儲能是實現“碳中和”目標的重要支撐技術之一，儲能產業(yè)的發(fā)展與成熟對于加快構建以新能源為主的電力系統(tǒng)具有重要意義。近年來在國家和地方政府政策支持下，我國儲能產業(yè)（特別是電化學儲能）發(fā)展迅速，產業(yè)鏈布局不斷完善。其中，全釩液流電池憑借其可獨立調節(jié)功率和容量等優(yōu)勢，成為“雙碳”戰(zhàn)略下國家電力系統(tǒng)長時儲能領域首選的電化學儲能技術路線。

一、產業(yè)鏈

釩電池產業(yè)化進程加速，產業(yè)鏈已基本形成。釩電池產業(yè)鏈上游包括釩礦、含釩固廢等釩原料供給以及離子交換膜、雙極板、電極等電堆材料生產；中游包括電解液制備、電池模組裝配及循環(huán)泵、儲液罐等控制系統(tǒng)；下游為可再生能源儲能、電網調頻、備用電源預計電動汽車等各類儲能應用市場。

二、上游分析

目前中國釩礦產量與儲量都相對豐富。在能源結構轉型時期，釩作為釩電池的基礎和關鍵材料，占據釩電池成本的40%左右，擁有釩資源，意味著掌握了釩電池產業(yè)發(fā)展的主動權，這是我國與西方國家在液流電池路線選擇上我國更推崇釩電池體系的原因。

（一）釩礦原料

1.全球釩資源分布情況

截至2022年末，全球釩儲量（折金屬釩）超過2600萬噸，其中釩礦金屬釩儲量（已認定的釩資源中符合當前采掘和生產要求的部分）約為2557萬噸，主要分布在中國、澳大利亞、俄羅斯以及南非等地區(qū)，其中，中國釩資源（折金屬釩）儲量約為950萬噸，儲量全球第一，占全球釩總儲量的37.2%，其次是澳大利亞、俄羅斯，分別占比28.9%、19.6%，前三國家釩礦資源儲量合計占比為85.7%，釩資源分布較為集中。

2.中國釩礦儲量分布情況

數據顯示，2022年中國釩礦儲量（折V₂O₅）為734.39萬噸，分布于15個�。ㄊ校�，主要集中分布在四川、甘肅、廣西，其中，四川省攀枝花地區(qū)釩資源保有儲量0.14億噸，占全國的62.2%、全球的11.6%，居國內第一、世界第三，是全球規(guī)模最大的釩產品綜合生產基地。釩產品以釩鈦磁鐵礦為原料的主要產品分布在四川和河北；以石煤為原料的主要產區(qū)在陜西、河南、甘肅、湖北和湖南等地。

3.中國大型釩礦情況

我國釩礦的查明資源量主要分布于四川、湖南、貴州、湖北、河南和陜西，這6個省查明的資源量約占全國的80%。另一方面，我國現已發(fā)現釩礦床、礦點、礦化點470余處（主要為伴生礦），包括大型（V₂O₅>100萬噸）及以上礦床17個，這17個大型釩礦的查明資源總量占全國總量的60%以上。

4.釩產品來源構成情況

在自然界中釩很難以單一體存在，主要與其他礦物形成生礦或復合礦。全球約73%的釩來自于釩鈦磁鐵礦經鋼鐵冶煉處理得到的副產品釩渣，約13.1%的釩產量直接來源于釩鈦磁鐵礦，約13.9%的釩由二次回收的含釩副產品（含釩燃油灰渣、廢化學催化劑等）及石煤釩礦生產。

中國約88.71%的釩來自釩渣原料提取，約7.75%的釩由含釩石煤生產，其余少量的釩來自廢催化劑等固廢回收或者直接來源于釩鈦磁鐵礦。

5.五氧化二釩歷史價格分析

五氧化二釩是電解液的主要組成部分。2024年以來，五氧化二釩價格一路下探，已迫近7萬元/噸，相較于2023年2月高點的142000元/噸，已近腰斬。全球釩資源定價以廠商定價模式為主，我國作為全球最大釩資源產銷國，釩產品受釩原料價格和鋼廠招標量及鋼材價格兩方面影響，供需錯配問題成為五氧化二釩行情下跌的主要因素。五氧化二釩價格暴跌的市場局面，顯然有利于釩電池廠商降本。

