2021年7月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化目標(biāo)：
1）推動(dòng)鋰離子電池等相對(duì)成熟新型儲(chǔ)能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用；
2）實(shí)現(xiàn)壓縮空氣、液流電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期；
3）加快飛輪儲(chǔ)能、鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)?；囼?yàn)示范；
4）以需求為導(dǎo)向，探索開展儲(chǔ)氫、儲(chǔ)熱及其他創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。
1.1. 液流電池技術(shù)在近年來逐步成熟
1.1.1. 釩液流電池簡(jiǎn)介
全釩液流電池，壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、安全可靠。
釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池 (Vanadium Redox Battery，VRB)，為液流電池的一種，是一種基于金屬釩元素的氧化還原的電池系統(tǒng)，其電解液是不同價(jià)態(tài)的釩離子的硫酸電解液。
根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)中活性物質(zhì)的不同，液流電池可分為釩液流電池、鋅基液流電池、鐵鉻液流電池等。其中全釩液流電池，壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、安全可靠的優(yōu)勢(shì)尤為突出，成為規(guī)模儲(chǔ)能的首選技術(shù)，在調(diào)峰電源系統(tǒng)、大規(guī)模風(fēng)光電系統(tǒng)儲(chǔ)能、應(yīng)急電源系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
液流電池工作原理為通過外接泵與交換膜實(shí)現(xiàn)離子電化學(xué)反應(yīng)。
全釩液流電池是一種二次充電電池。利用 VO2+/VO2 +、V2+/V3+兩對(duì)氧化還原電堆的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。
通過外接的泵，將電解液運(yùn)輸至電池堆內(nèi)的正極室和負(fù)極室，使其在不同的儲(chǔ)液罐和半液態(tài)的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)，并采用離子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)的溶液流過電極表面產(chǎn)生了電化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)釩電池的充放電過程。
充電過程：
電池正極（陽(yáng)極）發(fā)生氧化反應(yīng)：VO2++H2O→VO2++2H++e-；
負(fù)極（陰極）發(fā)生還原反應(yīng)：V3++e-→V2+；
總反應(yīng)式為VO2++H2O+V3+=VO2++2H++V2+。
電子經(jīng)外部電路由正極流向負(fù)極，氫離子經(jīng)交換膜由正極室進(jìn)入負(fù)極室，外部電流方向由負(fù)極至正極。
放電過程：電池正極（陰極）發(fā)生還原反應(yīng)：VO2++2H++e-→VO2++H2O；負(fù)極（陽(yáng)極）發(fā)生氧化反應(yīng)：V2+→V3++e-；總反應(yīng)式為VO2++2H++V2+=VO2++H2O+V3+。
電子經(jīng)外部電路由負(fù)極流向正極，氫離子經(jīng)交換膜由負(fù)極室進(jìn)入正極室，外部電流方向電流方向由正極至負(fù)極。
1.1.2. 釩電池發(fā)展歷程
我國(guó)釩電池相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備充足，工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。
釩電池相關(guān)研究源于 1984 年 UNSW 對(duì) 2/3 價(jià)與 4/5 價(jià)釩離子電對(duì)在氧化還原電池中的應(yīng)用，并于 1988 年開始進(jìn)入工業(yè)研發(fā)階段。
1995 年，中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所從率先在國(guó)內(nèi)開始釩電池的研制。先后研制成功了 500W、1000W 的釩電池樣機(jī)，成功開發(fā)了 4 價(jià)釩溶液制備、導(dǎo)電塑料成型及批量生產(chǎn)、電池組裝配和調(diào)試等技術(shù)。
