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钒电池产业链又有大动作,政策提出明确指引,大有可为!(附股)
0人浏览 2022-11-25 09:15

事件:四川省经信厅等五部门于11月23日印发《四川省经济和信息化厅等5部门关于促进钒钛产业高质量发展的实施意见》,提出到2025年,钒、钛资源综合利用率分别提高到55%和35%以上,钒产品达10万吨/年,钒电解液达7.5万立方米/年,钒电池系统集成达1GW/年,力争突破完全依赖和严重依赖的“卡脖子”技术2—3项。


解读:钒电池全称为全钒液流电池,属于液流电池的一种。技术已逐渐成熟,凭借其安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低等优点,被视为中大型储能领域最具应用前景的电化学储能技术之一,是目前商业化较为成熟的液流电池,在长时储能领域大有可为。本文将详解“钒电池”投资机会,文末附相关上市公司梳理,点关注,风口干货不迷路!


全钒液流电池结构示意

资料来源:全钒液流电池技术研究进展,中泰证券研究所


钒电池(全钒液流电池)具备本征安全、长寿命、灵活、资源自主可控、绿色环保等多方面优势。钒电池(全钒液流电池)利用正、负极电解液中钒离子价态的变化来实现电能的储存和释放,相较于锂电池储能,其优势主要体现在在以下五方面。


1,安全性:钒离子水系电解液体系具有本征安全性,基本不存在起火爆炸风险;


2,长寿命:全钒液流电池中电极不参与反应,同时反应过程不涉及相变,循环寿命可达20000次,且生命周期中容量衰减后可完全恢复;


3,灵活性:全钒液流电池功率单元与能量单元相互独立,可根据不同应用场景灵活设计系统功率与储能时长,储能时长越长则全钒液流电池的单位投资成本越低;


4,资源自主可控:中国为钒资源生产与消费大国,钒产量约占全球 2/3,上游资源相对可控。


5,绿色环保:全钒液流电池电解液可循环利用,全生命周期内对环境的影响较小。


液流电池与锂离子电池性能对比

数据来源:CNKI、国泰君安证券研究


我国钒资源储量丰富,自主可控。根据美国地质调查局的统计,目前全球钒储量(本段均以钒金属当量计)超6300万吨,2021年底可开发的资源储量约为2400万吨。按当前的技术水平,1GWh的全钒液流电池所需的钒金属用量不到0.5万吨,且钒电解液可长期循环使用。整体看,全球钒资源储量可充分支撑全钒液流电池的大规模发展。2021年底中国钒储量规模约为950万吨,约占全球储量40%,钒产量达到7.3万吨,约占全球产量近2/3。因此,无论是从储量还是产能,我国对钒资源均有较强的掌控力。


钒资源企业加速布局钒电池储能相关领域

资料来源:公司公告及新闻,安信证券研究中心


全钒液流电池非常适合作为中大型储能设施,承担调频和调峰的功能。全钒液流电解液为水基环境,本身不可燃;电解液呈循环流动,散热速率快;工作物质反应温和,串液不剧变,因此具有本征安全性。同时,电解液为均相,没有复杂的固态相变等应力破坏因素,因此具有很长的循环寿命。这两大特性决定全钒液流电池非常适合作为中大型储能设施,承担调频和调峰的功能。


全钒液流电池在大规模、长周期的储能场景中具有广阔的发展空间。如前所述,全钒液流电池的主要优势为安全、长寿以及灵活,但在当前的技术水平下,其能量密度、转换效率、初始投资较锂电池仍有一定差距,因此全钒液流电池的适用领域主要为大规模、长周期的储能场景。相较于抽水蓄能,全钒液流电池的选址更为灵活,且建设周期较短;而相较于锂电池储能,全钒液流电池的安全性明显占优,可部署于人员密集的城市场景,单位投资成本则随着储能时长的拉长而明显降低。


不同储能形式对比

资料来源:中能智库


4h全钒液流电池的度电成本或已低于锂电池储能,已经具备商业化应用的基本条件。基于当前应用较广的4h储能系统,安信证券对全钒液流电池和锂电池储能的度电成本进行了简单测算,在其假设下,全钒液流电池的单瓦时初始投资(2.5 元/Wh)高于锂电池储能(1.8元/Wh),但更长的寿命、更低的衰减以及更大的充放电深度使得全钒液流电池全生命周期内的度电成本(0.60 元/kWh)低于锂离子电池储能(0.67 元/kWh)。随着储能时长的提升,全钒液流电池的度电成本亦有望超越锂电池储能。从经济性角度出发,当前全钒液流电池在中长时储能场景中已经具备商业化应用的基本条件。


不同储能时长下钒电池与锂电池储能度电成本对比

资料来源:安信证券研究中心


全钒液流电池迎GWh系统集采,市场空间超预期开启。11月3日,北极星储能网更新中核汇能2022-2023年新能源项目储能系统集中采购的中标情况,本次次集采第一标段为1GWh全钒液流电池储能系统。这也是国内首次执行GWh级别的全钒液流电池系统采购,标志着国内“十四五”期间多种长时储能技术并举发展的局面中,全钒液流电池技术产业化继续提速,市场空间有望迎来超预期开启。


国内部分钒电池厂商现有产能及后续规划

资料来源:公司网站及新闻,安信证券研究中心


全钒液流电池储能相关上市公司梳理

钒钛股份与大连融科签订战略合作协议,在协议约定范围内与 大连博融下属公司融科技术、恒流公司签订了《三方合作协议》及《全钒液流电池用钒储能介质委托加工协议》。根据生产资源平衡以及对方钒储能项目需要,可以优先安排提供钒产品供应,对方则对攀钢钒钛优先提供钒电解液、钒电池储能系统代加工等服务。


中核钛白2022年7月与四川伟力得签署《战略合作协议》,与四川伟力得成立合资公司,以钒电解液的生产制造实现进一步的资源综合利用,延链补链,打造全钒液流电池储能产业链。


科华数据公司在发电侧、电网侧、用户侧、微网等储能领域打造多项应用首例,开发了基于液流电池的新型储能逆变器,已获得重要客户的小批量订单,在储能变流器细分具有先发优势,在国际上排进前三甲。


明星电力地处四川,子公司拥有的陕西省山阳县杨洼钒矿采矿权,矿石资源量为973.80万吨,按批准采矿规模30万吨/年计算,可开采约32.46年。


上海电气:上海电气集团中央研究院储能液流电池产品部目前已成功研发出 5kW/25kW/50kW等级别的钒液流电池电堆,可集成至百千瓦/兆瓦级集装箱式全钒液流电池储能系统。已具备液流储能电池自动化生产线,年产能250MW。与盐城签约先进储能技术研发与装备制造项目及盐城立铠300MWh储能电站项目。


易成新能子公司与开封市顺河区签约建设300MW/年全钒液流电池生产线项目。


国网英大全资子公司武汉南瑞致力于全钒液流电池技术开发,10 年前开始布局储能研发,已全面掌握钒电池改性选型技术,具备钒电池本体设计、材料研制、系统集成能力,成功研发高功率钒电池电堆和250kW/500kWh 储能系统,申请专利共70项,授权40余项。


全钒液流电池相关上市公司:钒钛股份、中核钛白、科华数据、明星电力、上海电气、易成新能、国网英大、中电兴发、河钢股份、龙佰集团、固德威、汇川技术、安宁股份、西子节能 等。


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华金证券出品

研究作者

杨树 投资顾问 执业证书编号:S0910619040002

张仔燕 投资顾问 执业证书编号:S0910621090001



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