6.釩資源企業(yè)在儲能領域的業(yè)務布局情況

目前釩礦在鋼鐵領域的應用占比達到90%以上，儲能領域的占比還不到5%，但最新發(fā)布的《中國釩鈦產業(yè)發(fā)展報告（2024）》指出，預期3—5年釩在儲能領域的應用將超越在鋼鐵領域的應用。

7.釩資源上游主要企業(yè)產能情況

2023年國內釩產品產能合計約17.84萬噸/年，產能位居前列的是釩鈦股份與河鋼股份，攀鋼釩鈦目前具備4.4萬噸釩制品產能（折五氧化二釩，下同），河鋼股份釩制品產能為2.2萬噸左右。川威鋼鐵擁有2萬噸釩產品產能，此外建龍重工、德勝也具備萬噸以上的釩制品產能。整體來看，我國釩產品生產行業(yè)市場集中度較高。

（二）電堆材料

釩電池的功率單元由一定數量和規(guī)格的電堆串并聯構成，電堆是發(fā)生電化學反應的場所，其主要結構包括離子膜、電極、雙極板、銅級流板、液流框及端板等，其中離子交換膜、電極以及雙極板為核心部件。

1.離子交換膜

離子膜是電堆的重要組成部分，其性能影響了釩電池的容量穩(wěn)定性與壽命。全氟磺酸膜憑借其良好的導電性以及出色的穩(wěn)定性成為目前釩電池產業(yè)化應用最廣泛的離子膜，但主要依賴進口。目前商業(yè)領域主要用于液流電池的是科慕公司所生產的Nafion質子交換薄膜，其產品厚度極低、電阻較低，但價格較貴（NR212約2000~2700元/m2），尤其是其昂貴的價格限制了液流電池的進一步發(fā)展。

盡管低厚度隔膜技術仍主要為國外企業(yè)所掌握，但國內企業(yè)在隔膜領域的國產替代已在加速進行中，蘇州科潤、東岳未來氫能、國潤儲能等企業(yè)在國產化方面進展領先。

2.電極

電極主要為活性物質提供反應場所，是電堆的重要組成部分。主要的電極材料包括金屬類電極、碳素類電極等。目前，碳素類電極碳氈、石墨氈憑借制備工藝成熟、導電性能優(yōu)異、化學穩(wěn)定性強以及成本低等優(yōu)勢成為釩電池電極主流方案。

釩電池電極基本可實現國產化，國內主要的碳氈/石墨氈生產企業(yè)包括江油潤生、遼寧金谷、江蘇普向等。其中潤生石墨氈為國內石墨氈生產領先企業(yè)，已建成國內首條儲能石墨氈連續(xù)化產線，客戶包括國內幾乎所有液流電池企業(yè)，國內市占率達50%。

3.雙極板

雙極板是釩電池電堆的重要結構件，主要功能為隔離正負電極液、匯集電流和支撐電極等。目前主流的雙極板包括石墨雙極板、金屬雙極板、碳素復合雙極板等。其中，小型電堆多使用改性石墨雙極板。大功率電堆多使用碳素復合雙極板。

石墨雙極板的主要生產企業(yè)包括華熔科技、上海弘楓、開封時代等；碳素雙極板主要生產企業(yè)為嘉興納科、大連化物所等。

三、中游分析

（一）釩電池成本結構占比情況

釩電池的成本主要包括三個部分：電堆成本、電解質成本以及周邊設備成本，其主要組成部件包括離子交換膜、電極材料、雙極板材料、集流體、活性電解液及電解液缸、催化劑等。數據顯示，釩電解液是釩電池系統(tǒng)中的核心材料之一，在系統(tǒng)成本占比中達40%以上，而電堆成本占釩電池總成本的35%左右，其中主要成本源于離子交換膜的成本。電堆和電解液成本合計占比達到75%左右，其他構件成本占比25%左右。