2002 年，釩鋼龍頭企業(yè)攀枝花鋼鐵公司以深化資源利用為目的，與中南大學(xué)合作介入了釩電池的研發(fā)。 國(guó)家政策推動(dòng)，我國(guó)釩電池逐步進(jìn)入商業(yè)化初期。
2001 年，VRB Power Systems 公司開始在南非、日本、美國(guó)等國(guó)家建立 VRB 系統(tǒng)電站，開始進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
2002 年，VRB Power Systems 開始大范圍內(nèi)推廣全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，承接一系列工程項(xiàng)目。
2009 年，中國(guó)普能實(shí)現(xiàn)對(duì)全球最大釩電池公司 VRB Power Systems 公司的資產(chǎn)收購(gòu)，包 括其擁有或控制的所有專利、商標(biāo)、技術(shù)秘密、設(shè)備材料等。
此外，VRB Power Systems 公司的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)加入合并后的公司。
1.2. 我國(guó)釩電池儲(chǔ)能業(yè)務(wù)已初步商用
1.2.1. 釩電池應(yīng)用項(xiàng)目規(guī)劃
近年來，我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)量迅速增長(zhǎng)，釩電池相關(guān)儲(chǔ)能項(xiàng)目也取得大量進(jìn)展。以釩電池為代表的液流電池，2019 年裝機(jī)規(guī)模為 20MW，2020 年裝機(jī)規(guī)模達(dá) 100MW，釩電池裝機(jī)量增長(zhǎng)迅速。目前我國(guó)釩電池滲透率 1%左右，未來發(fā)展前景廣闊。
我國(guó)釩液流電池已實(shí)現(xiàn)在智能電網(wǎng)、通信基站、偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、可再生能源及削峰填谷等項(xiàng)目中的應(yīng)用。
以北京普能為例，目前其釩液流電池儲(chǔ)能應(yīng)用涵蓋千瓦級(jí)至兆瓦級(jí)系統(tǒng)。其中千瓦級(jí)系統(tǒng)主要由電池模塊/20kWh 儲(chǔ)能系統(tǒng)/40kWh 儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成，主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室能源存儲(chǔ)、通信基站供電等。
兆瓦級(jí)系統(tǒng)主要由多個(gè) 250kW 標(biāo)準(zhǔn)模塊組成，并涵蓋電堆結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)液罐以及電子設(shè)備、控制裝置、空調(diào)系統(tǒng)等，目前主要應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能、削峰填谷等項(xiàng)目。
1.2.2. 釩電池儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景
根據(jù)不同儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，釩液流電池系統(tǒng)主要分為集裝箱型及建筑物型。小規(guī)模的液流電池系統(tǒng)基本上是集裝箱化，大規(guī)模的能源基地的液流電池系統(tǒng)基本為建筑物化。
此外，德國(guó)已出現(xiàn)家用小型釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)品，我國(guó)家用釩電池產(chǎn)品市場(chǎng)有待突破。
德國(guó) Voltstorage 公司已推出 1.5 kW/ 6.2 kWh 家用釩液流電池產(chǎn)品，配合家用光伏系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)能源自給。
目前推出的產(chǎn)品尺寸為 580×580×1406 mm，并且可通過多個(gè)產(chǎn)品串聯(lián)提高儲(chǔ)能系統(tǒng)功率與容量。
1.2.3. 模塊化釩電池堆設(shè)計(jì)
釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它的模塊性，即系統(tǒng)的功率組件與容量組件可以獨(dú)立設(shè)計(jì)。如兆瓦級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由可多個(gè) 250kW 標(biāo)準(zhǔn)模塊組成，VRB-ESS 系統(tǒng)的額定功率由電堆的數(shù)量決定而儲(chǔ)電容量則由電解液的體積決定。
如果一套系統(tǒng)需要較高的額定功率或者額外的儲(chǔ)電容量，那么簡(jiǎn)單地增加電堆數(shù)量或者添加電解液就可以解決了。
1.3. 釩電池規(guī)模應(yīng)用前景廣闊
