬噸五氧化二釩創新示范工程項目 資料來源：公司公告及新聞，安信證券研究中心 3.2.中游中游制造制造集成集成：行業發展初

100、期一體化行業發展初期一體化龍頭占據先機龍頭占據先機 現階段全釩液流電池廠商一體化程度較高，產業鏈生態現階段全釩液流電池廠商一體化程度較高，產業鏈生態初步初步建立。建立。整體來看當前全釩液流電池儲能仍處于商業化運營初期，市場參與者相對較少，行業前期的發展很大程度上由頭部廠商進行推動。國內對全釩液流電池的研究始于 20 世紀 90 年代初，早期主要由中國工程物理研究院、大連化學物理研究所、中南大學、清華大學等科研院所進行相應實驗室研發，其中大連化物所在國家科技部“863”計劃項目的支持下于 2005 年成功研制出當時國內規模最大的 10 kW 全釩液流電池儲能系統，邁出了國內全釩液流電池儲能技術應

101、用的第一步。行業龍頭融科儲能于 2008 年成立，經過數十年發展，公司具備從前端研發到后端項目運營的全產業鏈開發能力，深度參與全釩液流電池產業鏈各個環節。由于前期全釩液流電池技術尚未定型，且項目體量相對較小，行業呈現出非標化、定制化的特點，產業鏈生態主要由一體化的頭部廠商主導。表表 14：融科儲能一體化布局：融科儲能一體化布局全全釩液流電池全產業鏈釩液流電池全產業鏈 產業鏈環節產業鏈環節 布局布局 研發 具備完整自主知識產權體系，獲批設立國家能源液流儲能電池技術重點實驗室和國家地方聯建工程研究中心，作為核心單位牽頭起草國家液流電池標準制定工作 制造 具備全釩液流電池關鍵材料（融科集團）、核心部

102、件（融科裝備）、電池制造、系統集成、控制管理等方面的設計制造能力 下游應用 建設首個國家級大型化學儲能示范項目大連液流電池儲能調峰電站一期，與安徽海螺集團設立合資公司進行工商業儲能項目的開發 資料來源：公司網站，安信證券研究中心 3.2.1.能量單元：能量單元：電解液電解液開發與制備開發與制備存在較高壁壘存在較高壁壘 電解液是全釩液流電池中的核心材料，直接影響能量單元的性能與成本。電解液是全釩液流電池中的核心材料，直接影響能量單元的性能與成本。作為電能的存儲介質，電解液的體積和濃度決定了全釩液流電池儲能系統能夠儲存的最大能量，理論上儲存1kWh 的電能需要 5.6kg 五氧化二釩，但目前電解液

103、的實際利用率僅能做到 70%左右（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（一般需達到 99.9%以上）、穩定性、適用溫度范圍等因素也將對全釩液流電池的運行效率和壽命造成較大影響。圖圖 38：釩電解液實物圖釩電解液實物圖 資料來源：全釩液流電池技術研究進展，安信證券研究中心 電解液的開發和制備能力是全釩液流電解液的開發和制備能力是全釩液流電池廠商重要的核心競爭力之一。電池廠商重要的核心競爭力之一。一方面，電解液在制備過程中對雜質、價態的控制要求較高，如何在低成本的情況下實現高純度需要長期的工藝積累，目前釩

104、電解液制備方法主要包括物理溶解法、化學還原法以及電解法三大類，其中規?；苽渲饕捎秒娊夥?。另一方面，為提升電解液的能量密度、電化學活性與熱穩定性，通常需要在電解液中加入一定的添加劑（包括混酸、無機鹽、有機物等多種體系），電解液的配方調配亦需要深厚的研發積累。因此，整體來看全釩液流電池電解液的開發和制備具有較高的壁壘，目前國內只有大連融科儲能集團股份有限公司、河鋼等少數企業具備批量化的生產能力。表表 15：全全釩液流電池電解液釩液流電池電解液制備工藝制備工藝 制備工藝制備工藝 具體過程具體過程 特點特點 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 化學還原

105、法 采用單質硫、亞硫酸、有機羧酸或醇等還原劑在一定溫度下將五價釩還原為四價或三價釩 工藝較復雜，易引入雜質 電解法 將 V2O5 溶于一定濃度的硫酸并通電 工藝簡單，純度高 資料來源：全釩液流電池技術研究進展，安信證券研究中心 3.2.2.功率單元功率單元：離子：離子交換膜交換膜、電極以及雙極板為核心部件、電極以及雙極板為核心部件 全全釩液流電池的功率單元釩液流電池的功率單元由一定數量和規格的電堆串并聯構成，其中單個電堆主要由離子交由一定數量和規格的電堆串并聯構成，其中單個電堆主要由離子交換膜、電極、雙極板等關鍵部件構成。換膜、電極、雙極板等關鍵部件構成。在充電時，陽極電解質 VO2+被氧化為

