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2024年以来，政策对储能安全性的高度重视以及长时储能需求的日益增长，正为液流电池尤其是全钒液流电池，在新型储能市场中开辟出一条加速渗透的通道。
今年8月，随着辽宁卧牛石风电场5000千瓦×2小时全钒液流电池储能示范电站一次送电成功，这座运行已超10年的全钒液流储能电站，再次受到广泛关注。2012年，大连融科在辽宁卧牛石风电场，安装了这座当时全球最大规模的5MW/10MWh的全钒液流储能系统，率先在国内外实现了钒电池的技术产业化。电站投运距今已11个年头，仍保持着有效运行。尤其值得注意的是，该项目设计寿命10-15年，运行10年，输出功率和储能容量几乎没有衰减，属实难得一见，这也引起了巅峰氢储对液流电池储能电站的极大兴趣。招标已达6.5GWh！全国各地掀起“液流电池建设热”
新型储能技术领域的竞争格局正愈发激烈。尽管液流电池的市场渗透率尚处于起步阶段，但其需求增长势头已不容忽视。据国家能源司数据，最近半年，如中核汇能、国家电投等能源央国企联合新、藏、鄂、冀等地方政府，展开了大规模液流电池项目建设计划，规模均在数百兆瓦左右。尤其是全钒液流技术路线，光是近期，就有多个大项目迎来新进展：10月初，拟建于乌鲁木齐市的新疆新华米东300MW/1200MWh独立储能项目正式完成备案，项目包含全钒液流储能、磷酸铁锂储能各150MW/600MWh。9月底，辽宁鑫淼年产20MW全钒液流电池项目主体工程已基本完工，有望在10月份投入中试，项目将建设20MW全钒液流电池及5000立方钒电解液示范线。![]()
由塞罕绿能公司负责建设的河北燕赵兴泰储能110MW/240MWh钒锂结合独立储能电站，也在如火如荼进行中。项目包含10MW/40MWh全钒液流电池储能部分。
同样是在9月底，储能企业星辰新能宣布，将在哈密高新区分三期投资建设全钒液流电池电解液制备工厂，规划年产30万立方米，首期产能10万立方米/年，三期全部建成投产后，预计年产值逾70亿元。8月19日，位于山西晋中开发区的的300MW全钒液流电池生产制造项目，也正式开工建设。项目由山西国际能源集团有限公司投资，一期建设年产能300MW全钒液流电池电堆生产线，二期建设100MW／400MWh全钒液流电池共享储能电站。全部建成达产后，预计可实现年产值30亿元。
此外，据Energy Storage最新消息，近期，国外专注于生产钒液流电池的企业VRB Energy，计划与中国投资公司山西红太阳成立合资企业，在中国山西长治已开工、湖南兴建两家钒电池工厂，规划总年产能达500MW。液流电池的火热在储能市场的招标中也得到了体现：据巅峰不完全统计，最近10个月内在建、新招标的液流电池规模，便已超过过去十余年投运装机总和的数倍。尤其是全钒液流电池。回顾2024年以来的储能招标市场，全钒液流储能技术路线在各大企业招标文件中频频出现，其中既包含单一的全钒液流电池，也包括磷酸铁锂+钠离子+全钒液流等多路线混合储能。据巅峰不完全统计，2024年至今启动招标的全钒液流电池储能项目规模已突破6.5GWh！![]()
2024全钒液流电池储能招标项目（截至10月11日）
大规模招标、大手笔投资，可以说，液流电池产业从未以今天这样的速度膨胀。随着市场对储能安全性的重视提升，以及长时储能建设需求的增长，液流电池在本征安全与长时储能等优势的保驾护航下，已经乘风而起。一位投资人曾经说过：“站在新能源革命的转折点上，如果你错过了锂电池，错过了光伏，那么以液流电池为代表的长时储能将是最后一个不容错过的机会。”与短时储能（2小时）相比，中时储能（4小时）和长时储能（＞4小时）主要的区别在于它们的储能时长和应用场景，其中：短时储能通常指的是能够存储并释放能量大约2小时的储能系统，常见的技术包括锂离子电池储能系统，主要应用场景为削峰填谷、电网辅助服务、工商业用户应急电源等，具有响应速度快、成本相对较低的特点。4小时储能系统则可以提供更长时间的电力支持，适用于需要更长时间电力调节的场景，例如微电网、偏远地区供电等等，这类系统需要在能量密度和功率密度方面具有一定的平衡，并且对可靠性要求较高。
