生而不“钒”铸造辉煌
生而不“钒”铸造辉煌
2021-08-24 13:27·
股海淘金是我们的使命，今年以来金属淘金热在市场掀起热潮。生而不凡的钒金属，作为元素周期表的一员，近日得到不少券商及媒体的关注。钒电池能否铸造辉煌呢？让我们来向您娓娓道来...
钒电池是何方神圣？
全钒氧化还原液流电池，简称为钒电池(Vanadium Redox Battery，缩写为VRB)，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池是一种蓄电池，利用钒离子在不同氧化态下的不同化学势能保存能量，具有充放电效率高、容量可以随着贮液罐的增加而提高、电解液可以循环使用等优点。其特点是全钒、氧化还原且是液流电池。
钒电池工作原理
数据来源：CNKI
钒电池有多少神通？
钒电池存在体积大，不易搬运的缺点，但优点也十分突出，主要有使用寿命长，可长达20年；大功率且高效，现已有6兆瓦应用，充放电能量转换75%以上，状态切换仅需0.02秒；电池容量可扩充性强，可通过增加电解液储存器体积增加触电容量，可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站；不易燃烧，安全性好；可实现100%放电，而不损害电池。
钒电池电解液均为液体，能无限次循环使用，且电解液可回收利用，不会造成污染。电堆材料中电极采用炭/石墨毡，双极板大多采用石墨或碳材料，报废也不会造成污染。其他材料均来自高分子材料，可回收利用。所以钒电池是环境友好型电池，符合国家绿色经济导向。
与目前储能电站的主流电池——使用非水电解液的锂电池不同，由于全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，发生过热、爆炸的可能性大大降低，液流电池的安全性能让其在电池领域脱颖而出。相比意外不少的锂电池，更能令消费者安心。因此，钒电池十分适合作为储能电池，尤其是在光伏、风电等新能源领域。
储能电池比较
鬼斧神工：国内外资源旗鼓相当，中国后来居上
钒资源全球储量2000万吨，区域分布集中，中国、俄罗斯位居存量前两位，占比分别为 47%和 26%。我国钒矿资源主要集中在四川攀枝花和河北承德。从钒最终的交付还有钒的产量来说，中国是世界第一。中国钒目前已经探明的可开采的储量是接近 3000 万吨，中国年产量以这两年的数据来看，一年的产量应该在 6 万吨左右，产量居全世界第一，达到了一半左右。
国家在2012、15、17年1月、19年7月，以及2020与今年7月，共6次政策提及钒电池。尽管日美早在上个世纪发展钒电池，但2020年6月11日中国科学院大连化学物理研究所发布消息称，该所科研团队近日成功研发出新一代低成本、高功率全钒液流电池电堆。技术水平不差日美。
产业政策一直在鼓励钒电池的发展，主要技术取得重要突破，产品日趋成熟，目前钒电池已经进入商业化初期。从2021年《关于加快推动新型储能发展的指导意见》政策中可以看出，钒电池的商业化春风吹拂。不完全统计2020年以来钒电池项目，装机量已经超过6GW，容量超过20GWH，钒电池将首先在储能行业大展拳脚。
钒电池发展简史
数据来源：百度
从集装箱交付成本角度看，锂电池的交付价格基本上在 1 块 2 到 1 块 5 之间，依据它的品牌，订单的大小，还有施工和运输条件的不同略微有一些差异，大多数的交付价格今年集中在 1 块 3 上下。而钒电池，目前的交付价格基本上相同条件下要集中在 3 块到 3 块 2 之间一瓦时。
从历史数据可以发现，锂电池原本交付价格与钒电池相差无几。但经过近年来锂电相关产业链的成熟，其规模化带来的成本下降效应明显。类比钒电池，钒金属与锂金属应用区别不大，甚至我国存量更多，钒产业链已逐步成熟。相信随着钒金属应用的普及，锂金属成本优势将减弱，钒优势将凸显。
钒概念或成市场“芳心纵火犯”
预计钒电池将应用在大规模储能以及人群相对密集的用户侧储能电站。仅仅统计2020年以来公告的部分项目，项目装机量已经超过6GW，容量超过20GWH。按照《关于加快新型储能发展的指导意见》政策制定目标，2025年累计实现30GW装机量，目前看来，钒电池有望大幅超预期。预计2025年钒电池渗透率达到20%，2030年达到30%+。2021-2025很可能是钒电池渗透率提升的第一阶段爆发期。
新需求带出新市场。钒需求目前主要集中在钢铁行业，占90%左右。值得注意的是，钢铁市场对钒的需求仍然是稳步上升状态！结合储能领域的需求，钒金属处于广阔商业化黎明。
按照1GW钒电池需要5500吨钒计算，假设2025年新增钒电池装机量为4GW，新增需求量2.25万吨，相比2020年市场规模的60%，对供需平衡表必然造成较大的冲击。当前钒价仅不到2万元每吨，紧需求很难避免，上游利润增厚显然会如锂资源一样首当其冲。钒电池优势众多，若随着钒电池技术水平的提高，对其他领域电池市场份额形成挤占能力，其未来不可估量！
钒价上涨对相关上市公司敏感性分析
数据来源：国金证券
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越声理财投研部
2021.08.24
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