106、 VO2+，陰極電解質 V3+被還原為 V2+，電路中的電子通過集流板端口的導線從陽極傳輸至陰極，陽極的氫離子通過離子交換膜傳輸至陰極，從而形成完整的閉合回路。放電時電化學反應則朝著相反的方向進行。圖圖 39：全釩液流電池電堆結構示意圖全釩液流電池電堆結構示意圖 資料來源：全釩液流電池技術與產業發展狀況，安信證券研究中心 現階段全釩液流電池電堆關鍵部件以廠商自產或定制為主，后續技術進步以及規?；慨a將現階段全釩液流電池電堆關鍵部件以廠商自產或定制為主，后續技術進步以及規?；慨a將帶動成本持續下行。帶動成本持續下行。相較于資源成本主導的能量單元（釩占據成本大頭），我們認為功率單元未來存在較大的降

107、本空間。一方面，關鍵部件以及系統設計層面的技術進步將帶動全釩液流電池電堆持續降本增效，例如開發高離子選擇性、高導電性、高化學穩定性、低成本的離子交換膜，提升雙極板電導性，提高電極反應活性以及導電性等。另一方面，現階段全釩液流電池產業整體規模有限，關鍵部件以全釩液流電池廠商自產或小批量定制為主，后續隨著生產規模的提升，整體的制造成本有望明顯攤薄。此外，從原理和構成的角度出發，全釩液流電池與氫燃料電池在關鍵材料（雙極板、離子膜、電極等）、電堆結構以及生產設備等方面都存在較大的相似性，后續氫能產業的蓬勃發展也有望推動相關產業鏈環節的快速成熟。表表 16：全全釩液流電池電堆關鍵零部件發展方向釩液流電池

108、電堆關鍵零部件發展方向 關鍵部件關鍵部件 主要作用主要作用 當前當前主流方案主流方案 發展發展方向方向 離子交換膜 阻隔正極和負極電解液互混，同時隔絕電子并傳遞質子 全氟磺酸膜 開發高離子選擇性、高導電性、高化學穩定性、環境友好、低成本的非氟離子傳導膜 電極 電化學反應的發生場所，活性物質在其表面得到或失去電子 碳氈或石墨氈 提高電極的催化反應活性、導電性以及密度分布和厚度均勻性 雙極板 提供電解液流道并匯集電流，分隔相鄰電堆從而實現串聯 碳塑復合材料 在保持雙極板高致密性、高機械強度、高韌性的條件下，進一步提高雙極板的電導性并優化流道設計 資料來源：全釩液流電池技術與產業發展狀況，安信證券研

109、究中心 3.2.3.輔助單元輔助單元：零部件標準化程度較高，核心在于系統設計與集成零部件標準化程度較高，核心在于系統設計與集成 完整的全釩液流電池儲能系統包括電解液輸送系統、溫控、電力電子設備等輔助單元，核心完整的全釩液流電池儲能系統包括電解液輸送系統、溫控、電力電子設備等輔助單元，核心在于系統的設計和集成。在于系統的設計和集成。其中，電解液輸送單元主要由管路、循環泵、控制閥等部分構成，零部件主要為標準化的產品，全釩液流電池廠商主要進行管路設計和設備選型。電力電子設備主要包括 BMS、EMS 以及 PCS，通過對電解液流速、溫度、電流、電壓及輔助部件等參數進行監控來實現儲能系統的監測、控制與保

110、護，整體來看全釩液流電池系統的 BMS 管理復雜度低于鋰電池儲能系統。對于全釩液流電池廠商而言，高可靠性、低成本的系統集成方案通常需要較長時間的積累以及實際項目的驗證。圖圖 40：全全釩液流電池整體系統構造釩液流電池整體系統構造 資料來源：偉力得，安信證券研究中心 3.3.下游應用：下游應用：短期內由短期內由大型發電大型發電/電網企業主導電網企業主導，工商業用戶側潛在空間較大，工商業用戶側潛在空間較大 短期內全釩液流電池的主要應用場景為大規模電網側短期內全釩液流電池的主要應用場景為大規模電網側/發電側項目，投資主體為大型發電發電側項目，投資主體為大型發電/電電網企業。網企業?？紤]到當前國內儲能