1.3.1. 政策推動(dòng)釩電池高速發(fā)展
根據(jù)發(fā)改委、能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出的主要目標(biāo)：到 2025 年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟，裝機(jī)規(guī)模達(dá) 30GW 以上。
新型儲(chǔ)能在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和過程中發(fā)揮顯著作用。
到 2030 年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備自主可控，技術(shù)創(chuàng)新和 產(chǎn)業(yè)水平穩(wěn)居全球前列，標(biāo)準(zhǔn)體系、市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式成熟健全，與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)深度融合發(fā)展，裝機(jī)規(guī)?；緷M足新型電力系統(tǒng)相應(yīng)需求。新型儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。
以 2025 年電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì) 30GW 計(jì)算，預(yù)計(jì) 2025 年釩電池新增裝機(jī)達(dá) 1.7GW，新增滲透率達(dá) 20%；至 2025 年釩電池累計(jì)裝機(jī) 4.3GW，累計(jì)滲透率達(dá) 14%。
隨著釩電池商業(yè)化推廣政策的提出，預(yù)計(jì)釩電池滲透率在未來幾年內(nèi)將逐步提升，并在 2025 年達(dá)到新增裝機(jī) 20%滲透率，以實(shí)現(xiàn)國(guó)家 2025 年新型儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模 30GW 的要求。釩電池累計(jì)裝機(jī) 5 年 CAGR 達(dá) 112%，釩電池市場(chǎng)前景廣闊。
1.3.2. 釩電池儲(chǔ)能應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯
在各類儲(chǔ)能電池中，釩液流電池優(yōu)點(diǎn)十分明顯：
1）安全性高：釩電池?zé)o爆炸、火災(zāi)隱患。釩電池的活性物質(zhì)以液態(tài)形式貯存在電堆外部的儲(chǔ)液罐中, 流動(dòng)的活性物質(zhì)使?jié)獠顦O化可減至最小，即使正負(fù)電解液混合，也無危險(xiǎn)，但電解液溫度略有上升。此外，其所有的部件基本上都浸泡在溶液當(dāng)中，散熱得到了溶液的支持，同時(shí)由于開放的體系，不會(huì)存在類似鋰電池?zé)崾Э剡@一問題。
2）儲(chǔ)能上限高且可控：電池容量取決于外部活性溶液的多少，通過增加電解液的體積，可以任意增加釩電池的儲(chǔ)能容量，相比于鋰電池來說它的可擴(kuò)充性非常大，調(diào)整容易。
3）功率大：通過增加單片機(jī)電池的數(shù)量和電極面積，增加電解液的濃度，可以提高釩電池的功率。
4）效率高：由于釩電池電極的催化活性高，正負(fù)活性物質(zhì)分別儲(chǔ)存在正負(fù)電解液儲(chǔ)槽中，避免了正負(fù)活性物質(zhì)的自放電消耗，滿充后可長(zhǎng)期保持，極低的自放電率，自放電幾乎可以忽略不計(jì)。充放電能量轉(zhuǎn)換釩電池的效率高達(dá)75%以上。
5）使用周期長(zhǎng)：由于釩電池正負(fù)活性物質(zhì)分別只存在于正極和負(fù)極電解液中，在充放電過程中不存在復(fù)雜的固相反應(yīng),因此電池壽命長(zhǎng)。能耐受大電流充放，可以在不損壞電池的情況下進(jìn)行深放電，循環(huán)次數(shù)≥13000 次以上，電池使用壽命可達(dá) 15-20 年。
6）響應(yīng)速度快：釩電池組充滿電解液瞬間啟動(dòng)。運(yùn)行過程中，充放電狀態(tài)切換僅需 0.02 秒，響應(yīng)速度為 1 毫秒。
7）充電便捷：可以通過直接更換電解液實(shí)現(xiàn)釩電池的瞬間充電。
8）環(huán)境友好：和常用的鉛酸電池相比，在靜態(tài)運(yùn)行時(shí)，壽命周期內(nèi)總的排放量?jī)H有鉛酸電池的 7-25%；電解液可更換、回收，離子膜不需要貴金屬作電極催化劑，電極材料多為碳材料制品。
9）安置便利：釩電池可全自動(dòng)封閉運(yùn)行，正常工作時(shí)對(duì)外界無污染，安裝定位自由度大，除溫度外對(duì)安裝環(huán)境沒有過高要求。
另一方面，釩電池也存在明顯的缺點(diǎn)：
1）體積、質(zhì)量龐大：受制于電解液中離子溶解度上限，釩電池比能量密度低，且技術(shù)難以突破。同樣能量的釩電池體積可達(dá)鋰電池的 3-5 倍，質(zhì)量達(dá) 2-3 倍。因此，釩電池僅能適用于靜態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)，難以應(yīng)用于電動(dòng)汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。