而长时储能，一般指的是能够存储并释放能量超过4小时的储能系统，有些定义甚至将其扩展到10小时以上。这类系统能够实现跨天、跨月，乃至跨季节的充放电循环，适合用于大规模的电力系统调节。近年来，随着太阳能、风能等可再生能源在电力系统中的占比不断提高，其发电的间歇性和不稳定性，给能源供应的稳定性和可靠性带来挑战。在此背景下，长时储能需求渐起。巅峰储能举个例子，如果水电站调节水库的蓄水量只够放两个小时，那后半夜依然得在黑暗中度过；即使水库蓄水量够用十个小时，还得寄希望于第二天是晴天或刮风，如果是无风的阴天持续了两三天，那就得准备更大的水库，也就是长时储能。简单来说就是，长时储能的长周期、大容量特性，使其能够在更长时间维度上调节新能源发电波动。据巅峰研究，在可再生能源发电占比达到15-20%时，4小时以上的长时储能需求将成为刚需，当这一占比达到50%-80%时，储能时长需要达到10小时以上。而根据全球长时储能理事会发布的白皮书，要达到全球碳中和目标，到2040年在全球范围内部署85-140亿千瓦时容量的长时储能，使可再生能源取代化石燃料。对标到中国，由于中国可再生能源占全球比例为26%，因此中国将需要部署22~36亿千瓦时的长时储能，其中包含抽水蓄能。目前发改委公布的中国的抽水蓄能资源规划，在2035年大概能做到3亿千瓦时左右的容量。对照标准，还需要有90%的长时储能，这意味长时储能的市场增长空间将达到数万亿人民币。事实上，截至2023年11月底，我国上海、西藏、福建、内蒙古、河北、甘肃河西等地区所颁布的政策中，已有明确要求电源侧配储的调峰时长超过4个小时。未来随着政策推进，不排除更多省份加入延长储能调峰时长行列。图：2022-2023年以来各省/市/区4小时以上配储政策当前，在长时储能领域，存在着液流电池储能、抽蓄储能、压缩空气储能、熔融盐储能和氢储能等多种技术路线，其中液流电池储能凭借安全性高、功率与容量解耦、循环次数多和电解液可循环利用等优势，被认为是最适合大容量长时储能的电化学储能技术之一。尤其是在安全性方面。虽然过去几年里储能行业迅速崛起，但锂电储能安全性隐忧如达摩克利斯之剑：仅今年九月，全球范围内就已发生了四起锂电池重大火灾；其中，9月29日，全球最大锂电池制造商，宁德时代 Z 基地着火，更是将锂电储能的安全问题推至风口浪尖。2024年以来，随着储能安全管理政策、技术标准的逐渐完善，安全成为储能淘汰赛的“大关卡”。而相较动辄发生安全事故的锂电池，液流电池不燃烧、不爆炸，本征安全优势突出。据专业人士介绍，根据电解液中活性物质的不同，液流电池又可分为全钒液流电池、铁铬液流电池、锌铁液流电池等。其中全钒液流电池电解液为不同价态钒离子的硫酸溶液，不含易燃、易爆物质，具备更高的安全性，特别适用于大规模能量存储应用，具备更高的安全性。全钒液流电池也是目前国内示范项目规模最大的液流电池技术。此外，与锂电池相比，全钒液流电池还兼具以下3点突出优势：全钒液流电池具有出色的寿命和循环稳定性，能够进行20000次以上有效充放电循环，使其具备长久可靠的使用寿命；钒电池储能建设周期约为0.5年，与其他长时储能路线相比，如抽蓄（7~10年）、压缩空气（1.5年）、熔融盐储热（1.5~2.5年）、氢储能（2年）等，钒电池的建设周期明显更短。全钒液流电池对环境友好。它采用可再生材料和水性钒电解液制造，并具有良好的循环利用性，从而减少对有限资源的依赖，更加环保和可持续。尽管全钒液流电池有着巨大的发展潜力，但其在成本方面尚不具备优势。由于产业链还不够成熟，涉及环节又比较复杂，液流电池在初装成本明显高于锂电池。尤其是2023年以来，锂矿价格从高位下跌至谷底，锂电储能成本持续下降，进一步凸显了液流电池初装成本高的劣势。产品性质注定了液流电池的初装成本会高于锂电，但降低至投资机构可接受的水平已成为行业发展的关键。降本的重点为电解液和电堆成本——在液流电池成本中，这二者占比达到70%以上。降本的关键则在于提高电解液能量密度和电堆能量效率——前者可减少存储每度电所需的电解液量，后者则可减少电损耗。对此，南方科技大学讲席教授赵天寿指出，目前最成熟的全钒液流电池电解液利用率仅为60%，头部企业如液流储能科技的全钒液流电池电堆能量效率约为78%，还有较大的进步空间。此外，业内目前还在尝试通过商业模式创新来降低电解液的降本——例如多家创业公司通过纵向一体化，和钒化工企业合作，来降低成本；再比如采用融资租赁的方式来减少初始投资成本。具体案例方面，国内的大连融科与海螺融华在“机阳海螺水泥6MW/36MWh项目“中就应用了钒电池电解液租赁模式。通过电解液金融租赁方式，业主可以约50%的初始投资支出，只需在使用期间支付租金和利息。