111、最重要的驅動因素為新能源發電側的強制配套要求，且全釩液流電池自身的初始投資成本相對較高，我們預計短期內全釩液流電池儲能項目的投資將主要由大型發電企業或電網企業主導。目前大唐、國家電投、中廣核等大型電力集團已經啟動了百 MWh 級別的全釩液流電池儲能項目建設，華電、國網江蘇等亦在進行示范性項目的嘗試，經過前期項目的驗證，未來全釩液流電池有望成為大型電力集團重點布局的一類儲能形式。表表 17：部分部分大型發電大型發電/電網企業電網企業全全釩液流電池釩液流電池儲能項目情況儲能項目情況 發電發電/電網企業電網企業 全全釩液流電池儲能項目釩液流電池儲能項目 進度進度 大唐 瓦房店鎮海 10MW/40MW

112、h 全釩液流儲能電池 已并網 中寧縣 100MW/400MWh 全釩液流電池共享儲能項目 已啟動建設 國家電投 湖北襄陽 100MW/500MWh 全釩液流電池儲能項目 已啟動建設 華電 滕州 1MW/2MWh 液流電池儲能項目 已并網 國網江蘇電力 射陽港 20MW/100MWh 全釩液流儲能電站 已啟動建設 資料來源：公司網站，安信證券研究中心 全釩液流電池儲能在大型工商業用戶側場景中亦有廣闊的發展空間。全釩液流電池儲能在大型工商業用戶側場景中亦有廣闊的發展空間。2021 年以來國家層面密集發布各類政策，整體的思路是推動工商業用戶全部進入電力市場、高耗能企業市場交易電價不受上浮比例限制、拉

113、大峰谷價差、新增可再生能源不計入能耗指標等。因此，無論是從保障供電穩定性還是降低綜合用電成本的角度出發，工商業用戶配臵儲能的需求已較為迫切。與此同時，與盈利模式尚未完全建立的國內發電側/電網側儲能市場相比，用戶側儲能的市場化程度相對較高，全釩液流電池有望憑借全生命周期內的成本優勢獲取部分大工業用戶的青睞（尤其是在當前鋰電池成本居高不下的背景下）。例如 2022 年海螺集團旗下海螺綠能聯合大連博融共同合資設立安徽海螺融華儲能科技有限公司，開展全釩液流儲能電池系統集成、儲能電站投資建設、電解液租賃等相關業務。2022 年 6 月海螺融華發布“20MW/120MWh全釩液流電池儲能系統設備采購及服務

114、”招標公告，全釩液流電池儲能在大型工商業用戶側的應用持續加速。表表 18：2021 年以來針對工業用戶用電的相關政策年以來針對工業用戶用電的相關政策 文件文件/場合場合 發布時間發布時間 主要內容主要內容 關于進一步完善分時電價機制的通知 2021/7 優化分時電價機制，合理確定峰谷價差，鼓勵工商業用戶通過配臵儲能、開展綜合能源利用等方式降低高峰時段用電負荷、增加低谷用電量，通過改變用電時段來降低用電成本 關于進一步深化燃煤發電上網電價市場化改革的通知 2021/10 有序推動工商業用戶全部進入電力市場，將燃煤發電市場交易價格浮動范圍由現行的上浮不超過 10%、下浮原則上不超過 15%，擴大為

115、上下浮動原則上均不超過 20%，高耗能企業市場交易電價不受上浮 20%限制 關于組織開展電網企業代理購電工作有關事項的通知 2021/10 鼓勵新進入市場電力用戶通過直接參與市場形成用電價格，對暫未直接參與市場交易的用戶，由電網企業通過市場化方式代理購電。已直接參與市場交易的高耗能用戶，不得退出市場交易；暫不能直接參與市場交易的由電網企業代理購電，用電價格由電網企業代理購電價格的 1.5倍、輸配電價、政府性基金及附加組成 中央經濟工作會議 2021/12 新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量控制，創造條件盡早實現能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變，加快形成減污降碳的激勵約束機制，

116、防止簡單層層分解 資料來源：發改委，安信證券研究中心 3.4.全釩液流電池全釩液流電池產業鏈邁向規?；l展產業鏈邁向規?；l展，助力成本進一步下行，助力成本進一步下行 全釩液流電池產業化進程提速全釩液流電池產業化進程提速。綜上所述，隨著技術的成熟以及下游需求的啟動，我們認為全釩液流電池行業正快速由原先的小范圍、實驗室發展階段進入規?；?、產業化的發展階段，近期國內大量全釩液流電池廠商通過融資、合資、簽訂戰略合作協議等方式積極擴充自身實力并擴張產能，產業化進程較此前明顯加快。表表 19：國內部分全釩液流電池廠商現有產能及后續規劃：國內部分全釩液流電池廠商現有產能及后續規劃 廠商廠商 現有產能現有產

