Mysteel:2025年全钒液流电池储能行业展望,钒电池相关企业数量及发展情况。

文摘   2025-02-06 17:00   山西  

2024年是储能产业高速发展并且激烈竞争的一年,也是钒储能钒迅速成长液流电池初步商业化的一年,2024全年储能钒预计消耗2.5万吨五氧化二钒,占钒总消耗量的18%,储能钒加速成长2025年能否成为钒产业消费的新核心?

一、2024年钒电池发展情况
1.2024年全钒液流电池项目综述
Mysteel不完全统计,2024年全钒液流电池并网项目16个,约440MW/1742MWh,较2023年钒电池并网容量55MW/236MWh增幅超过600%,过去3年总计并网607MW/2414MWh,其中大连融科仍占比最高。2024年最受关注的新华乌什50万千瓦/200万千瓦时构网型储能项目,于11月首批 250MW / 1000MWh磷酸铁锂电池储能项目并网投运,全钒液流储能部分尚未有并网投运等最新,预计将在2025年并网。
从交付周期情况来看,2024年并网的项目大部分为2023年启动,整体项目周期都在一年左右,但也有如内蒙古磴口 69 天并网的效率奇迹。2024年在建未完工全钒液流电池储能电站项目约745MW/3200MWh,公示及规划中项目约2124.75MW/8886MWh,市场潜力依然明显

钒电池相关企业数量及发展情况

分类
主要企业
电解液
大连融科、湖南银峰、寰泰储能、液流储能、、美淼储能、新新钒钛、攀钢、承德钒钛……
质子膜
苏州科润、东岳氟硅、山西国润储能、宿迁时代、开封时代、山东正熵、辽宁科京……
碳毡
江油润生、辽宁金谷、富莱碳纤维、江苏米格、上海碳际、碳能科技、威海南海碳材料……
整装系统
国润储能、融科储能、上海电气、星辰新能、北京普能、北京绿钒、大力电工、液流储能、寰泰储能、伟力得、新新钒钛、寰泰储能、中和储能、德海艾科……
科研院所及高校
中科院大连化学物理研究所、中科院金属研究所、清华大学、南方科技大学、武汉理工大学、西安交通大学……
从企业布局来看,自2022年国家能源局综合司发布中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池和钠硫电池,钒电池迎来第一个风口。2022年北京绿钒、大力储能、液流储能、天府储能、安徽海螺、贵州志喜等数十家企业纷纷入场,至2023年艾伯特瑞、江苏美淼、吉林泰鼎等12家新增企业也开启研发建厂之路,至此A股上市公司涉及钒电池概念的达47家,钒电池各环节领域已完成初始化布局,与此同时2023年也成为钒电池招投标大年,2024年成为钒电池项目落地爆发之年,落地并网容量同比增长超600%。
从市场融资来看,2023年钒电池领域深受投资者的青睐,也达到了近年来的融资巅峰。2023年中国液流电池领域共有14起融资事件,总投资额达27亿元,其中亿元级融资有8起,而全钒液流电池赛道融资案例最多,金额占比最大。进入2024年,我国液流电池领域的融资事件共发生7起,其中钒液流电池共4起,与2023年相比,融资事件数量和单笔融资金额均出现回落,这与钒电池长时储能优势逐渐被锂电挤压、水系有机液流电池等其他液流电池逐渐抢占市场等原因密不可分。
二、2024年行业遇到问题
1.钒电池竞争力依然不足
2024年全国各省均发布了关于促进新型储能的规划与行动方案,全钒液流电池作为液流储能中相对成熟的技术路线得到了各地政府的积极拥抱,过去两年中通过各企业不断争取、积攒的市场动能在2024年得到了释放。
据Mysteel统计,目前在建未完工加上规划中项目总计约2.9GW/12GWh。从成本上来看,以4小时储能为例,2024年全钒液流电池平均中标价格在2.1元/Wh上下,同比2023年已经有了20%左右的下降,同时随着储能时长递增,5~6小时储能已经能做到2元/Wh以下
但由于市场阶段的不同,全钒液流电池面临的挑战并不局限于自身,也不局限于液流电池自身,更多在于电化学储能的全部。据不完全统计,截至 2024 年 2 月,全国锂电池相关企业数量为 3022 家,钒电池相关企业数量不足百家,这不仅体现在成本压缩上也同时体现在技术迭代上。
2.钒电池优势壁垒在被弱化

自2024年11月以来,中国电建、中国华能、中广核、中国能建、中核汇能等多家央企发布的集采项目招标涉及 4h 锂电池储能系统。锂电池进军4h储能赛道已经初见锋芒,从成本经济性分析,2024年4h锂电池储能系统最低报价已经低至0.439元/Wh,最高报价为1.45元/Wh,平均报价在0.62元/Wh左右,这一价格大幅低于全钒液流电池均价2元/Wh,同时锂电池巨头宁德时代曾表示将开发适用于长时储能的大容量电芯,进一步降低单位成本,这是对长时储能领域基本盘的冲击。
水系电池在环保性和材料选择丰富程度上高于钒电池,锂电池虽然在安全性上还需要验证,但现实是,4h锂电池储能的招标呈显著增长之势,将进一步挤压液流储能市场,因此全钒液流电池需要在做好产品质量的前提下,积极降本增效,拓展液流市场,2025年长时储能市场的竞争将很大程度上影响全钒液流电池的发展前景
3.上下游生产能力并不匹配
据Mysteel统计,截至2024年已建成全钒液流电池电堆产能2100MW,在建产能1700MW。与之匹配的钒电解液建成产能26.6万m³,规划在建目前还有40万m³,按照现有产能,按4h储能计算已建成全钒液流电池电堆产能需要匹配50万m³电解液,各超过300万m2的隔膜、碳毡材料,按照2024年实际交付及在建的总计约1185MW,目前产能利用率约56%,也需要超过28万m³电解液,各180万m2的隔膜、碳毡材料。
按照目前市场主要供应企业而言,处于规格差异大,小厂供不上,大厂看不上,成本下不来的尴尬处境,面对一个新兴市场,各电堆整装企业工艺尚不完全成熟,供应链企业又何时能形成高速的竞争与迭代。
4.资金压力逐步放大
据Mysteel调研,目前全钒液流电池整装企业,单项目回款周期超过一年,同样的电池企业采购电解液付款周期也在一年以上,同时面临交付后押款问题,若没有强大资金实力、市场潜力,电池企业在原材料购买、人员、技术开发上的投入周期或将限制行业的迭代速度。
2023年据市场公开信息,全钒液流电池企业总融资金额接近20亿,但2024年该数字退坡明显,以一个100MW/400MWh的项目来算,项目投资8亿,以民营企业为主的全钒液流电池市场,2024年可能是多年盼来的机遇也可能是艰难前行的一年。

