要点

全钒液流电池具备安全性高、扩容性强，循环寿命长，全生命周期成本低等优点，是目前商业化最成熟的液流电池，在储能领域大有可为，尤其是长时储能领域。我们预计2026年中国钒电池年新增装机量达3GW和4GW（假设钒电池在新型储能领域占比20%，保守和理想情况）。

优点1：安全性高、易扩容。锂电池易发生内部短路而导致自燃，2011-2022年4月，全球34起储能电站爆炸事件中锂电池占32起。而全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，不会发生热失控、燃烧和爆炸；同时，电堆、电解液相独立，可通过增大电堆功率和电解液来提高储电量，可扩展于百兆瓦级储能电站。

优点2:循环寿命长、易回收，全生命周期成本低。钒电池寿命长，循环次数可达15000-20000次；由于钒在电解液仅发生价态变化，基本可以完全回收。钒电池全生命周期成本在0.3-0.4元/Wh，已经低于锂电池（0.5元/Wh）。

优点3：钒资源自主可控。截至2021年底，中国钒资源储量占全球39%，产量占全球68%，均处全球第一。而锂资源中国储量占比仅7%，资源集中于智利（41%）、澳大利亚（25%）、阿根廷（10%）。

缺点1：初装成本高为最大缺点。目前钒电池项目投资成本集中在3.8-6.0元/Wh，是目前锂电池储能电站的投资成本（约1.8元/Wh）的2-3倍。

缺点2：能量密度和转化效率低于锂电池。全钒液流电池能量密度较低，仅为12-40Wh/kg，低于锂电池的80-300Wh/kg。钒电池需要用泵来维持电解液的流动，因此其损耗较大，能量转化效率为70-75%，低于锂电池（90%）。

缺点3：钒价波动剧烈。钒电池储能快速发展以后大幅拉动钒的需求，或刺激钒价上涨。

针对初装成本高、钒价波动剧烈等缺点，我们认为可以通过政策鼓励、技术进步等手段来推进钒电池发展。

1）政府层面推进，落实钒电池政策补贴。目前钒电池全生命周期成本低于锂电池成本。但由于初始的建设成本过高，导致从项目经营的经济性来看，企业的投资动力不强，后续或仍需要政府层面进行推动，制定可有效执行的价格补偿机制和长时储能产业政策。

2）加强资源开发力度：扩大拥有钒钛磁铁矿的钢铁公司产能。国内钒主要来源于钒钛磁铁矿炼钢生产过程中的钒渣，因此，允许相应钢铁公司扩大产能也是增加钒资源来源的方式之一；同时，也可以出台支持钒资源开发的政策，加大对国内钒资源的开发力度。另外，目前国内仍禁止钒渣进口，可针对钒渣禁止进口政策作出调整，扩大国内钒资源获取能力。

3）技术进步和国产材料替代推动降本：钒电池目前仍处于商业化初期，技术进步带来的降本空间较大。如大连物化所在减少膜材料使用面积方面的努力。2020年6月，大连物化所储能技术研究部李先锋和张华民研究员团队成功开发出新一代30 kW级低成本全钒液流电池电堆。该电堆采用研究团队自主研发的可焊接多孔离子传导膜（成本<100 RMB/m2）。相对于传统的电池组装技术，膜材料实际使用面积减少30%，电堆总成本降低了40%。

国产材料替代仍有较大空间。在离子交换膜方面，目前全球全钒液流电池主要使用美国杜邦公司的Nafion全氟磺酸树脂交换膜，Nafion薄膜以磺酸基团为交换基团作为全钒氧化还原液流电池的标准隔膜，其在电解液中的稳定性高，但价格昂贵。目前，国内的科润、东岳、中科院大化所，国外的戈尔等都在通过自主创新开发更低成本的膜，其中上海神力科技有限公司已经自主开发并可批量生产的高强度、无钒离子渗透、低成本、稳定可靠的完全国产化的高性能离子交换膜。随着国产膜的逐步推广，膜等产品仍有较大成本下降空间，预计后续在其他电堆材料（双极板、碳毡等）也有成本优化空间。