儲(chǔ)能行業(yè)專題研究釩液流電池-兼具安全與靈活的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)

儲(chǔ)能行業(yè)專題研究釩液流電池_兼具安全與靈活的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)（報(bào)告出品方/作者：國(guó)信證券，王蔚祺、李全、陳抒揚(yáng)）儲(chǔ)能市場(chǎng)高速快速增長(zhǎng)，新型儲(chǔ)能蓬勃發(fā)展新型儲(chǔ)能方式介紹新型儲(chǔ)能具有選址有效率、積極響應(yīng)快速等優(yōu)勢(shì)。按照存儲(chǔ)介質(zhì)的相同，儲(chǔ)能技術(shù)可以劃分為電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能等。新型儲(chǔ)能則就是硝普鈉抽水機(jī)蓄能以外的儲(chǔ)能技術(shù)，主要涵蓋鋰電池儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液流電池、氫（氨）儲(chǔ)能等。相對(duì)于抽水機(jī)蓄能，新型儲(chǔ)能具有建設(shè)周期短、選址有效率、積極響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供更多更多多時(shí)間尺度、全過(guò)程的調(diào)控能力。政策+經(jīng)濟(jì)性雙輪驅(qū)動(dòng)，儲(chǔ)能迎接爆發(fā)式快速增長(zhǎng)全球新型儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。新型儲(chǔ)能近年來(lái)呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年全球新型儲(chǔ)能總計(jì)裝機(jī)量達(dá)致45.8GW，同比快速增長(zhǎng)強(qiáng)于80%；新增新型儲(chǔ)能裝機(jī)量為20.4GW，同比快速增長(zhǎng)強(qiáng)于99%。截止2022年末，全球新型儲(chǔ)能項(xiàng)目中94%為鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目、0.6%為液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域場(chǎng)景相同，儲(chǔ)能可以分為電源兩端儲(chǔ)能、電網(wǎng)兩端儲(chǔ)能、用戶兩端儲(chǔ)能等。根據(jù)CESA數(shù)據(jù)，2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能中電源兩端/電源兩端輔助服務(wù)/電網(wǎng)兩端/分布式及微網(wǎng)/用戶兩端等場(chǎng)景裝機(jī)規(guī)模占比分別為30.9/32.1/26.6/4.2/6.2%。表前儲(chǔ)能（電源兩端儲(chǔ)能（不不含輔助服務(wù)）+電網(wǎng)兩端儲(chǔ)能）：政策助推行業(yè)快速發(fā)展中國(guó)：強(qiáng)制性配儲(chǔ)政策提振表前儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展，商業(yè)模式演變優(yōu)化儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年國(guó)內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)規(guī)模為7.3GW/15.9GWh，同比+200%/+280%；其中新增表前儲(chǔ)能裝機(jī)比重強(qiáng)于92%。儲(chǔ)能布局優(yōu)化新能源發(fā)電靈活性，強(qiáng)制性配儲(chǔ)政策大力大力推進(jìn)國(guó)內(nèi)表前儲(chǔ)能發(fā)展。從電源兩端來(lái)看，布局儲(chǔ)能能夠有效率減少?gòu)U光賜死風(fēng)率、扁平輸出功率曲線，提高新能源項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益；從電網(wǎng)兩端來(lái)看，儲(chǔ)能產(chǎn)品能夠有效率參與電力市場(chǎng)輔助服務(wù)（涵蓋調(diào)頻調(diào)峰、不克調(diào)節(jié)等）。2021年以來(lái)，國(guó)家在儲(chǔ)能政策上持續(xù)加碼。