三、2025年钒电池的机会在哪
1.电解液成本有望下降
据Mysteel价格监测,随着钢铁用钒消费量下降,原料五氧化二钒价格从年初的9万元/吨,下降至年末的7.3万元/吨,降幅接近20%传统长流程制备电解液价格有望同步下降20%
据Mysteel统计,2024年钒电解液产量突破10万m³,现已落地产能超过27万立方,电解液规模化效应将逐步体现,川发新能6万m³短流程钒电解液即将正式生产,钒电解液成本有望带来0.3元/Wh的降幅,外加离子交换膜的国产、规模化产业链畅通,电推新理念创新,2025年都将助力钒电成本持续优化
2.长时储能占比持续上升

据国家能源局表示,截至2024年,4小时及以上新型储能电站项目逐步增加,装机占比15.4%,较2023年底提高约3个百分点,2—4小时项目装机占比71.2%,不足2小时项目装机占比13.4%。按照全钒液流电池在新型储能中的渗透维持1%,保守预估到2030年全钒液流储能累计装机量仅为2.2GW/9GWh,预计2025年累计装机量就将达到1.35GW/5.6GWh,那么未来5年市场增量空间十分有限;若持续降本叠加4小时以上装机比例上升,达到专家预期的渗透率5%,则预估市场将达到11GW/45GWh,有望进入指数级上升趋势,相应的V2O5需求每年将新增6万-7万吨。
3.电堆技术优化赛道
钒电池的优势在于使用寿命,但使用寿命达到预期的关键在于电堆的制造,目前在探索降本的道路上,部分企业开始进行全产业链开发,制造发布电堆产品,电堆的集成化、规模化、自动化、智能化等都在推进中,特别需要强调的是上下游产能匹配是亟待解决的问题。
另一方面是全钒液流电池的能量效率提升,据中电联发布的三季度报告中表示,目前电化学储能电站运行实际平均转换效率在88%,而目前全钒液流电池主流电堆实际转换效率在70%~85%之间,专家表示,随着材料发展,电解液提纯工艺进步,电堆结构及控制系统优化,未来有望转换效率提升至90%以上
因此行业的发展需要加快协同合作,精细划分,从而精准研发实现技术突破。生产高性能电堆结构部件,选择更稳定的装备工艺,构建完善的钒电池运营维护方案,提高钒电池系统的稳定性及可靠性。

4.推进各地示范性项目稳定运行
据中电联发布的三季度报告中表示,三季度,计划停运408次、单次平均计划停运时长65h,非计划停运518次、单次平均非计划停运时长27h,其中电站关键设备及系统非计划停运次数占比74%。
目前随着政策推进,储能电站平均利用逐步上升,锂电池储能存在的安全风险也在放大,非计划停运势必影响电网调峰配储的稳定性与安全性,钒电池能否在运行稳定性上得到上下游企业肯定,也将成为未来全钒液流电池核心竞争力的一种体现。
四、2025钒电池如何更好落地
1)加强企业、高校和科研机构合作,组建产学研联盟,建立钒电池储能实验室、中试熟化平台等高能级创新平台,共发展,降低重复研发成本,提高迭代效率
2)持续研发降低钒电解液成本,积极布局钒资源或者与钒资源企业进行优势互补,提高原材料的供应稳定性,提升电堆性能,提高电流密度、降低电阻,从而减少电堆材料用量和成本,优化电池系统设计,提高电池的充放电效率、循环寿命和安全性,站稳4h及更长存储时段的竞争市场
3)商业模式创新,部分企业在生产或采购电解液采用的新模式如“高纯五氧化二钒+”“短流程制备电解液”“电解液代工”“钒原料母液制备电解液”“电解液租赁”“生产设备可根据实际需求实现开车自由”等多种路径实现钒电的优化发展。
五、2025年如何拓宽钒电池赛道
1、混储降低项目投入成本
从24年已有应用场景来看混储是钒电发展的主要趋势已是储能行业发展的主要模式,多样化的储能应用场景有利于降低投入成本,拓展国内储能行业产业化以及加链强链+户储+出海。
2、加强品牌建设出海构建商机
随着全钒液流电池装配技术不断成熟,打造标杆产品,如星辰新能的新一代钒星V-star电堆及STAR全钒液流系统产品,设计具有辨识度和记忆点的品牌标志、标语变得尤为重要,同时健全海外市场的内容投放,做好出海计划如大连融科、北京普能、上海电气储能、新新钒钛,分别于阿联酋、日本建有合作项目,相信随着技术及产品出海的不断深化实践,钒电储能规模将进一步扩大。
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