液流儲能電池步入快速發展階段

　　在不久前，中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部的李先鋒團隊，經過不懈努力，成功研發出新一代70kW級高功率密度全釩液流電池單體電堆。這一創新成果不僅將功率提升至70kW，相較于原先的30kW有了顯著增長，而且成本還降低了40%。更令人振奮的是，這一技術革新使20尺的250kW儲能單元模塊得以升級為500kW儲能單元模塊，既減少了體積又降低了系統配套設施的成本。全釩液流電池的經濟性和可靠性因此得到了進一步提升。

　　2023年，液流電池的發展勢頭強勁。在雙碳背景和可再生能源占比迅速提升的驅動下，長時儲能的需求日益增長。相比短時儲能，長時儲能更能有效降低電網調節壓力，提高能源利用效率。政策層面，配儲的要求也在逐步提高，從最初的鼓勵引導到成為并網標配，比例和時長都在上升。據統計，截至2023年底，多個省份明確提出配置4小時以上長時儲能，部分示范項目甚至達到6-8小時。而液流電池作為最具競爭優勢的長時儲能技術，無疑迎來了發展的春天。

　　安全性和經濟性是儲能技術發展的關鍵指標。國家能源局在2023年3月發布的《防止電力生產事故的二十五項重點要求(2023版)》中，再次強調了對中大型電化學儲能電站的安全性要求。相比之下，液流電池具有本征安全、循環壽命更長、全生命周期成本低等優勢。這些優勢使得液流電池的項目招標不斷加速推進。據統計數據顯示，2023年1-11月，公開的液流電池招投標數量達到69個，招標容量達到8.2GW，是2022年的27倍。市場需求的大幅增長推動了液流電池市場規模的持續擴大。

　　在多樣化的市場需求下，液流電池進入了產能和技術的高速發展期。據機構統計數據顯示，截至2023年底，中國液流電池出貨規模約為500MW。隨著技術的不斷進步和市場需求的持續增長，液流電池的市場空間將進一步擴大。

　　04 產能擴張

　　液流電池行業正在經歷產能爆發增長期，產能供不應求的現象愈發嚴重。2023年的液流電池招標容量已超過現有產能，顯示出市場對液流電池的強烈需求。為了滿足這一需求，多家液流電池生產商正在推進擴產計劃。緯景儲能、北京普能、星辰新能等企業紛紛加入投產大軍，使2023年的液流電池產能達到了6GW，并有望在2025年躍升至30GW。展望未來，液流電池行業將迎來一輪又一輪的增資擴產熱潮。

　　2023年，液流電池行業的投資熱度空前高漲。主流液流電池企業成為了投資機構爭相追逐的對象。某主流企業表示，今年接待的投資機構數量眾多，甚至應接不暇。另一家投資機構則透露，盡管企業本輪融資已經完成，但下一輪融資已被預定完畢。據統計數據顯示，2023年主流液流電池企業獲得了近30億元的融資，其中融科儲能作為液流電池領域的明星企業，4月獲得了超10億元的B+輪融資。這些融資活動的主要目的在于擴大產能，緩解行業產能不足的問題。

　　全釩液流電池仍然是2023年液流電池項目招投標的主體，數據顯示其系統價格持續維持下降趨勢。2023年4h儲能系統成交價范圍在2.3-2.8元/Wh，平均成交價約為2.5元/Wh。這一趨勢主要是由于電解液和電堆方面的價格持續降低。預計到2024年，全釩液流電池系統的價格有望降至2-2.2元/Wh，而“十四五”期末更是有望實現1.7元/Wh的水平。這表明液流電池正逐步成為儲能領域的主力軍，但與此同時，它仍面臨著一些挑戰和問題。

　　盡管液流電池的全生命周期成本較低，但對于投資者而言，項目的啟動門檻卻相對較高。目前國內投資項目的回收期一般在5-8年左右，而液流電池則需要更長的時間才能展現出其成本優勢。在當前儲能技術百花齊放的背景下，各技術路線的成本都在不斷下降。例如，2023年鋰電池儲能電芯的價格已經降至0.4-0.5元/Wh，系統價格也相應下降至0.7-0.8元/Wh。相比之下，液流電池的高初裝成本讓許多投資者望而卻步。

　　為了降低成本，液流電池行業需要關注電解液和電堆兩個關鍵環節的降本路徑。電解液方面，目前的主要問題是利用率不高，導致V2O5的用量居高不下。為此，需要進一步完善電解液添加劑的研發工作，降低單kWh V2O5用量、規模化降低材料成本、電解液租賃等方面也需要進一步優化。電堆方面，主要通過國產替代降低離子交換膜價格或開發其他類型的離子交換膜。目前市場主流產品為美國Nafion膜，國產替代方面東岳未來、科潤新材料等廠商正在積極開發并取得量產進展。其他類型的離子交換膜方面以中科院大連化物所的張華民團隊研發的非氟多孔膜正在小批量試用中。

　　液流電池的能量密度遠低于鋰電池是一個不爭的事實。鋰電池的能量密度高達300-400Wh/kg是全釩液流電池的10-15倍。較低的能量密度導致液流電池在達到同等儲電量時體積更大因此如何提高能量密度、提升電解液利用率成為行業亟待解決的問題這也是提高液流電池性能的關鍵所在

　　從整體上看液流電池儲能和鋰電池儲能并非絕對的零和博弈關系兩者在各自領域都有一定的優勢和應用場景。鋰電池儲能產業鏈完善技術成熟度高成本不斷下降規模效益明顯疊加鋰電池儲能占地面積相對小建設運輸靈活在表后市場仍將是主流技術路線。而在表前市場大規模長時儲能領域液流電池儲能將直接與鋰電儲能競爭兩者不會完全是替代關系而會是交叉疊加需求互補彼出于是是亦因彼。