2021年8月發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵(lì)可以再生能源發(fā)電企業(yè)自營(yíng)或出售調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通告》，鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)自建好儲(chǔ)能或調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模，多于電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照功率15%的掛勾比例（時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)以上）配建調(diào)峰能力，按照20%以上掛勾比例進(jìn)行配建的優(yōu)先并網(wǎng)，國(guó)家強(qiáng)制性配儲(chǔ)政策正式宣布正式宣布面世。隨后各地方政府分別面世適度配儲(chǔ)政策，國(guó)內(nèi)表前儲(chǔ)能市場(chǎng)步入快速發(fā)展期。商業(yè)模式優(yōu)化，增益儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。在強(qiáng)配政策背景下，各地方政府紛紛明確提出政策補(bǔ)貼優(yōu)化儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，共享資源儲(chǔ)能等商業(yè)模式的明確提出，通過(guò)服務(wù)多個(gè)發(fā)電項(xiàng)目的模式，減少新能源項(xiàng)目初始建設(shè)資本開(kāi)支、提高資源利用效率，優(yōu)化配儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)：補(bǔ)貼鞭策行業(yè)發(fā)展。根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年美國(guó)新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)致將近4.9GW，同比+39%；其中表前儲(chǔ)能裝機(jī)比重強(qiáng)于90%。聯(lián)邦政策和地方政策對(duì)行業(yè)發(fā)展具有積極主動(dòng)影響。2022年8月，美國(guó)正式宣布正式宣布發(fā)布IRA法案，針對(duì)儲(chǔ)能明確提出延長(zhǎng)ITC稅收免征有效率時(shí)間且趨緊免征建議：1）免征有效期延長(zhǎng)：此前版本2022年免征比例已經(jīng)已經(jīng)開(kāi)始滑坡，現(xiàn)行版本2033年之后再滑坡。2）免征力度增加：稅收免征由基礎(chǔ)免征+額外免征構(gòu)成，其中基礎(chǔ)免征額度由過(guò)去最高的26%提升至30%、融合額外免征后最高可以免征稅收的70%。3）單一制儲(chǔ)能列為ITC補(bǔ)貼范圍。用戶兩端儲(chǔ)能：剛?cè)皂?電價(jià)高企助推發(fā)展國(guó)內(nèi)峰谷價(jià)差拉動(dòng)工商業(yè)儲(chǔ)能發(fā)展。據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2023年7月全國(guó)各地代理電價(jià)峰谷價(jià)差均值為0.76元/KWh，高于2022全年價(jià)差0.70/kWh，與2023年6月價(jià)差相比略有上漲；已有18個(gè)地區(qū)峰谷價(jià)差達(dá)到工商業(yè)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的門檻價(jià)差0.70元/kWh。隨著部分區(qū)域的尖峰電價(jià)機(jī)制建立，給工商業(yè)儲(chǔ)能帶來(lái)了更大應(yīng)用空間。戶儲(chǔ)市場(chǎng)高速快速增長(zhǎng)，美國(guó)&歐洲助推發(fā)展。根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)，2022年全球戶用儲(chǔ)能新增裝機(jī)量為15.6GWh，同比+136%；其中歐洲占趙靜儀少于36%以上。電價(jià)偏高+用電穩(wěn)定性推動(dòng)戶儲(chǔ)市場(chǎng)發(fā)展：1）災(zāi)害頻發(fā)下用電穩(wěn)定性市場(chǎng)需求推動(dòng)戶儲(chǔ)發(fā)展。