117、能 后續后續規劃布局規劃布局 大連融科 大連普灣新區儲能電池成套裝備產業化基地一期年產能300MW（電堆與系統集成）、大連花園口功能性材料產業基地（電解液及釩氧化物）電解液年產能6 萬立方米 2022 年完成 A 輪融資，后續系統及電解液均有擴張規劃，大連二期生產基地擴產規模較大；擬與釩資源龍頭企業合資成立規?；娊庖荷a線；與海螺集團成立合資公司在安徽建設儲能裝備制造工廠；與華暉新能源成立合資公司擬在江蘇建設儲能裝備制造工廠 北京普能 北京制造中心具有 100MW 的年交付能力 與雙灤區政府、河北建投綠能、河鋼釩鈦共同簽約300MW 釩電池儲能產業鏈項目；與襄陽市政府簽約年產 1000MW

118、全釩液流電池制造工廠（首期 50MW）偉力得 寧夏200MW全釩液流電池智能生產線預計于 2022年底投產 已在寧夏、甘肅、新疆等地布局多個生產基地；與中核鈦白簽訂全釩液流電池儲能全產業鏈戰略合作協議；與協鑫綠能成立合資公司 上海電氣 已具備液流儲能電池自動化生產線，年產能 250MW 與鹽城簽約先進儲能技術研發與裝備制造項目及鹽城立鎧 300MWh 儲能電站項目 武漢南瑞 具備兆瓦級釩電池電堆生產線-易成新能 無 子公司與開封市順河區簽約建設300MW/年全釩液流電池生產線項目 國潤儲能 無 2022 年完成 5000萬天使輪融資，計劃建設年產 100MW 全釩液流電池自動化生產線 寰泰儲能

119、 無 與瓜州縣簽約儲能全產業鏈項目，一期項目投資 6 億元新建全釩液流電堆生產及儲能系統集成項目，二期項目投資 4 億元新建全釩液電解液、電極等關鍵材料生產項目 資料來源：公司網站及新聞，安信證券研究中心 產業化產業化進程進程加速加速有望有望助力助力全釩液流電池全釩液流電池成本成本持續持續下降下降?；仡欙L電、光伏、鋰電等新能源產業的發展歷程，產能擴大帶來的規模效應是成本下降的重要驅動因素。此前較低的產業化程度嚴重制約了全釩液流電池成本下降的速度，未來隨著產能的快速擴張，無論是供應鏈還是生產制造環節均有望實現成本的快速攤薄，行業或將進入“產能擴大-成本下降-需求提升-進一步助推產業發展”的良性循

120、環。根據美國太平洋西北國家實驗室（PNNL）的預測，2030 年全釩液流電池的初始投資成本（100MW/4h 系統）將由 2021 年的 500 美元/kWh 以上降低至 420 美元/kWh 左右，考慮到當前的技術進步與規模擴張速度，我們認為實際的降本速度有望更快。圖圖 41：鋰電池成本隨產能規模擴大而快速下降鋰電池成本隨產能規模擴大而快速下降 圖圖 42：不同時長全釩液流電池儲能成本下降預測（：不同時長全釩液流電池儲能成本下降預測（$/Wh）資料來源：EVTank，BNEF，安信證券研究中心 資料來源：PNNL，安信證券研究中心 圖圖 43：技術進步與規模擴張共同助力全釩液流電池成本下降技

121、術進步與規模擴張共同助力全釩液流電池成本下降 資料來源：全釩液流電池技術與產業發展狀況，安信證券研究中心 0.000.100.200.300.400.500.600.7001002003004005006002014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021全球鋰電池出貨量（左軸，GWh）鋰電池單位成本（右軸，$/Wh）00.10.20.30.40.50.60.70.82h4h6h8h10h2021年成本2030年成本全釩液流電池成本快速下降全釩液流電池成本快速下降技術進步技術進步規模擴張規模擴張離子交換膜：離子交換膜：開發高離子選擇性、高導電性、高化學穩定性、環境

122、友好、低成本的非氟離子傳導膜電極：電極：提高電極的催化反應活性、導電性以及密度分布和厚度均勻性雙極板：雙極板：在保持雙極板高致密性、高機械性能的條件下，進一步提高雙極板的電導性并優化流道設計電解液：電解液：優化電解液配方，提升電解液實際利用率，降低釩元素單位用量電電堆設計：堆設計：通過流場設計和結構優化，提升額定工作電流密度系統設計：系統設計：優化管路、循環泵、控制閥等關鍵部件的選型與集成產能擴張：產能擴張：攤薄折舊、人工等固定成本，提升生產制造環節自動化程度供應鏈優化：供應鏈優化：關鍵零部件標準化、批量化程度提升，降低生產成本商業模式創新：商業模式創新：探索電解液租賃等新型模式，降低儲能系統初始投資成本