2）環(huán)境溫度要求：釩電池通常工作環(huán)境溫度需保持在 0-45℃，溫度過低會(huì)導(dǎo)致電解液凝固，而溫度過高則會(huì)導(dǎo)致溶液中的 V5+形成 V2O5 析出，從而堵塞電解液通道，導(dǎo)致電池報(bào)廢。
3）副產(chǎn)物處理要求高：電解質(zhì)的原料、正沉淀和由泄漏的正溶液的空氣干燥形成的薄層都具有相同的東西，即 V2O5，是一種高毒性的化學(xué)品。
4）高成本、高維護(hù)成本：成本高昂，目前 5kW 釩電池僅材料成本可達(dá) 40 萬以上；正常使用情況下，每隔兩個(gè)月就要由專業(yè)人士進(jìn)行一次維護(hù)，高頻次的維護(hù)使其難以在用戶側(cè)廣泛應(yīng)用。
1.3.3. 釩電池成本問題亟待解決
目前成本問題仍是釩電池大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用面臨的最大挑戰(zhàn)。由于尚未規(guī)模化商用，且受制于設(shè)備、產(chǎn)能以及高額的前期投入，目前釩電池成本約為鋰電池的 2-3 倍。
以當(dāng)前集裝箱交付的價(jià)格（含電池包、溫控系統(tǒng)、換流系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等），目前釩液流電池成本達(dá) 3-3.2 元/Wh，對(duì)比目前儲(chǔ)能鋰離子電池成本約 1.2-1.5 元/Wh，釩電池仍面臨巨大的價(jià)格壓力。
隨著政策推進(jìn)，釩電池形成規(guī)模化、集群化產(chǎn)業(yè)后，電池成本有望進(jìn)一步下降。
全球釩礦儲(chǔ)量主要集中在中國(guó)、俄羅斯、南非，中國(guó)儲(chǔ)量占全球的43%。
根據(jù) USGS 數(shù)據(jù)，全球釩礦儲(chǔ)量共計(jì) 2200 萬噸（金屬量，下同），其中中國(guó)儲(chǔ)量 950 萬噸，占比達(dá)到 43%，俄羅斯和南非占比分別達(dá)到 23%和 16%。
產(chǎn)量方面，中國(guó)釩礦產(chǎn)量仍然占全球最高，達(dá)到 62%。
2020 年全球共生產(chǎn)礦產(chǎn)釩 8.6 萬噸，中國(guó)生產(chǎn)礦產(chǎn)釩 5.3 萬噸，占全球釩礦產(chǎn)量 62%，俄羅斯和南非分別生產(chǎn)釩 1.8 萬 噸和 0.8 萬噸。
由于釩行業(yè)的供需規(guī)模小、供給和需求集中度雙高、以伴生元素的形式產(chǎn)出、受政策影響大等等特點(diǎn)，釩礦產(chǎn)量波動(dòng)十分劇烈。
近年來，中國(guó)釩礦產(chǎn)量大約在 7-9 萬噸之間（折V2O5），波動(dòng)較大。2019 年，中國(guó)釩礦產(chǎn)量 9.64 萬噸，同比增長(zhǎng) 35%；2020 年，中國(guó)釩礦產(chǎn)量 9.46 萬噸，同比下降 2%。
釩鈦磁鐵礦是礦產(chǎn)釩的主要供應(yīng)來源：
（1）鉀釩鈾礦是美國(guó)等地的主要產(chǎn)出來源；
（2）石油伴生礦，釩寄生在原油中，中美洲國(guó)家擁有大量的石油伴生礦，這種資源已日益顯示出其重要性；
（3）石煤是一種難燃燒的黑色頁(yè)巖，其中伴生金屬釩元素，該資源形式在中國(guó)以外很少，而國(guó)內(nèi)由于環(huán)保問題，也被大面積禁止；
（4）目前最主要的釩資源供應(yīng)來自釩鈦磁鐵礦礦床。
2.2.3. 多重因素限制，供應(yīng)持續(xù)緊張
釩鈦磁鐵礦企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張受限，而且由于釩渣是由釩鈦磁鐵礦煉鋼過程中產(chǎn)生，在中國(guó)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)量受到政策約束的時(shí)候，這一釩供應(yīng)最主要來源將難以產(chǎn)生增量供給。
隨著釩需求的增長(zhǎng)，越來越多的獨(dú)立釩礦山正在被開發(fā)。如果釩的需求以高于鋼鐵產(chǎn)量增速繼續(xù)增長(zhǎng)，就不得不導(dǎo)致更多的獨(dú)立釩礦山得到開發(fā)，但中國(guó)正在執(zhí)行越來越嚴(yán)格的環(huán)保政策，這導(dǎo)致石煤提釩難以放量，且成本偏高。
中國(guó)禁止進(jìn)口釩渣，加劇了這種制約。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不斷提高，進(jìn)口可用作原料的固體廢物暴露出環(huán)境污染和危害健康等問題，從 2018 年起，我國(guó)開始禁止釩渣進(jìn)口。這導(dǎo)致供給的進(jìn)一步收緊。
