過去的九月，中國的釩電池市場迎來了兩個標志性的事件。

9月20日，三峽能源新疆250MW/1GWh全釩液流儲能項目開工。據悉，這國內首個GWh級全釩液流電池項目，將于2023年底前并網。

(資料圖)

9月29日，首個國家級大型化學儲能示范項目、全球最大的全釩液流電池儲能電站，大連液流電池儲能調峰電站(200MW/800MWh)一期工程(100MW/400MWh)已并入遼寧電網，預計10月中旬投用。

相較當前的儲能“一哥”鋰電池儲能，釩電池看似正在成為儲能賽道的新寵，這帶來了一個疑問，釩電池VS鋰電池，釩電池會是未來嗎?

釩電池優勢顯著

釩電池的第一個優點是安全性高。

由于釩電池的電解液基質采用水性溶液，使用過程中沒有固相反應，因此不存在起火、爆炸等風險;且過充過放也只會造成水的電解，通過將產生的氫氣及時排出即可保證安全使用;平時電解液和電堆分開存放，也成功避免了自放電現象。

釩電池的第二個優點是擴容簡單。

釩電池能方便應用模塊化管理，功率和容量可以單獨設計，通過將多組儲能單元并聯接入母線，便可構建起更大規模的儲能系統。因此擴容簡單，相較于磷酸鐵鋰電池，在大容量的情形下不會增加額外的安全性風險。

釩電池的第三個優點是循環壽命長。

釩電池在使用中不會發生物理變化，電池容量損失很小。即使電池使用時間過長，性能下降，也可以通過修復電解液的活性來恢復。

釩電池的使用壽命往往在10年以上，可充放電15000次以上，是鋰電池的3倍以上。在開頭提到的大連儲能電站，釩電池的充放電次數可以超過2萬次。

釩電池第四個優點是全生命周期成本較低。

釩電池初始投資成本較高，但由于釩電池的循環壽命較長，因此在全生命周期成本方面有一定優勢。

劣勢不容忽視

釩電池能量密度低是一大劣勢。

由于釩的分子質量比較大，釩電池的能量密度只有12-40Wh/kg，只有鋰電池的十分之一，但體積卻是鋰電池的3-5倍，極大地阻礙了釩電池在消費電子和動力電池中的應用。

其次，釩電池的初期安裝成本太高。

由于其產業鏈的不完善，其目前的初裝成本是鋰電池的兩倍以上，可能要等到量產后才能達到低于鋰電池的水平。

同時，釩電池對環境溫度有著接近苛刻的要求。

最高不能超過45°C，因為一旦超過這個溫度，正極溶液中就將析出沉淀物堵塞流道，使其報廢。然而，對于電池來說，電解液只要在反應就會放熱，45°C是一個非常容易達到的溫度。

釩電池VS鋰電池

釩電池VS鋰電池，其不同點主要體現在以下幾個方面：

電池結構：

釩電池的電解液和電堆是相互獨立的，因此釩電池設計靈活，可以按需組合、定制。不過釩電池的體積要比鋰電池大得多。

釩電池的功率單元和容量單元是相互獨立的“解耦設計”，擴容性強，模塊化設計，更利于實現大規模和低成本的長時儲能。

▲儲能時長越長，釩電池單位成本越低

釩液流電池輸出功率由電池堆棧所具有的數量和大小決定,儲能容量大小主要取決于電解液的體積和濃度,可根據需求任意調整容量;鋰電池容量增長非線性，擴容邊際成本高。

安全性：

由于鋰離子電池使用高度易燃的有機電解液，存在熱失控情形下的爆燃風險，只能降低概率而無法絕對避免。據光大證券統計，從2011年到2022年4月，全球總計發生34起儲能電站爆炸事件，其中由鋰電池引起的事故高達32起。

相比之下，全釩液流電池是水系循環體系，本身不可燃，也不發生熱累積，正負極活性物質反應溫和，因此具有本征安全性。

礦產資源占有量：

釩資源自主可控。截至2021年底，中國釩資源儲量占全球39%，產量占全球68%，均處全球第一。而鋰資源中國儲量占比僅7%，資源集中于智利(41%)、澳大利亞(25%)、阿根廷(10%)。

成本：

短期內，鋰離子電池的初始投資成本低于全釩液流電池，主要原因在于全釩液流電池缺乏規模效應。但長期來看，全釩液流電池在全生命周期內的平均成本遠低于鋰離子電池，而且初始投資成本還有較大的下降空間。

目前，鋰電池的裝機量在全國占比90%，但是，在大規模、大容量的儲能需求場景中，釩電池蓄勢待發。據中信證券稱，預計2030年長時儲能裝機量將達到150GW，國內釩電池累計新增24GW。日趨火熱的市場和極具潛力的增長空間似乎正在逐步證明，釩電池或許真的有望引領儲能的未來。

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