美國(guó)的電力設(shè)施相對(duì)老舊且各州電網(wǎng)相對(duì)單一制，相互之間難以調(diào)度協(xié)同，在颶風(fēng)、暴風(fēng)雪等自然災(zāi)害頻發(fā)影響下，居民可以遇到用電中斷等問(wèn)題。戶儲(chǔ)能有效率保證居民用電的穩(wěn)定性。2）居民用電偏高，戶儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性明顯。近年來(lái)通貨膨脹影響下能源價(jià)格持續(xù)居高不下，海外居民電價(jià)高、玩游戲電價(jià)低，政策給予稅收優(yōu)惠及資金補(bǔ)貼下戶儲(chǔ)具有較低經(jīng)濟(jì)性。我們預(yù)計(jì)2023年全球新型儲(chǔ)能裝機(jī)料達(dá)致133GWh，2026年全球新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)量料達(dá)致810GWh，2023-2026年均無(wú)機(jī)增長(zhǎng)速度達(dá)致82%。分后地區(qū)來(lái)看，2026年美國(guó)/歐洲/中國(guó)新增裝機(jī)量分別為197/185/310GWh；分后應(yīng)用領(lǐng)域場(chǎng)景回去看一看，表前儲(chǔ)能/工商業(yè)儲(chǔ)能/戶用儲(chǔ)能2026年新增裝機(jī)分別為548/75/187GWh。釩電池兼具有效率與安全，就是儲(chǔ)能的可靠手段釩電池基本結(jié)構(gòu)與特性全系列釩液流電池（簡(jiǎn)寫釩電池）就是以釩為活性物質(zhì)呈圓形循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池。釩電池工作原理為使用外接泵把電解液放入電堆體內(nèi)，在機(jī)械動(dòng)力促進(jìn)作用下電解液在相同的儲(chǔ)液罐和半電池的滑動(dòng)電路中循環(huán)流動(dòng)、沿著電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，隨后雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，從而并使儲(chǔ)存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。釩電池最早由A.Pellegri等人于1978年明確提出，1988年關(guān)上工程化發(fā)展，目前日本、中國(guó)、澳大利亞、加拿大、美國(guó)等處于全球技術(shù)第一梯隊(duì)。當(dāng)前下游市場(chǎng)需求未關(guān)上，釩電池裝機(jī)規(guī)模較小，截至2022年底全球液流電池（以釩液流電池居多）總計(jì)裝機(jī)規(guī)模為274.2MW，在全球新型儲(chǔ)能中占比0.6%。其中中國(guó)液流電池總計(jì)裝機(jī)為157.2MW，在國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能中占比1.2%。釩電池系統(tǒng)主要由功率單元、能量單元、電解液載運(yùn)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變器等共同共同組成，其中功率單元和能量單元就是核心構(gòu)件。功率單元-電堆主要由離子膜、電極、密封墊、電極側(cè)邊、雙極板等構(gòu)成。電堆就是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，就是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的主要場(chǎng)所，其數(shù)量和大小影響了釩電池功率。能量單元-電解液就是相同價(jià)態(tài)的釩離子水溶液（正極為+4/+5價(jià)，負(fù)極為+2/+3價(jià)），其分別存儲(chǔ)在正負(fù)極儲(chǔ)液罐中。電解液的體積和濃度同意了釩電池的儲(chǔ)能容量。釩電池中電解液與電堆的成本占到至比較高。電解液一次成本占到至總成本的35%，其中五氧化二釩占到至電解液成本60%左右（V2O5按13萬(wàn)元/噸排序）。電堆成本占到至總成本的35%，而電堆成本中55%源于于離子傳導(dǎo)膜。其他裝置（比如管路與控制系統(tǒng)、循環(huán)泵等）占到至總成本的30%。釩電池高安全、長(zhǎng)壽命、靈活性高，就是短時(shí)儲(chǔ)能的有效率方式釩電池安全均衡，貼近儲(chǔ)能電站對(duì)安全性的高建議。