在电堆材料方面，加快国产化替代是必要手段。在液流电池的电堆材料中，最高的成本项是进口隔膜。由美国杜邦公司生产的Nafion全氟磺酸膜应用最广泛，化学稳定性和离子导电性很好，但成本高，达到500~800美元/平方米。因此，隔膜国产化替代也被提上日程。根据GGII数据统计，2021年液流电池质子交换膜国产化率达到23.15%，出货量靠前的企业为科润新材料、东岳未来等厂商。据巅峰了解，目前，性能与杜邦相当的国产全氟磺酸膜造价仅为进口产品的1/3。此外，由大连化物所自主研发的可焊接多孔离子传导膜，可将膜材料的使用面积减少30%，并令隔膜每平米制备成本下探到百元以下，电堆总成本将由此降低40%。随着技术的不断优化和产业链的完善，目前国内液流电池的头部玩家基本已能做到电池循环使用2.5万次性能无衰减，使用寿命普遍达到25年，系统效率也有一定保障。最重要的是，近两年，以钒电池为代表的液流电池储能系统投（中）标价格实现了逐年下降：2022年中核汇能GWh钒电池储能系统首次集采中，5家中标方报价区间在2.20元/Wh~3.62元/Wh，平均单价约为3.10元/Wh。
2023年国家电投250MW/1GWh液流电池储能系统集采和中核汇能1GWh全钒液流电池储能系统集采共有5家企业入围，报价范围2.46元/Wh~2.8084元/Wh，平均报价2.6483元/Wh。
2024年3月15日，三峡能源新疆吉木萨尔光储项目200MW/1000MWh全钒液流储能设计施工总承包项目开标，中标价格为192901.953347万元，折合单价1.929元/Wh。
这标志着全钒液流电池在招投标市场的投标单价，正式进入2元/Wh时代。 单价的逐步下降将进一步凸显全钒液流电池储能的经济性，助推其商业化应用。
中科院大连化学物理研究所大连液流电池储能调峰电站全景《2024中国液流电池产业发展白皮书》显示，液流电池生产商积极推进液流电池扩产计划，2023年国内签约、在建、投运液流电池生产线已超30条，涉及全钒液流电池、铁铬液流电池、锌溴液流电池等多种技术路线，总产能达6GW/年，预计2025年我国液流电池产能有望跃升至30GW/年。
据相关机构预测到2031年，全球钒电池年装机量将达到32.8GWh。中国科学院大连化学物理研究所首席研究员张华民则预测，未来5年到10年，钒液流电池储能装机容量有可能会超过锂离子电池。新型储能下一个万亿市场“萌芽”之际，国内已有一批企业率先率先踩中风口起舞、正发展成为液流电池领域的中坚力量。2023年6月7日 中共中央政治局常委、国务院总理李强到大连融科储能技术发展有限公司调研，对全钒液流电池高安全、长寿命和资源友好等优势给予充分肯定。大连融科储能技术发展有限公司(以下简称“融科储能”)成立于2008年，由大连融科储能集团股份有限公司和中国科学院大连化学物理研究所共同组建，是集全钒液流电池储能系统技术创新、装备制造和商业应用为一体的全钒液流电池储能解决方案提供商、先进电池储能解决方案提供商和先进电池设备制造商。![]()
作为上海电气投资成立的科技型储能平台公司，上海电气储能是上海电气“4+2+X”新赛道战略布局的重要参与者，专注于液流电池关键材料、电堆、系统集成的自主研发、制造与销售。上海电气储能科技已在长时储能领域表现出色，其自主研发和生产的kW级、MW级液流电池储能产品，可广泛应用于新能源发电并网、电网侧储能、分布式智能微电网等领域，现已成功研发5kW / 25kW / 32kW系列电堆并成功交付50余项液流电池储能项目。2024年1月，上海电气子公司上气悦达参与100MW/400MWh全钒液流电池储能项目入选国家级新型储能试点示范项目名录。去年12月，上海电气储能与沙特ACWA总公司谋求全钒液流新型储能领域深度合作，电气储能表示会根据沙特“高温、多风沙”的气候特点定制全钒液流储能系统方案设计，以保证系统运行高效率。巅峰据悉，拟建设项目将是沙特首套液流储能系统。河南开封时代新能源科技有限公司（以下简称开封时代）于2021年5月成立，集合了中国科学院、中国平煤神马集团和开封国有资产投资有限公司在科技创新、产业经验和金融资本方面的优势。今年2月，开封时代获得中国电建市政集团5780万采购全钒液流储能设备合同；全国人大代表、河南省开封市市长李湘豫说，开封市把储能产业作为发展未来产业的重点之一，开封时代“新一代全钒液流电池储能关键技术及产业化”项目入选2023年度河南省重大科技专项，成为标杆企业。