2020 年新冠疫情之后，國(guó)內(nèi)釩供應(yīng)緊缺。新冠疫情之后，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)率先復(fù)蘇，粗鋼產(chǎn)量大增，中國(guó) V2O5 首次出現(xiàn)了大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的凈進(jìn)口。國(guó)內(nèi)礦山供應(yīng)較為緊張。
2.3. 海外供應(yīng)擴(kuò)張，積極布局釩電池
EVRAZ 集團(tuán)是除中國(guó)以外的最大釩生產(chǎn)商。
俄羅斯耶弗拉茲集團(tuán)（Evraz）是俄羅斯最大的鋼鐵生產(chǎn)和開采公司之一，俄羅斯首富阿布拉莫維奇是公司的最大股東。
集團(tuán)下屬的主要企業(yè)包括下塔吉爾、西西伯利亞和新庫(kù)茲涅茨克鋼鐵聯(lián)合企業(yè)這三家俄羅斯主要煉鋼和鑄軋廠，并在美國(guó)、意大利、南非擁有多項(xiàng)資產(chǎn)。
其多個(gè)子公司進(jìn)行釩渣冶煉和精煉，生產(chǎn) V2O5、釩鐵等釩制品。2020 年 EVRAZ 共銷售釩渣含釩 6129 噸，釩制品含釩 1.26 萬噸，合計(jì)折合 V2O5達(dá) 3.34 萬噸，是僅次于攀鋼的第二大釩生產(chǎn)商。
2.4. 鋼鐵消費(fèi)強(qiáng)度提升，儲(chǔ)能帶來新增長(zhǎng)點(diǎn)
釩的下游包括鋼鐵與鑄造、鈦合金、化工以及儲(chǔ)能，釩的應(yīng)用集中在鋼鐵領(lǐng)域，占比達(dá)到 85%。鋼鐵與鑄造占比達(dá)到 85%，用于增大強(qiáng)度、韌性和耐磨性。
其次是鈦合金占 比 8%，釩在鈦合金中可以作為穩(wěn)定劑和強(qiáng)化劑，使鈦合金具有很好的延展性和可塑性。
化工與儲(chǔ)能占比十分有限，分別僅占比 5%和 2%，在化工中用作催化劑和著色劑，儲(chǔ)能方面則被用在全釩氧化還原液流電池中。
具體到鋼鐵行業(yè)，含釩高強(qiáng)度合金鋼主要有：高強(qiáng)度低合金（HSLA）鋼、先進(jìn)高強(qiáng)度帶鋼、建筑用螺紋鋼筋、高碳鋼線材、鋼軌、工具和模具鋼等。
含釩高強(qiáng)度合金鋼被廣泛應(yīng)用于輸油/氣管道、建筑、橋梁、鋼軌等生產(chǎn)建設(shè)中。
尤其是 2018 年 11 月新的鋼筋標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，螺紋鋼“穿水”工藝被禁止，螺紋鋼的生產(chǎn)對(duì)釩的需求量大幅增加。
碳中和是當(dāng)前中國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵主題。
美國(guó)、日本和歐盟提出 2050 年達(dá)到碳中和，2020 年 9 月第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上，中國(guó)做出承諾——力爭(zhēng)于 2030 年前達(dá)到二氧化碳排放峰值，并努力爭(zhēng)取 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。由于人口眾多且正處于發(fā)展中階段，中國(guó)的碳排放量占全球的 31%，是全球碳排放的大國(guó)。
鋼鐵行業(yè)碳排放量占比高達(dá) 20%，是碳達(dá)峰先行行業(yè)。
從二氧化碳排放量的角度看，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量可能在 20%左右區(qū)間，占比較大。鋼鐵行業(yè)能耗水平在“十三五”期間取得一定進(jìn)步，噸鋼能耗由 2011 年的 602 千克下降至 551 千克，但整體水平仍處于較高位置。
我國(guó)鋼鐵行業(yè) CO?排放量隨粗鋼產(chǎn)量逐年上漲。
截至 2018 年，我國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá) 9.28 億 噸，鋼鐵行業(yè) CO?排放量達(dá) 18.84 億噸，噸鋼 CO?排放量為 2.03 噸。
與 2000 年相比，粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng) 622.4%，而鋼鐵行業(yè) CO?排放量?jī)H增長(zhǎng) 382.7%，噸鋼 CO2排放量下降 33.2%，說明我國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排工作取得了積極進(jìn)展，CO?排放控制水平得到很大提升。
但是， 我國(guó)鋼鐵行業(yè) CO?排放量在 CO?排放總量的占比仍然在上升，2018 年占比達(dá)到 18.72%。
出于碳排放的控制以及壓低鐵礦石話語權(quán)的目的，國(guó)內(nèi)正在堅(jiān)決壓減粗鋼產(chǎn)量。
我國(guó)鐵礦石進(jìn)口依賴度長(zhǎng)期處于高位，國(guó)外四大鐵礦石生產(chǎn)商對(duì)中國(guó)的鋼鐵行業(yè)具有較強(qiáng)控制力，而壓減粗鋼產(chǎn)量能夠?qū)a(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)向中游轉(zhuǎn)移。