據(jù)CNESA不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年全球共發(fā)生了18起至至儲(chǔ)能安全事故，百兆瓦級(jí)的事故項(xiàng)目數(shù)明顯多于往年。2022年，國(guó)家能源局在《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)建議(2022年版)(草案稿)》中明確提出中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站停止使用三元鋰電池和鈉硫電池，對(duì)儲(chǔ)能電站安全性進(jìn)行更高建議。鋰離子電池內(nèi)部短路、熱失控進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)電解液水解、氣化、加熱，就是鋰電電站起火核爆炸的主要原因。而釩電池的電解液就是水溶液，具有本征安全性；同時(shí)循環(huán)流動(dòng)的工作方式還能幫助電池系統(tǒng)快速散熱器，安全性高。釩電池安裝有效率、建設(shè)周期短、壽命長(zhǎng)，料變成有效率的短時(shí)儲(chǔ)能方式。短時(shí)儲(chǔ)能通常就是指可以持續(xù)充放電4小時(shí)以上的儲(chǔ)能技術(shù)，涵蓋抽水機(jī)蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能等。短時(shí)儲(chǔ)能側(cè)重于解決峰谷時(shí)期供需相匹配等經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，能夠提升新能源發(fā)電能力。與抽水機(jī)蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能等短時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)較之，釩電池不受地理和地質(zhì)條件約束、選址有效率，且項(xiàng)目建設(shè)周期短、對(duì)環(huán)境影響較小，在短時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域前景寬闊。釩電池功率與容量單元相互單一制，成本能夠彌漫儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)而有效率固定資產(chǎn)，與短時(shí)儲(chǔ)能具有較低契合度。釩電池輸出功率由電堆同意，儲(chǔ)能容量由電解液同意，兩者互相單一制；功率可以通過(guò)增加電堆數(shù)量回去提升、容量可以通過(guò)提升電解液濃度與體積回去同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在功率保持維持不變的情況下，增加儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)能夠固定資產(chǎn)功率單元成本，從而并使單Wh明顯下降。當(dāng)前釩電池商業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域遭遇一些障礙：1）電池合適的工作溫區(qū)在5-40℃，相對(duì)窄?。?）能量密度低，體積非常大；3）初始投資額高，根據(jù)融科儲(chǔ)能數(shù)據(jù)，釩電池系統(tǒng)初始投資成本在2.1-7.5元/Wh，顯著高于磷酸鐵鋰電池（1.0-1.5元/Wh）。未來(lái)彌漫優(yōu)化電解液配方、改進(jìn)電堆材料等方式出現(xiàn)，釩電池電化學(xué)性能料進(jìn)一步優(yōu)化；同時(shí)彌漫儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的增加和規(guī)模效應(yīng)的增益，釩電池的經(jīng)濟(jì)性料提高。政策持續(xù)加碼，釩電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程快速各國(guó)政府積極主動(dòng)面世政策，大力支持釩電池行業(yè)發(fā)展。釩電池憑借靈活性、安全性等優(yōu)勢(shì)，在短時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域料變成關(guān)鍵的儲(chǔ)能方式，故而獲得各國(guó)政府政策的大力支持。