（二）電解液——能量單元

電解液是釩電池的核心材料，直接影響能量單元的性能與成本。因此對電解液的開發(fā)和制備能力，是全釩液流電池廠商重要的核心競爭力之一。

國內生產電解液的主要企業(yè)包括中核華原鈦白股份有限公司、湖南匯鋒高新能源有限公司、龍佰集團股份有限公司等，其中大連融科儲能為全球最大釩電解液生產企業(yè)，全球市占率達80%。

（三）電堆——功率單元

電堆制造企業(yè)往往需要將各類耗材、電子元器件等裝配到一起，特別是大功率電堆，對于疊合裝配的技術和工藝經驗要求更高，行業(yè)具有較高的壁壘。

國內多數釩電池企業(yè)在產業(yè)化初期，多采用電堆自產的方式來控制成本和優(yōu)化功率性能。目前國內領先的電堆生產企業(yè)包括融科儲能、上海電氣、偉力得等。

（四）釩電池

從技術成熟度角度出發(fā)，釩電池是目前技術較為成熟、產業(yè)化程度最高的電化學儲能。當前我國大力發(fā)展風電光伏等綠色能源，隨著風能、太陽能等清潔能源的大幅利用，其發(fā)電不穩(wěn)定性的缺點也逐步顯現，通過開發(fā)新材料和優(yōu)化系統(tǒng)設計,提高能量密度和效率，釩電池在大規(guī)模、長時間儲能應用中具有獨特優(yōu)勢,未來有望在可再生能源并網和電網調峰等領域發(fā)揮重要作用。

1.中國儲能項目累計裝機分布情況

截止到2023年底，我國儲能裝機繼續(xù)保持高速增長，新增投運儲能裝機容量36.7GW。

其中新增新型儲能投運裝機21.5GW，居世界第一位，約為2022年同期水平300%，而液流電池儲能項目累計裝機規(guī)模占比僅為0.6%。目前液流電池在儲能市場的滲透率仍然較低，隨著政策對儲能安全重視度提升及儲能規(guī)劃趨向于長時，釩電池或將在新型儲能市場中加速滲透。

2.釩電池裝機規(guī)模情況

數據顯示，在政府補貼的持續(xù)投入、產業(yè)鏈成熟化發(fā)展和規(guī)模效益降本等多重因素影響下，釩電池憑借其優(yōu)異特性由政策導向向市場導向過渡，其市場滲透率逐步提升。2023年中國釩電池新增裝機量約為1.56GW。隨著近幾年對釩電池需求的上升，預計未來釩電池新增裝機量將大幅提升。

四、下游分析

1.中國全社會用電量情況

《中國電力發(fā)展報告2024》顯示，自2013年以來，電力需求穩(wěn)步增長，全社會用電量10年平均增速約5.6%。2023年，中國全社會用電量92241億千瓦時，同比增長6.7%。為確保電力供應的持續(xù)和高質量增長，滿足社會日益增長的用電需求，我們必須著眼于新能源發(fā)電量的穩(wěn)定增長。而面對光伏和風電等新能源發(fā)電存在晝夜和季節(jié)性的波動性，釩電池儲能設備將成為支持新能源發(fā)電、確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要力量，滿足社會對可持續(xù)和高質量電力供應的需求。

2.國內部分釩電池儲能項目情況

目前釩電池產業(yè)鏈下游應用的投資主體主要是電網以及發(fā)電企業(yè)，包括大唐電力、國投電力、中廣核電力、國家能源集團、華電國際等，主要原因是當前全釩液流電池初始投資成本較高，行業(yè)整體又由新能源發(fā)電側強制配儲要求推進，而電網和大型電力企業(yè)有足夠財力和動機進行應用。

3.液流電池招標情況

數據顯示，2023年1-11月，公開的液流電池招投標數量為69個，招標容量達8.2GW，是2022年液流電池招標容量27倍，且2023年液流電池項目招投標仍以全釩液流電池為主。