工信部于 2020 年底重點(diǎn)提到，要堅(jiān)決壓縮鋼鐵行業(yè)粗鋼產(chǎn)量,確保粗鋼產(chǎn)量同比下降。
4 月 1 日發(fā)改委與工信部就 2021 年鋼鐵去產(chǎn)能“回頭看”、粗鋼產(chǎn)量壓減等工作再進(jìn)行研究部署，粗鋼產(chǎn)量壓減落地路徑逐步清晰。
預(yù)計(jì) 2021 年全年鋼鐵行業(yè)整體產(chǎn)量將得到嚴(yán)格控制。
鋼鐵行業(yè)產(chǎn)量不增，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的提升，釩在鋼鐵中的消費(fèi)強(qiáng)度將得到一定提升。
從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，在北美和歐洲，釩的消費(fèi)強(qiáng)度分別達(dá)到 0.1kg/t 和 0.07kg/t，明顯高于我國(guó)的 0.04-0.05kg/t，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，在建筑和工業(yè)上使用的鋼材有更高的強(qiáng)度、韌性的要求，從長(zhǎng)期來看，將提升釩的消費(fèi)強(qiáng)度，推動(dòng)釩需求中樞上移。
鋼鐵市場(chǎng)的釩需求將以約 2.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。
根據(jù) Roskill，得益于對(duì)螺紋鋼標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，中國(guó)的釩使用強(qiáng)度已經(jīng)超過了世界平均水平，正在超發(fā)達(dá)國(guó)家邁進(jìn)。到 2030 年，全球鋼鐵對(duì)釩的需求將達(dá)到約 136000 噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 2.7%。
儲(chǔ)能市場(chǎng)的需求有望得到大幅提升。
到 2030 年，VRFBs 的釩需求將以約 56.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。世界銀行預(yù)測(cè)，到 2050 年，單是儲(chǔ)能領(lǐng)域的釩需求量就可能達(dá)到 2018 年全球釩產(chǎn)量的兩倍。
3.1. 2025 年中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算
2025 年中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能新增 45GWh，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模 499 億元。
預(yù)計(jì) 2021-2025 年中國(guó)新增電化學(xué)儲(chǔ)能 5/ 11/ 21/ 31/ 45GWh， CAGR=70%，
系統(tǒng)單價(jià) 1.5/ 1.4/ 1.3/ 1.2/ 1.1 元/Wh，
市場(chǎng)規(guī)模 74/ 156/ 272/ 366/ 499 億元， CAGR=57%。
3.2. 2025 年中國(guó)釩液流電池儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算
2025 年中國(guó)釩液流電池儲(chǔ)能新增 14.2GWh，裝機(jī)功率 3.5GW，滲透率 20%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模 297 億元。
預(yù)計(jì) 2021-2025 年中國(guó)新增釩電池儲(chǔ)能 0.7/ 2.1/ 4.9/ 8.4/ 14.2 GWh，CAGR=113%。
預(yù)計(jì)釩電池規(guī)模應(yīng)用后，單價(jià)平均每年降低 10%，
2021-2025 年單價(jià)為 3.2/2.9/2.6/2.3/2.1 元/Wh，
市場(chǎng)規(guī)模 23/ 61/ 127 /195 /297 億元，CAGR=92%。
2025 年電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)功率達(dá) 49.2GW，其中釩電池累計(jì)裝機(jī) 7.7GW，累計(jì)滲透率達(dá) 16%。
依據(jù)浙商證券電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)需求測(cè)算，電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)預(yù)期高于政策要求，有望提前實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化目標(biāo)及碳中和目標(biāo)。
2025 年新增釩電池裝機(jī)滲透率 20%，市場(chǎng)規(guī)模 297 億元。
