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光大证券:安全稳定、寿命长钒电池长时储能空间广阔

[07月08日 07:19] 来源:聚财网 编辑:醉言   阅读量:15481   
光大证券:安全稳定、寿命长钒电池长时储能空间广阔

全钒氧化还原液流电池具有安全性高、容量扩展能力强、循环寿命长、生命周期成本低等优点。它是一种成熟的商用氧化还原液流电池,在长期储能领域潜力巨大。

优点:安全性高,易于扩容

锂电池容易内部短路,导致自燃。从2011年4月到2022年4月,在全球储能电站发生的34起爆炸中,锂电池占了32起。而全钒液流电池的电解液离子存在于水溶液中,不会引起热失控、燃烧和爆炸。同时,电堆和电解液是独立的,所以可以通过增加电堆和电解液的功率来增加存储容量,可以扩展到百兆瓦储能电站。

2.优点:循环寿命长,易于回收,寿命周期成本低。

钒电池寿命长,循环次数可达10000-20000次;钒基本上可以完全回收,因为它的价态只在电解液中发生变化。钒电池全生命周期成本为0.3-0.4元/Wh,低于锂电池。

优点:钒资源可以自主控制。

截至2021年底,中国钒储量占世界的39%,产量占世界的68%,居世界第一。中国锂储量仅占7%,资源集中在智利、澳大利亚(25%)和阿根廷(10%)。

缺点:初始安装费用高是最大的缺点。

目前钒电池项目投资成本集中在3.8-6.0元/Wh,是锂电池储能电站投资成本的两倍以上。

缺点:钒电池高速增长或钒价上涨。

假设2026年钒电池占新能源储能的20%,保守和理想情况下,V2O5的消耗量分别约为11.6万吨和18.5万吨。2021年中国V2O5产量约13.1万吨;如果钒资源开发不及预期,钒电池的大规模应用将带动钒价上涨,进一步抬高电解液成本。

缺点:能量密度低,能量转换效率比锂电池低。

全钒氧化还原液流电池能量密度低,只有12-40Wh/kg,低于锂电池的80-300Wh/kg。钒电池需要一个泵来保持电解液流动,所以损耗高,能量转换效率70-75%,低于锂电池。

钒电池具有长期储能的巨大潜力

预计2025年麦肯锡全球长期储能累计装机容量将达到30-40GW,2040年将达到1.5-2.5TW(是目前全球储能系统装机容量的8-15倍)。全钒氧化还原液流电池示范项目已运行多年,产业链逐渐形成,全生命周期成本低。是目前成熟的商用氧化还原液流电池,有望在长期储能方面得到广泛应用。House Insights预测,到2031年,全球钒电池年装机容量将达到32.8 GWh(预计2022年约为1.6GWh),2022-2031年复合增长率为41%。

以及补贴和鼓励资源开发,技术驱动成本降低,钒电池有望高速增长。

另一方面,该政策可以通过补贴降低初始安装成本,提高钒钛磁铁矿钢铁企业的产能,加强钒资源开发,扩大钒的供应。技术进步和国产材料的替代将进一步降低钒电池的成本。2021年,中国钒电池装机量占新能源储能的比重不到1%。目前,多个钒电池项目正在建设中。我们预计2026年中国钒电池年装机容量将达到3.0GW和4.7GW,2021-2026年复合增长率分别为42%和56%。

风险分析:资源开发不及预期,导致钒价上涨风险,技术更新带来的成本下降不及预期。

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