深度报告-20220908-安信证券-全钒液流电池储能专题_海阔天空_不同_钒_响_35页_3mb

全钒液流电池储能专题总结

核心内容

全钒液流电池是一种具有巨大潜力的长时储能技术，其具备本征安全、长寿命、灵活、资源自主可控和绿色环保等多方面优势，主要适用于大规模、中长时储能场景。相比锂电池，全钒液流电池在安全性、寿命和经济性方面更具竞争力，尤其在储能时长超过4小时后，其度电成本优势更加明显。

主要观点

• 安全性：全钒液流电池采用水系电解液，不存在热失控风险，适合部署在人员密集区域。
• 长寿命：电极不参与反应，寿命可达20000次以上，且容量可完全恢复。
• 灵活性：功率单元与能量单元可独立设计，便于按需定制储能系统。
• 资源自主可控：中国为全球钒资源生产与消费大国，资源供应稳定。
• 绿色环保：电解液可循环利用，全生命周期对环境影响较小。

关键信息

• 应用场景：主要适用于大规模电网侧和发电侧项目，未来在工商业用户侧也有广阔前景。
• 产业链发展：
  • 上游资源：钒资源需求将明显增加，国内头部企业如攀钢钒钛、河钢股份等正积极布局。
  • 中游制造：功率单元与能量单元的分离使系统设计更加灵活，一体化程度高的企业更具优势。
  • 下游应用：短期内由大型发电/电网企业主导，长期有望拓展至工商业用户侧。
• 投资建议：优先关注大连融科、北京普能等技术领先、项目经验丰富的集成商，以及钒资源企业如攀钢钒钛、河钢股份。
• 未来装机空间：预计2025年国内全钒液流电池储能装机空间或超10GWh，2030年或达90GWh。
• 经济性分析：全钒液流电池在中长时储能场景中已具备较好的经济性，度电成本可能低于锂电池。

储能市场发展

• 市场爆发：全球储能行业步入规模化发展阶段，2021年新增装机规模较2020年翻倍以上。
• 国内发展：政策推动下，国内储能市场进入快速发展阶段，大型项目招标提速。
• 海外发展：能源价格持续上涨加速储能渗透，尤其在欧美市场。
• 安全标准：国内外正逐步建立储能安全标准，全钒液流电池因本征安全优势有望获得更多应用。

风险提示

• 储能市场发展不及预期
• 技术迭代风险
• 原材料价格上涨
• 市场竞争加剧
• 模型假设与测算结果存在偏差

投资评级

• 领先大市-A：维持评级
• 首选股票：目标价未明确，但建议关注具备成熟全钒液流电池储能产品/方案的厂商。

图表目录

• 图1：液流电池结构示意图
• 图2：全钒液流电池反应方程式
• 图3：锂离子电池存在多种热失控诱因
• 图4：全钒液流电池一般在常温常压下运行
• 图5：全钒液流电池更高的安全性使其可以采取更为紧密的排布方式
• 图6：全钒液流电池可基本实现容量零衰减
• 图7：全钒液流电池增加输出功率只需要增加电堆数量
• 图8：全钒液流电池增加储能容量只需要增加电解液
• 图9：全球钒资源分布图
• 图10：2021年全球钒储量分布情况
• 图11：2021年全球锂储量分布情况
• 图12：全钒液流电池全生命周期内环境影响优于锂离子电池
• 图13：多种储能技术互补是长期的发展趋势
• 图14：全球发电量结构预测
• 图15：风电、光伏LCOE变化情况
• 图16：全球新增储能装机规模情况
• 图17：全球累计风电光伏装机规模及储能渗透率
• 图18：国内电化学储能新增装机规模情况
• 图19：2022上半年储能项目招标不完全统计
• 图20：全球电化学储能新增装机情况
• 图21：海外电化学储能装机结构
• 图22：欧洲部分国家日前电价情况
• 图23：欧盟消费者电价指数情况
• 图24：电力系统中不同时间维度的储能需求
• 图25：全钒液流电池在长时储能场景中具备比较优势
• 图26：国内新能源发电侧储能商业模式尚未完全建立
• 图27：现阶段国内抽水蓄能价格形成机制
• 图28：2021年起上游锂资源价格大幅上涨
• 图29：近年来五氧化二钒价格基本保持稳定
• 图30：不同储能时长下全钒液流电池与锂电池储能度电成本对比
• 图31：2021年全球累计新型储能装机构成情况
• 图32：2021年中国累计新型储能装机构成情况
• 图33：全钒液流电池储能产业链概况
• 图34：湿法提钒工艺流程图
• 图35：2020年国内五氧化二钒产量构成
• 图36：2018年螺纹钢新标准实施后钒价快速冲顶回落
• 图37：中国主要钒矿资源、产业及产品分布
• 图38：钒电解液实物图
• 图39：全钒液流电池电堆结构示意图
• 图40：全钒液流电池整体系统构造
• 图41：锂电池成本随产能规模扩大而快速下降
• 图42：不同时长全钒液流电池储能成本下降预测
• 图43：技术进步与规模扩张共同助力全钒液流电池成本下降
• 图44：攀钢钒钛钒产品销量及收入情况
• 图45：河钢股份钒产品收入情况

表格目录

• 表1：不同技术路线液流电池商业化阶段
• 表2：部分锂电池、全钒液流电池储能电站占地面积对比
• 表3：不同储能形式对比
• 表4：《“十四五”新型储能发展实施方案》中各环节储能发展模式的表述
• 表5：近年全球主要储能安全事故
• 表6：近年部分国家储能安全相关的行业标准及指导政策
• 表7：全钒液流电池及锂电池储能度电成本测算
• 表8：部分已投运全钒液流电池储能电站项目
• 表9：2021-2022年国内部分大型全钒液流储能电站项目
• 表10：国内全钒液流电池储能装机空间测算
• 表11：国内钒需求量测算（以五氧化二钒计）
• 表12：2020年全球主要钒生产企业产能情况（折五氧化二钒）
• 表13：钒资源上游企业加速布局全钒液流电池储能相关领域
• 表14：融科储能一体化布局全钒液流电池全产业链
• 表15：全钒液流电池电解液制备工艺
• 表16：全钒液流电池电堆关键零部件发展方向
• 表17：部分大型发电/电网企业全钒液流电池储能项目情况
• 表18：2021年以来针对工业用户用电的相关政策
• 表19：国内部分全钒液流电池厂商现有产能及后续规划

总结

全钒液流电池因其本征安全、长寿命、灵活和资源自主可控等优势，正逐步成为中长时储能的重要技术。随着储能市场的发展，尤其是新能源成为电力系统主体，全钒液流电池在大规模、长周期储能场景中的应用前景广阔。尽管目前其能量密度和转换效率仍低于锂电池，但在经济性和安全性方面已具备显著优势。未来，随着技术进步和规模扩大，全钒液流电池的度电成本将有望进一步下降，成为储能市场的重要组成部分。