若釩電池價(jià)格降幅不及預(yù) 期，以 2.31 元/Wh，15%滲透率計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模約 254 億元；若釩電池單價(jià)降至 1.89 元 /Wh，預(yù)期滲透率達(dá) 25%，市場(chǎng)規(guī)模約 323 億元。
4.1. 釩電池相關(guān)企業(yè)
釩電池上市企業(yè)建議關(guān)注國(guó)網(wǎng)英大及上海電氣。目前釩電池市場(chǎng)體量較小，龍頭格局未顯，產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，國(guó)內(nèi)釩電池生產(chǎn)企業(yè)主要為北京普能、大連融科、武漢南瑞、上海電氣及偉力得。
4.1.1. 國(guó)網(wǎng)英大（600517）
釩電池業(yè)務(wù)由其旗下全資子公司武漢南瑞負(fù)責(zé)。目前武漢南瑞已全面掌握釩電池改性選型技術(shù)，具備釩電池本體設(shè)計(jì)、材料研制、系統(tǒng)集成能力，成功研發(fā)高功率釩電池電堆和 250kW/500kWh 儲(chǔ)能系統(tǒng)，申請(qǐng)發(fā)明、實(shí)用新型專利共 70 項(xiàng)，授權(quán) 40 余項(xiàng)。
目前武漢南瑞釩電池相關(guān)項(xiàng)目以國(guó)網(wǎng)內(nèi)部應(yīng)用為主，暫無對(duì)外應(yīng)用計(jì)劃。
4.1.2. 上海電氣（600835）
在儲(chǔ)能領(lǐng)域，上海電氣分階段、分領(lǐng)域布局鋰電池、液流電池、燃料電池和退役電池系統(tǒng)四個(gè)領(lǐng)域，逐步完善三電系統(tǒng)。
釩電池業(yè)務(wù)由其子公司上海電氣儲(chǔ)能公司負(fù)責(zé)，相關(guān)技術(shù)由上海電氣中央研究院提供。目前上海電氣已推出兆瓦級(jí)全釩液流電池，可實(shí)現(xiàn)分布式、集中式全覆蓋調(diào)峰調(diào)頻。
由上海電氣儲(chǔ)能公司設(shè)計(jì)研發(fā)的國(guó)電投集團(tuán)黃河上游水電公司液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目、常德 10kW/60kWh 液流儲(chǔ)能系統(tǒng)等釩電池儲(chǔ)能項(xiàng)目已處在項(xiàng)目交付驗(yàn)收階段，即將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。
汕頭智慧能源液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目 1MW/1MWh 全釩液流電池儲(chǔ)能電站已于 2021 年上半年順利通過驗(yàn)收。
據(jù)上海電氣 2021 年半年報(bào)，上海電氣新增儲(chǔ)能設(shè)備訂單人民幣 28.8 億元，同比增長(zhǎng) 145.0%；報(bào)告期末，公司在手儲(chǔ)能設(shè)備訂單人民幣 30.8 億元，比上年年末增長(zhǎng) 78.7%。 4.1.3.
非上市公司：
1）北京普能：
成立于 2006 年，主要業(yè)務(wù)即為全釩液流電池的研發(fā)、制造與商業(yè)化應(yīng)用。2009 年收購(gòu)全球最大釩電池企業(yè) VRB Power Systems，接收其專利及研發(fā)人員。
公司 已在中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)、印尼、西班牙、斯洛伐克等地建有釩電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，并在國(guó)內(nèi)承 接了國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程等。
公司已于 2007/2011/2011/2016 年進(jìn)行了 ABC 輪及股權(quán)融資，目前由 HPX 公司領(lǐng)投新一輪投資，背靠國(guó)際礦業(yè)巨頭，建議關(guān)注公司未來上市時(shí)間。
2）大連融科：
大連融科由中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和大連博融控股集團(tuán)共同組建，主要業(yè)務(wù)為液流儲(chǔ)能電池工程化、產(chǎn)業(yè)化。
背靠中科院大連物化所，大連融科持有 200 多項(xiàng)釩電池相關(guān)專利，目前已中標(biāo)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)示范項(xiàng)目的儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)。
3）晟嘉電氣（830847.NQ，已退市）：
子公司偉力得能源為國(guó)內(nèi)新興儲(chǔ)能電池企業(yè)之一，其光伏全釩液流儲(chǔ)能電站，新疆阿瓦提縣 7.5MW/22.5MWh 光儲(chǔ)示范項(xiàng)目一期已于 2020 年 12 月成功并網(wǎng)。