中國(guó)從總體規(guī)劃、推行細(xì)節(jié)、安全規(guī)范等多方面積極主動(dòng)面世細(xì)則，大力大力推進(jìn)釩電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。國(guó)內(nèi)廠商釩電池積極主動(dòng)布局，項(xiàng)目招標(biāo)量逐步提高。中國(guó)的液流電池研究起步較晚，已經(jīng)涌現(xiàn)出大連融科、北京普能等主攻釩液流電池的企業(yè)。據(jù)無(wú)法完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年初至7月中旬，國(guó)內(nèi)已簽約釩液流儲(chǔ)能項(xiàng)目15個(gè)，合計(jì)裝機(jī)功率達(dá)3.6GW；國(guó)內(nèi)已招標(biāo)釩液流電池系統(tǒng)項(xiàng)目8個(gè)，合計(jì)招標(biāo)功率多于109MW。2026年液流電池新增裝機(jī)量料達(dá)致19.6GWh隨著全球能源轉(zhuǎn)型，可以再生能源的滲透率提升助推新型儲(chǔ)能的發(fā)展，特別就是可以再生能源大基地的建設(shè)助推短時(shí)儲(chǔ)能的應(yīng)用領(lǐng)域，我們預(yù)計(jì)2023年全球液流電池行業(yè)步入規(guī)模化發(fā)展的元年，2023年全球新增裝機(jī)料達(dá)致1.7GWh，2026年全球液流電池新增裝機(jī)量料達(dá)致19.6GWh，2023-2026年均無(wú)機(jī)增長(zhǎng)速度達(dá)致125%。產(chǎn)業(yè)鏈：電堆與電解液就是核心組成部分釩資源：國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量多樣，釩追加新增產(chǎn)能充足中國(guó)釩資源儲(chǔ)量多樣，可實(shí)現(xiàn)自給自足。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年中國(guó)釩資源（八折金屬釩）儲(chǔ)量約950萬(wàn)噸，占到至全球釩總儲(chǔ)量的36.5%，名列全球第一。2022年中國(guó)金屬釩產(chǎn)量約為7萬(wàn)噸，同比-0.4%；占到至全球總產(chǎn)量的70%，名列全球第一。國(guó)內(nèi)具有多樣的釩資源儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力，能夠提振下游各種應(yīng)用領(lǐng)域場(chǎng)景的持續(xù)發(fā)展。金屬釩的主要生產(chǎn)方式包括：1）釩鈦磁鐵礦經(jīng)鋼鐵冶金加工得到釩渣提釩，其是目前最主要的生產(chǎn)方式，約貢獻(xiàn)了國(guó)內(nèi)85-90%左右的釩產(chǎn)量；2）含釩副產(chǎn)品及含釩石煤生產(chǎn)；3）直接來(lái)自于釩鈦磁鐵礦。國(guó)內(nèi)釩生產(chǎn)行業(yè)市場(chǎng)集中度相對(duì)較高。2021年國(guó)內(nèi)五氧化二釩產(chǎn)能約17.14萬(wàn)噸（折合金屬釩產(chǎn)能為9.6萬(wàn)噸），其中釩鈦股份、河鋼股份、成渝釩鈦分別以4.0/2.2/2.0萬(wàn)噸的年產(chǎn)能排名前三，CR3為47.8%。釩目前主要應(yīng)用領(lǐng)域在鋼鐵領(lǐng)域，釩電池的持續(xù)回調(diào)料平添釩市場(chǎng)需求的可觀增量。釩的主要應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋鋼鐵、化工、鈦合金及釩電池儲(chǔ)能等，其中鋼鐵領(lǐng)域用釩占比多于80%。2022年在國(guó)內(nèi)釩電池蓬勃發(fā)展，其在國(guó)內(nèi)消耗約9000噸五氧化二釩，同比+80%以上，在國(guó)內(nèi)釩資源消費(fèi)比例達(dá)致8.2%，同比+4pct。我們假設(shè)2026年全球釩液流電池裝機(jī)達(dá)致19.6GWh，對(duì)應(yīng)五氧化二釩市場(chǎng)需求約為15.7萬(wàn)噸（八折金屬釩8.8萬(wàn)噸），為釩市場(chǎng)需求平添可觀增量。五氧化二釩價(jià)格對(duì)于釩電池電解液成本影響顯著。根據(jù)大連融科數(shù)據(jù)，1GWh釩電池對(duì)應(yīng)電解液仍須8000噸的五氧化二釩。如果五氧化二釩價(jià)格增加1萬(wàn)元/噸，那么電解液成本將增加0.08元/Wh。