一、電池結（jié）構決定液流電池獨特特（tè）點

液流電池是二次蓄電池的一種，與傳統蓄電池相（xiàng）比，液流電池（chí）具有以下特點：

01輸出功率和儲能容量（liàng）相互（hù）獨立

液（yè）流電池的活性物質是儲存在外部儲罐中的液體電解質，與電極材料（liào）分離，通過循環泵在電堆內外流動，充、放電過程中無相變，電池輸出功率取決於電極的（de）麵積，儲能容量（liàng）取決於溶液的體積。因此需要在提高輸出功率時增加（jiā）電堆數目即可，通過增加電解質的量（liàng）或提高電解質濃（nóng）度即可（kě）達到增加儲能容量的目的（de）。

而傳統的二次（cì）電池活性物（wù）質與其電極材料一（yī）般是一（yī）體的，封存在電池殼體內部，正、負電極間的隔膜（mó）采用多（duō）孔膜，且充、放電過程中一般有相變化（huà）或形（xíng）貌改變，電池輸出功率固定後，其儲（chǔ）能容量也相應固定。

02充放電過程不涉及物相變化

雙液流電池儲能活（huó）性物質均為液態，充（chōng）放電過程中隻有價態變化，不涉及無相變化，避（bì）免了傳統電池因相變化及枝（zhī）晶的生成而發生電池短路、活性物質性能下降問題。

03儲存壽命長

液流電池的活（huó）性物質溶解於電解液中，當電池不使用時密封存（cún）放於不同的電解液儲罐中，沒有普通電池（chí）的自放電問題。

04本征安全

傳統液流電池的電解液為水溶液，不存在著火爆炸的風（fēng）險，安全性較（jiào）好。作（zuò）為液流電池的一種，當前商業化進度*為（wéi）靠（kào）前的全（quán）釩（fán）液流電池也（yě）具有安全性高、儲能規模（mó）大、充放電循環壽命長、電解液可循環利用、生命周期中性價比高、環境友好等優點。缺點主要是係統組成複雜、能（néng）量密度較低。

二、液流電池（chí）與鋰（lǐ）電適用場景具有重大（dà）差異

01能量密（mì）度顯著（zhe）低於鋰電

全釩液（yè）流電池（chí）的能量密度為12-40W/kg，而鋰（lǐ）電中能量密度較低的鈦酸鋰電池能量密度達到60-100W/kg，如果將全釩液流電池能源密度（dù）以30W/kg計算，鈦酸鋰（lǐ）能（néng）量密度（dù）是全釩（fán）液流電池的2~3倍。

這（zhè）決（jué）定了全釩液流電池在對能量密度有要求（qiú）的3C電子和電動車（chē）領域並不適用，該領域需求更適宜由鋰電池等高能量密度的電池來滿足（zú）。

02循環壽命遠高於鋰電（diàn）

在儲能領域，尤其是儲能需求量較（jiào）大較長的長時儲能領域，能量密度並（bìng）不是考慮的首要因（yīn）素，而是要考慮循環壽命、安全性、可靠性（xìng）等。從循環次（cì）數來（lái）看，全釩液流電（diàn）池循環次（cì）數大於1萬次，而鋰電（diàn）池中的磷酸鐵鋰（lǐ）電池和三（sān）元鋰電池循環次數中值分別為6000次和3000次，遠低於全（quán）釩液流電池。

03本征安全，不會熱失控和燃燒爆（bào）炸

安全性上來講，鋰電（diàn）池等搖椅電池由正極（jí）材料、負極材料、電解（jiě）液和（hé）隔膜組（zǔ）成，主要依靠金屬離子在兩個電極（jí）之間的充放電往返嵌入和脫嵌工作。

電池一般采（cǎi）用含有鋰、鈉、鉀元素的（de）材料作為正極材料，但（dàn）有些（xiē）材料（liào）化學穩定（dìng）性和熱穩定性較差，在過充（chōng）、撞擊、短（duǎn）路過程中很容易引發火災及爆炸事故。

而釩電（diàn）池（chí）的電（diàn）解液為（wéi）水基環境，本身不可燃，不會像鋰電那樣發生熱失控或燃燒爆炸，電解液循（xún）環流動（dòng），散熱速率快，能夠有效降低電池內部溫度，避免過熱損傷。活性物質是不同價態的釩離子，反應溫（wēn）和，即使正負極電解液直接互混（hún），也不會產（chǎn）生劇烈（liè）的化學反應或溫度升高。

三、全釩液（yè）流電池產業鏈初步（bù）形成

目前釩（fán）電池產業鏈可以劃分為上遊原（yuán）材料、中遊電池製造、下遊應用。上遊原材料主要包括五氧（yǎng）化二釩、硫酸、電極、雙極板、離子傳導膜以及其他零部件。中遊電池製造（zào）環節首先將原材料加工成電解液、電堆等核心零部件，並（bìng）進一步（bù）集成為電（diàn）池係統；釩全液流電池的下遊應用是儲能，包括在發電側、電網側、用電側。

01上（shàng）遊：釩資源存在廣泛，中國產量占（zhàn）全球（qiú）七成

根據美國國家地質局（USGS），2022年全球釩元素資源儲量（liàng）達（dá）到2556萬噸（dūn），其中中國儲量占比*高，為37%。產量上，2022年全球五氧（yǎng）化二釩（fán）產量約10萬（wàn）噸（dūn），中國占7萬噸，是*主要的（de）產釩國。

