电力设备与新能源行业深度报告:长时储能东风起,钒电需求待腾飞-20231012-东海证券-42页_3mb
报告摘要
行业深度报告总结:长时储能东风起,钒电池需求待腾飞
核心内容
本报告深入分析了钒电池在电力设备与新能源行业中的发展潜力,指出其在长时储能领域具备显著优势,未来有望在储能市场中占据重要地位。随着可再生能源渗透率的提升和政策对储能安全性的重视,钒电池凭借其本征安全、长循环寿命、成本优势及灵活扩容特性,成为长时储能领域的优选方案。
主要观点
- 市场定位:钒电池适合大容量、长时储能市场,其水基电解液和独立电堆结构决定了其在安全性、扩容性和成本控制方面的独特优势。
- 性能优势:钒电池循环寿命可达20000次以上,安全性高于锂电,且其边际成本随储能时长增加而递减,具备全生命周期成本优势。
- 政策支持:国内政策明确支持长时储能发展,配储比例逐步提高,储能时长由2小时向4小时甚至更长推进,为钒电池提供良好的发展环境。
- 市场空间:截至2023年6月底,我国储能项目累计装机达70.2GW,其中新型储能占比30%,液流电池仅占0.8%。预计钒电池在2023-2025年装机需求将显著增长,分别为1.6/5.0/13.1GWh。
- 产业链发展:钒电池产业链已基本形成,涵盖钒资源、电解液、电堆及系统集成。电解液和电堆的降本是推动其商业化的核心,国产替代进程加速。
- 投资建议:建议关注已布局钒电池产业链、具备先发优势的企业,如钒钛股份、河钢股份、永泰能源等。
关键信息
钒电池优势
- 安全性高:采用水基电解液,无起火爆炸风险,温控系统更简单。
- 长循环寿命:可达20000次以上,使用寿命超15年。
- 成本优势:全生命周期度电成本约为0.22~0.30元/KWh,远低于锂电池(0.27~0.33元/KWh)。
- 扩容灵活:通过调整电解液体积和电堆数量可独立调节储能容量和功率。
- 资源可控:钒资源国内自给率高,无资源瓶颈。
长时储能趋势
- 需求增长:风光发电渗透率提升,导致电力系统需更多长时储能来解决供需错配问题。
- 政策推动:国内多地出台政策,明确要求新能源项目配储比例和时长,推动储能长时化。
- 应用场景:适用于源、网、荷各侧,可同时满足快速响应和长期储能需求。
- 技术对比:钒电池建设周期短(约0.5年),比抽水蓄能(7~10年)更适配风光装机增速。
产业链分析
- 钒资源:国内钒资源丰富,2022年储量占比达39.3%,对外依存度低。
- 电解液制造:国内企业布局广泛,可通过一体化、材料优化、电解液租赁等方式降低成本。
- 电堆环节:国产替代进程加快,特别是电极与双极板,隔膜国产化率仍有提升空间。
- 成本结构:电解液成本占比约37.1%,电堆成本占比约54.4%;通过增加储能时长,电解液成本不变,电堆成本摊薄,整体成本下降。
钒电池与其他储能技术对比
| 技术路线 | 能量转换效率 | 响应时间 | 建设周期 | 储能时长 | 适合规模 | 选址限制 | 技术进步空间 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 抽水蓄能 | 70% | 分钟~小时 | 7~10年 | 小时级~周级 | 100MW~10GW | 是 | 小 |
| 压缩空气储能 | 50%~65% | 分钟~小时 | 1.5年 | 5~20小时 | 10MW~300MW | 是 | 有 |
| 熔融盐储热 | ≤60% | 分钟~小时 | 1.5~2.5年 | 6~15小时 | 1MW~100MW | 是 | 有 |
| 氢储能 | 30%~40% | 分钟~季节 | 2年 | 小时级~季度级 | 太瓦时级 | 否 | 大 |
| 全钒液流电池 | 70%~75% | 毫秒~秒 | 0.5年 | 3~10小时 | 100KW~500MW | 否 | 大 |
储能市场现状
- 全球储能装机:截至2022年底,全球储能累计装机237.2GW,其中抽水蓄能占比79.3%。
- 中国储能装机:截至2022年底,中国储能累计装机59.8GW,抽水蓄能占比77.1%,新型储能增长迅速。
- 长时储能项目:2023年1-7月,国内签约4小时以上储能项目22个,最大储能时长已突破100小时。
风险提示
- 钒电池产业化进程不及预期
- 下游市场需求发展不及预期
企业布局
- 钒资源及电解液企业:包括钒钛股份、河钢股份、永泰能源、银峰新能源等。
- 电堆及电池模组企业:大连融科、北京普能等代表企业已具备一定技术实力。
结论
随着新能源渗透率提升和政策对储能安全性的重视,钒电池在长时储能领域展现出显著优势。其本征安全、长循环寿命、成本可控及灵活扩容特性,使其在风光并网、电网调峰、应急保供等方面具备广泛应用前景。随着产业链逐步完善和成本持续下降,钒电池有望成为未来储能市场的重要组成部分。
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