離子膜：正當(dāng)時(shí)離子膜就是電堆的核心部件，其性能影響了釩電池的容量穩(wěn)定性與壽命。釩電池中離子膜主要至著阻止正負(fù)極活性物質(zhì)互乘、傳導(dǎo)氫離子的促進(jìn)作用。離子膜仍須具備：1）較好的導(dǎo)電性，2）較優(yōu)的機(jī)械性能，3）高離子選擇性，4）較好化學(xué)穩(wěn)定性等。離子膜的性能將可以直接影響釩電池的穩(wěn)定性、壽命等。離子膜根據(jù)原理差異通?？梢苑譃樯V法膜和多孔離子傳導(dǎo)膜。色譜法膜就是通過(guò)色譜法基團(tuán)的選擇性傳導(dǎo)氫離子，而多孔離子傳導(dǎo)膜就是利用膜孔徑同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)氫離子的篩分和傳導(dǎo)。全氟磺酸膜就是目前釩電池中最常用的離子膜，但目前主要依賴進(jìn)口。PSVE單體（全氟磺?；蚁┗眩┡c四氟乙烯同樂(lè)制成全氟磺酸樹(shù)脂，樹(shù)脂熔融吸到或流延之后即可贏得全氟磺酸膜。全氟磺酸膜憑借其較好的導(dǎo)電性以及出眾的穩(wěn)定性，變成目前在釩電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域最廣為的離子膜。全氟磺酸膜行業(yè)的核心壁壘就是：1）PSVE單體（全氟磺酰基乙烯基醚）制備反應(yīng)條件苛刻（仍須濃硫酸、惰性氣體保護(hù)等條件）且專利保護(hù)完全；2）四氟乙烯極容易核爆炸、運(yùn)輸難度大，生產(chǎn)全氟磺酸樹(shù)脂的企業(yè)多仍須具有四氟乙烯女監(jiān)能力；3）分解成復(fù)雜度高，全氟磺酸樹(shù)脂仍須PSVE單體、四氟乙烯、六氟丙烯等進(jìn)行多元分解成，反應(yīng)條件掌控難度大；4）成膜技術(shù)建議高、工序繁瑣，部分環(huán)節(jié)專利被海外企業(yè)把往上。據(jù)高工氫電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)液流電池國(guó)產(chǎn)膜占比為23.1%，進(jìn)口膜占比為76.9%。而科慕（原杜邦）的Nafion膜在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額高達(dá)75%。國(guó)內(nèi)企業(yè)快速全氟磺酸膜國(guó)產(chǎn)化，并且積極主動(dòng)進(jìn)行其他離子膜積極探索。國(guó)內(nèi)企業(yè)全氟磺酸膜的性能持續(xù)提升，料憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)快速進(jìn)口替代。目前，蘇州科潤(rùn)、東岳未來(lái)氫能等在國(guó)產(chǎn)化方面進(jìn)展領(lǐng)先，億華通旗下上海神力、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能等均積極主動(dòng)大力大力推進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)與布局。而中國(guó)科學(xué)院大連化物所等也持續(xù)大力大力推進(jìn)在多孔離子傳導(dǎo)膜等領(lǐng)域研究，現(xiàn)已順利完成電池系統(tǒng)可靠性檢驗(yàn)。電極：碳素類材料為主流路線，國(guó)內(nèi)企業(yè)服務(wù)設(shè)施能力強(qiáng)電極主要為活性物質(zhì)提供更多更多反應(yīng)場(chǎng)所，就是電堆的關(guān)鍵組成部分。與鋰離子電池相同，釩電池的電極不不不含活性物質(zhì)，只為活性物質(zhì)提供更多更多電化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所，其自身也并不參與反應(yīng)。電極通常具備電導(dǎo)率高、機(jī)械性能不好、耐強(qiáng)酸破損、化學(xué)穩(wěn)定性不好等性能，主要電極材料涵蓋金屬類電極、碳素類電極等。碳素類電極碳?xì)?石墨氈就是目前釩電池電極主流方案。金屬電極雖然導(dǎo)電性不好、機(jī)械性能不好，但是部分金屬電極電化學(xué)可逆性低、且整體成本較低，故而并未同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域。碳素類電極，特別就是碳?xì)?石墨氈，憑借制備工藝明朗、導(dǎo)電性能優(yōu)、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)以及成本低，變成目前釩電池主要電極材料。