11月9日，中核匯能有限公司2023-2024年度儲能集中采購招標公告發布。兩標段共采購規模6GWh，分別為1GWh全釩液流儲能系統和5GWh磷酸鐵鋰儲能系統。全國第二次1GWh的全釩液流儲能系統集采，招標主體依舊是中核匯能。

一個月前，國家電投也發布了1GWh液流電池集采，但并未指明“全釩”。不過，從接連出現GWh液流電池集采的情況來看，長時間、大容量、高安全儲能的需求正逐步凸顯。

（文章來源 微信公眾號：高工儲能 ID：weixin-gg-ess）

目前已有遼寧、內蒙古、河北、上海、西藏、甘肅等多個省份明確要求電源側配儲時長超過4小時。國際能源署在《2022年世界能源展望》報告中預計，光伏和風電的發電量占比將從2021的10%增加到2030年的40%。

根據國內相關論文，在支撐可再生能源替代傳統化石能源及“雙碳”戰略方面，70%以上的儲能需求是大規模、長時間的容量型或能量型儲能。國外論文也提到，當風光發電占比達到50%-80%時，儲能時長需要達到10h以上。

然而，當前長時儲能技術的發展仍存在諸多不足。中國科學院院士、南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽曾在演講中強調，現有主流儲能技術各有各的局限性，長時儲能技術仍有較大缺口，亟須著力補齊。

現階段，在風光發電占比仍較小的情況下，長時儲能的剛性需求并非極為突出，但安全性問題卻是當下儲能產業面臨的嚴峻挑戰，全球儲能電站發生火災的概率約為1.52%。隨著國內儲能電站單體規模越來越大，使用頻率越來越高，鋰離子儲能的安全問題始終是懸在頭頂的“達摩克里斯之劍”。

對比目前的長時儲能技術路線，液流電池在安全性、循環壽命、能量效率、建設條件等方面綜合優勢較為明顯。液流電池主要包括鋅基液流電池（如鋅鐵、鋅溴、鋅錳）、鐵基液流電池（如鐵鉻、全鐵）、全釩液流電池等多種技術路線。

全釩液流電池是其中商業化進程最快的液流電池。不過，目前全釩液流電池的成本仍較高，鐵鉻、鋅鐵等液流電池具備價格優勢。近期，緯景儲能聯合創始人、董事長葛群對外表示，將在三年內把鋅鐵液流電池度電成本下降到0.2元。這或許也戳到了全釩液流電池的“軟肋”。

全生命周期成本1020元/kWh

需注意的是，全釩液流電池的高成本主要指的是初裝成本，若從全生命周期成本來看，價格大幅降低。此外，儲能時長越長，全釩液流電池的經濟性也越高。

大連海事大學教授馬相坤曾在演講中提到，目前，1MW/4MWh全釩液流電池儲能項目的初裝成本約為2000-3500元/kWh。

由于全釩液流電池的電解液可以在線或離線再生循環使用，釩電解液的殘值很高。1 kWh電解液大約需要8kg高純度的五氧化二釩，使用15年后電解液的殘值可以按70%估算。

因此，全釩液流電池的全生命周期成本顯著降低。相關論文數據顯示，對于儲能時長為4 h的系統，初次投資成本為3000元/kWh，其中電解液的成本占比約為50%。使用15年以上電池系統報廢后，電池系統廢金屬的殘值為300元/kW，電解液殘值為1050元/kWh，合計殘值為1125元/kWh，實際成本約為1875元/kWh。

當儲能時長為10h，儲能系統的初裝成本將降至2100元/kWh，考慮殘值后，實際成本僅為1020元/kWh。

以上數據是基于根據融科儲能2021年第三季度兆瓦級全釩液流電池儲能系統的價格和五氧化二釩10萬元/噸的價格計算。

經過兩年時間的技術創新，融科儲能全釩液流電池成本也進一步降低。在2023年10月，新疆察布查爾縣全釩液流電池儲能項目一期75MW/300MWh全釩液流電池儲能系統中標候選人公示，融科儲能聯合體成為第一中標候選人，折合單價2.193元/Wh。

今年以來，有部分企業表示，全釩液流電池全生命周期度電成本已經低于0.2元，但從招投標報價來看，目前仍達不到這個水平。

雖然全釩液流電池具有諸多優勢，但要對標市場份額高達95%的鋰電池儲能以及其他液流電池技術路線，全釩液流電池最關鍵的問題無疑還是降低初裝成本。這也是推進全釩液流電池產業發展的重中之重。

探索降本路徑

電解液占釩電池成本約50%，是最大的成本來源，其次是電堆，占比30%。這也是釩電池最主要的核心部件，因此，技術降本主要從這兩大方面入手。

低成本電解液如何獲得？據了解，除了通過購買上游釩礦資源、與釩礦企業或電解液生產企業合作等，在技術創新上，主要是開發第二代短流程電解液制備技術。

目前，釩電解液是通過五氧化二釩還原得到不同價態的釩離子溶液。

據毅富能源創始人、總經理張成表示，石煤釩礦制成富釩浸出液再制成五氧化二釩，但電解液并非一定要由五氧化二釩制成，從富釩浸出液就可以進行提純、除雜、化學還原、電解的步驟，制成釩電解液，縮短產業流程后，釩電解液生產制備成本可以降低20%-30%。

值得注意的是，由于釩電池的電解液不會被消耗，通過一些簡單的手段就可以進行回收，重新生成五氧化二釩。因此，行業正逐步探索發展釩電解液融資租賃的商業模式，這也將顯著降低全釩液流電池的初始投資成本。

據了解，融科儲能與海螺融華達成合作，“樅陽海螺6MW36MWh全釩液流電池儲能電站項目”采用電解液租賃模式，初始投入約為購買模式的一半。電解液租賃模式為釩電池提供了一個行之有效的降本途徑。

電堆方面如何降低成本？釩電池電堆是決定釩電池功率的關鍵部分，主要由雙極板、電極、離子交換膜及其他零配件組成。

趙天壽院士表示，降低液流電池成本的技術路線是提高電堆的電流密度，電流密度的提高就可以提高功率密度，功率密度提高就可以降低電堆所需要材料的量。

馬相坤教授也在演講中提到，電堆功率的規模、電堆功率的大小帶來的影響并不大，更應關注單位千瓦價格，電堆降成本的關鍵取決于電堆工作電流密度。

相關論文指出，電堆工作電流密度是關鍵性技術指標。10年前，電堆工作電流密度約在70-100mA/cm2，而目前文獻上工作電流密度可以達到500mA/cm2。

星辰新能首席科學家、中南大學教授劉素琴在接受媒體采訪時表示，幾年前業內認為100-120毫安/平方厘米已經算比較高的電流密度，現在很多公司的大型電堆電流密度已接近200毫安/平方厘米，未來的目標可能是400-500毫安/平方厘米或者更高。

據了解，毅富能源的高功率密度電堆產品已實現較大技術突破，16KW的樣機可以實現400mA/cm2的額定電流密度，電解液利用率達82%，遠超行業70%的電解液利用率。

天府儲能自主研發的高功率電堆已落地量產，產品矩陣涵蓋16/32/48/64kW電堆，產品運行電流密度達到300mA/cm2。

此外，產業鏈規模小也是導致全釩液流電池價格處于較高水平的一個重要因素。未來，隨著全釩液流電池批量化生產，生產成本也將進一步被攤薄。