此外，寧夏中寧縣棗園 100MW/400MWh 網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站前期工作中，阿克蘇地區(qū)七縣兩市充電樁基礎(chǔ)設(shè)施綜合體規(guī)劃前期工作中，與寧夏大唐達(dá)成了戰(zhàn)略合作，雙方將在十四五期間共同開發(fā)寧夏光伏指標(biāo)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)。
4.2. 釩金屬相關(guān)企業(yè)
4.2.1. 攀鋼釩鈦（000629）
攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司坐落在“釩鈦之都”四川省攀枝花市。
公司成立于 1993 年，1996 年 11 月 15 日在深圳證券交易所上市。依托全球最大釩鈦磁鐵礦，釩工業(yè)位居全球領(lǐng)先地位。
攀西地區(qū)是中國(guó)乃至世界礦產(chǎn)資源最富集的地區(qū)之一，是我國(guó)第二大鐵礦區(qū)，蘊(yùn)藏著上百億噸的釩鈦磁鐵礦資源，釩資源儲(chǔ)量占中國(guó)的 52%，鈦資源儲(chǔ)量占中國(guó)的 95%。
攀鋼釩鈦的大股東攀鋼集團(tuán)在攀西地區(qū)擁有攀枝花、白馬兩大礦區(qū)，釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量約 13.04 億噸，可采量約 6.13 億噸。
具備年開采釩鈦磁鐵礦 3350 萬噸，年產(chǎn)鐵精礦 1200 萬噸、鈦精礦 90 萬噸的能力，在釩鈦磁鐵礦資源綜合利用方面已處于世界領(lǐng)先水平。
公司釩制品產(chǎn)能達(dá)到 4.2 萬噸，市占率全球第一。
公司擁有以五氧化二釩、高釩鐵、釩氮合金、釩鋁合金為代表的釩系列產(chǎn)品，以鈦白粉、鈦渣等為代表的鈦系列產(chǎn)品，具備年經(jīng)營(yíng)鈦精礦 100 萬噸和年產(chǎn)釩制品（以 V2O5 計(jì)）4.2 萬噸（攀鋼釩鈦 2.2 萬噸，托管企業(yè)西昌鋼釩 2 萬噸）、鈦白粉 23.5 萬噸的綜合生產(chǎn)能力，是世界主要的釩制品供應(yīng)商，中國(guó)主要的鈦原料供應(yīng)商。
2020 年公司生產(chǎn)釩制品 2.40 萬噸。同時(shí)，攀鋼釩鈦托管大股東名下的西昌鋼釩的釩業(yè)務(wù)，對(duì)其釩產(chǎn)品實(shí)行買斷式銷售，并籌劃收購(gòu)西昌鋼釩子公司西昌釩制品，以減少同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。
4.2.2. 河鋼股份（000709）
河北鋼鐵股份有限公司位于河北省會(huì)石家莊市，曾用名唐山鋼鐵股份有限公司。公司成立于 1997 年 1 月 18 日并于同年 4 月 16 日在深圳股票交易所上市。
公司在釩鈦冶煉和釩產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。經(jīng)過不斷的技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級(jí),主業(yè)裝備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化和大型化，整體工藝裝備技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，擁有世界首條“亞熔鹽法高效提釩清潔生產(chǎn)線”。
公司釩產(chǎn)品年產(chǎn)能 2.2 萬噸，2020 年釩渣產(chǎn)量 21.4 萬噸，產(chǎn)品主要用于釩鋼生產(chǎn)和對(duì)外銷售。
主要產(chǎn)品有五氧化二釩（片劑、粉劑）、氧化釩、釩鐵、氮化釩鐵、釩鋁合金等，覆蓋了世界釩行業(yè)中可工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的大部分產(chǎn)品，其中化工級(jí) 99.5 高純氧化釩、能源級(jí) 99.9 高純氧化釩，憑借良好的物理和化學(xué)性能，能夠同時(shí)滿足航空航天、新能源、環(huán)保、光學(xué)材料、催化劑及食品級(jí)高端顏料等高端制造領(lǐng)域需求。
釩產(chǎn)品毛利率持續(xù)保持較高水平。
公司 2020 年?duì)I業(yè)收入 1076.57 億元，其中釩產(chǎn)品營(yíng)業(yè)收入 13.06 億元。釩產(chǎn)品在公司營(yíng)業(yè)收入僅占 1%左右，但是毛利率高于公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)鋼材，在同行中處于領(lǐng)先地位。
1）政策落地不及預(yù)期；2）釩電池成本下降不及預(yù)期等。
總部電話：029-89685664
市場(chǎng)熱線：199 9125 2546
研發(fā)中心：陜西省西安市國(guó)家級(jí)民用航天產(chǎn)業(yè)基地國(guó)際人工智能創(chuàng)新園
生產(chǎn)基地：陜西省寶雞市高新區(qū)鳳凰六路北段1號(hào)
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