碳紙較碳?xì)?石墨氈厚度更薄，可以并使電堆各部件更加緊湊型，更有助于同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化、從而提升電池功率密度；其料變成下一代電極材料。電極主要充分利用國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)。碳?xì)?石墨氈均為碳纖維材料，二者就是燒制溫度相同的產(chǎn)品，石墨氈燒制溫度更高、含碳量更高。國(guó)內(nèi)主要的碳?xì)?石墨氈生產(chǎn)企業(yè)涵蓋江油沃洛韋齊區(qū)、遼寧金谷、江蘇普向等。而碳紙由于制備工藝繁瑣，生產(chǎn)企業(yè)多以日本東麗、加拿大Ballard、德國(guó)SGL、美國(guó)AvCarb等國(guó)外企業(yè)居多。雙極板：電堆關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件雙極板就是釩電池電堆的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，主要功能為阻隔正負(fù)極電解液、匯集電流和提振電極等。雙極板通常仍須具備高導(dǎo)電性、高機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕等性能，目前主要囊括石墨雙極板、金屬雙極板、碳塑無(wú)機(jī)雙極板等技術(shù)路線。小型電堆多使用改性石墨雙極板，大功率電堆多使用碳塑無(wú)機(jī)雙極板。改性石墨雙極板導(dǎo)電性不好、耐腐蝕、價(jià)格低廉且技術(shù)明朗，但是安裝時(shí)柔軟，只適合用做小型電堆。碳塑雙極板電導(dǎo)率高、強(qiáng)度高，主要用做大功率電堆中。石墨雙極板的主要生產(chǎn)企業(yè)涵蓋華熔科技、上海弘楓、洛陽(yáng)時(shí)代等；碳塑雙極板主要生產(chǎn)企業(yè)為嘉興納科等。此外，中國(guó)科學(xué)院大連化物所也研發(fā)成以一代高導(dǎo)電、高韌性、可以沖壓的碳塑無(wú)機(jī)雙極板，并同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。電堆：釩電池核心功率單元電堆的數(shù)量與大小同意了釩電池的功率水平。單電池主要由離子膜、電極、密封墊、電極側(cè)邊、雙極板等共同共同組成。電堆則就是將多個(gè)單電池采用壓濾機(jī)的方式交疊套管，而后通過(guò)沖壓等工序制備而變?yōu)?。大功率的釩電池可以通過(guò)增加電堆數(shù)量或者增大電堆電極的面積回去同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)功率提升。電堆生產(chǎn)企業(yè)往往仍須將各類耗材、電子元器件等安裝至一起，特別就是大功率電堆，對(duì)于交疊安裝的技術(shù)和工藝經(jīng)驗(yàn)建議更高，行業(yè)具有較低的壁壘。電堆降本的主要手段：1）通過(guò)優(yōu)化電極材料性能等方式，提升電堆功率密度；2）優(yōu)化電堆組裝工藝，如依托激光焊接技術(shù)將離子膜與電極框直接密封、減少密封墊使用來(lái)降低成本。目前釩電池系統(tǒng)企業(yè)多進(jìn)行電堆自產(chǎn)。釩電池系統(tǒng)主要由電堆、電解液、儲(chǔ)液罐、電池管理系統(tǒng)、逆變器等組成；電解液和電堆是核心構(gòu)件。電池管理系統(tǒng)、逆變器等產(chǎn)品多由鋰電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈中相關(guān)企業(yè)直接提供。因此，國(guó)內(nèi)目前多數(shù)釩液流電池企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化初期，多采用電堆自產(chǎn)的方式來(lái)控制成本和優(yōu)化功率性能。目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電堆生產(chǎn)企業(yè)包括融科儲(chǔ)能、北京普能、上海電氣等。電解液：核心能源單元，殘值高回收價(jià)值大電解液釩離子濃度同意了釩電池系統(tǒng)的能量密度。電解液就是相同價(jià)態(tài)的釩離子水溶液（正極為+4/+5價(jià)，負(fù)極為+2/+3價(jià)），其分別存儲(chǔ)在正負(fù)極儲(chǔ)液罐中。電解液常用提振電解質(zhì)涵蓋：鹽酸、硫酸、鹽酸-硫酸混酸。理論