釩資（zī）源主要利用酸浸堿溶、鈉化焙（bèi）燒（shāo）、直接（jiē）焙燒和鈣化（huà）焙燒等提釩技（jì）術提取，五氧化二釩及其（qí）他氧化物（如三氧化二釩（fán））是冶煉階段的主要產物，之後再通過（guò）物理法、化學法或（huò）電解法製（zhì）得電解液。目前1kWh電（diàn）解液大約使用8-9公斤五氧化二釩，1Gwh全釩液流電池（chí）約（yuē）使用0.8~0.9萬噸，約當前年度全球產量的10%。因此，如果全釩液流電池未來有所放量，上遊釩（fán）資源需求將會持續擴大。

02中遊：電（diàn）解液製造與電堆集成是核心環節

釩電池產業鏈的中遊製造環節主（zhǔ）要涉（shè）及電解（jiě）液生產、電堆裝配和控製（zhì）係統集成。中遊製造（zào）集成廠商通過采購上遊原（yuán）材料（liào），製備電解液，同時對電堆進行（háng）集成，*後再對係統進行集成。其中電（diàn）解液的純度和配方、電堆集成的技術水平（píng）決定（dìng）了各家廠商的競爭力。

電（diàn）解液中的雜質（zhì）離子及含量主要取決於原材料及生產工（gōng）藝，包括（kuò）穩定劑在內的電（diàn）解液配方對電解（jiě）液產品的性能也有很大影響。電堆集成技術壁壘的關鍵在於定位和（hé）裝配壓力均勻性。

03下遊：發電（diàn）側/電網（wǎng）側應用是主流方向（xiàng）

全釩液流電池儲能（néng）時間超過4小時，按照通（tōng）常理解，屬於長時間儲能。長時儲能在發電（diàn）側、電網側（cè）、用戶側均能夠有所應用，典型應用場景包括高風光發電比例下（xià）的能量管理、約束管理、孤島運（yùn）行、備用與黑啟動、工商業應用電表後儲能。

1.發電側長時儲能需求正在醞釀

國家發改委、能源（yuán）局於（yú）2021年8月發布了《關於鼓勵可再生能源發（fā）電企業自（zì）建或購買調峰（fēng）能力增加並網規模的（de）通知》，提出超過電網企業保障性（xìng）並網以外的規模初期按照（zhào）功率15%的掛鉤比例（時長4h以上）配建調峰能（néng）力，按照20%以上掛鉤比例進行配建的優先並。

2.電網側長時儲能需求因電網（wǎng）穩定而較少

電網（wǎng）側，液流電源主要部署場景在於區域性電網、微（wēi）網穩定性、覆蓋範圍，抽蓄、壓縮空氣電站建設資源等方麵，通過（guò）部署4小時以上儲能電站提高整個（gè）電（diàn）網係統的穩（wěn）定性。

3.用戶側長（zhǎng）時（shí）儲能需求主要（yào）來自峰穀（gǔ）套（tào）利

用戶側，峰穀套利是能夠獲得（dé）盈利的儲能應用方向，其商業模式也比較明晰。長期來看，隨著新能源發電占比越來越高，該方向或將成為液流電池的重要應（yīng）用和發展方向。

四、全釩液流電池技（jì）術已在多種場景（jǐng）下實現驗證

01發電側

以大（dà）聯融科參與的國電龍源臥牛石5MW/10MWh全（quán）釩液流電（diàn）池儲能應用示範電站為例，該項目於2012年12月並網運行，並於2013年5月通過驗（yàn）收，所有指標都達到了設計要求，係統已無故障運行超十年，係全球範圍（wéi）內迄今運行時間*長的兆（zhào）瓦級全釩液流電池係統

該項目實現了（le）包括平滑輸（shū）出（chū）、提高（gāo）風電場跟蹤計劃發電能力、暫態有功出力（lì）緊急（jí）響應和暫態電壓緊急支撐、調峰調頻等功能，充分驗證了全釩液流電池（chí）對於風電波動（dòng）控製、計劃發電能力和響應電網（wǎng）服務的功（gōng）能。

02電網側

遼寧大（dà）連液（yè）流電池儲能調峰電站一期工程於2022年10月正式並網。該項目規模為200MW/800MWh，一期工（gōng）程100MW/400MWh。

該項目定位參（cān）與電網調峰、可再生能（néng）源接入、緊急電源及黑啟動。除削峰填穀之外，調峰電站也可以在發生極端情況，電網與外部電源全部中斷的（de）情況下（xià），為政（zhèng）府（fǔ）、醫院、電視台等重要部門和單位（wèi）提供超過4小時以上電能，也可以為附近的北海熱電廠（chǎng）提供黑啟動（dòng）電源。

03用戶（hù）側

用戶側儲能兩（liǎng）個（gè）比較典型的商業模式，一個是在去年（nián）投運的浙江湖州精工機械工（gōng）廠內建設的儲能項目，基於浙江峰穀電價差，該項目（mù）每天已經可以實現兩充兩放，因此每個月的峰穀套利已（yǐ）經（jīng）達到了50萬元左右。

另外還有（yǒu）寧德時代投建的光儲充檢一體化充電站（zhàn）項目，2022年（nián）10月，寧德鋰電小鎮光儲充檢智能超充站建成投（tóu）入運營，場站總占地麵積約2100㎡，充電站搭載1套630kw/618kwh液冷儲能係統和1套400kW-412kWh液冷儲能係統，配備20台160-180kW高（gāo）功率充（chōng）電樁，是全國首座采用標準化設計的光儲充檢智能超充站。