在全球碳中和目标下，新能源经济成为各国明确发展的目标。风电、光伏、电动车、能源金属等概念，自2020年我国在联合国大会上提出“2030年碳达峰，2060年碳中和”的目标后，更是持续称霸市场热点。“钴奶奶”、“锂大爷”、“妖镍”的行情还没有结束，钒电池的概念在这个7月又是一轮大爆发！

有分析指出，储能领域用钒量快速增长，2030年钒需求量有望翻一番。钒的供应端则受到钢铁行业去产能和环保等因素显著增长缓慢，钒行业未来或出现显著的供应缺口，引发价格大幅上涨。那，这钒电池到低是个什么来历？它有怎样的市场机会，它能兴风作浪多久呢？

一、“钒电池”，你说说你能干啥！

首先，先让我们了解一下“钒电池”。

钒电池，即全钒液流电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池.是当前液流电池中发展时间最长、技术最成熟、商业化程度最高的一种技术。作为电池，钒电池容量大、成本低、能源转换效率高、循环寿命长、充电便捷的特性，使其主要应用于大型储能系统中，包括：

1.风力、光伏发电储能及各种供电设备。将大型的钒电池与风能、光伏太阳能电池组合应用，实现有效地能源转化、存储。

2. 通讯基站。通讯基站和通讯机房需要蓄电池作为后备电源，且时间通常不能少于10h。

3.电网调峰。目前电网调峰的主要手段是抽水储能电站，由于抽水储能电站受地理条件限制，维护成本高，而钒电池储能电站选址自由，维护成本低。

4.应急发电装置。钒电池自放电率低，能量效率超过80%以上，发生紧急情况时可作为备。

同时，钒电池因其充电能力强，可深度放电，且更换方便快捷，有望成为电动汽车的供能设备。不过，鉴于（钒电池溶解度的限制）全钒液流电池体积相对庞大，以及现有锂离子电池的成熟体系，钒电池被广泛应用于电动汽车领域仍然存在难度。

二、电化学类储能 — 全世界成长最迅速的储能系统

现有储能技术包括物理储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前，抽水蓄能（物理储能）是我国最为成熟、现有规模最大的储能技术，约占我国储能装机总规模的86.3%。然而，作为大型的基础设施建设，抽水蓄能规模大，耗资高，建设周期长，维护成本高等特点，并不适用于太阳能，风能等新能源储能需求的出现。

随着风电、光伏发电等清洁能源逐步替代化石能源，电化学类储能逐步成为全世界成长最迅速的储能系统，并有许多实际应用。常见的电化学类储能方式包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等。其中，锂离子电池作为新型储能方式在我国的应用占据了绝对优势，商用的规模是铅蓄电池的15倍，是液流电池的99倍。

这些电池的差别在哪里？商业化成果为什么差距如此之大？

锂电池是目前发展势头最为迅猛的储能方式，具有能量密度大、没有记忆效应、充放电快速、响应速度快等优点，被广泛应用于风电、光伏等新能源发电侧配储和用户侧储能项目。锂电池主要为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池，其中，动力锂电池占据了主要的产量份额，高达70.8%；其次是储能锂电池，占比22.2%。

在全球的化学电池产业中，铅蓄电池拥有150 年的发展历史，是发展最成熟、使用范围最广的电池，主要是运用于电动车上的，如电动三轮车，电动四轮轿车。我国铅蓄电池主要可分为备用电源电池、储能电池、起动电池和动力电池四大类。其中，电动车起动领域对铅蓄电池的需求占比最大,达45%；其次为电动车动力领域，需求量占比接近28%；在储能电池领域，仅占6%。

化学电池在储能领域的应用，锂离子电池目前占据绝对的主导地位。而锂离子电池四大原材料的价格上涨，让市场迫切的寻求新的替代品。

铅蓄电池能量密度低，使用年限短，污染风险高，储能成本或将更高。尽管现阶段磷酸铁锂电池成本费用比铅酸蓄电池高1-2倍，但在5000次循环系统使用寿命下，磷酸铁锂电池成本费用仅为铅酸蓄电池的1/3。从长期运行经济效益来看，磷酸铁锂电池使用成本将比铅蓄电池更低。另外，铅蓄电池行业由于铅污染严重，行业监管加强，回收成本也相对高昂；假如出现不合理的铅蓄电池回收，还或将造成环境污染。

钠硫电池需要高温条件才能运行，制造成本高、可移动性差、安全性差，缺乏技术优势。钠硫电池需要在300－350℃条件下工作，需要外部加温以及真空绝热技术，因此其移动性能较差，制造成本高，安全风险高（热失控风险），缩小了其应用范围。另外，在全球范围内，日本的钠硫电池研究与应用处于领先地位，中国在钠硫电池不具备市场优势。

液流电池，常见于全钒液流电池和锌溴液流电池。现阶段，全钒路线最为成熟，且是我国主要推崇的路线，已经达到商业化初期阶段（欧美国家受制于钒的获取，因此走的是锌溴路线）。全钒液流电池具有安全性、使用寿命、环保等优点，全钒液流电池的电池寿命长达20年，和锂电池相比，几乎是锂电池使用寿命的2倍。由于电解液可再生循环使用，不需要报废处理，钒电池在电池系统报废后除电解液可再生循环使用外，其他金属材料、碳材料等，也可以有效利用而不污染环境。另外，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%）。钒资源自主可控成为我国发展钒电池的重要优势。当然，全钒液流电池也并非完美，由于能量密度较低，全钒液流电池的体积远大于其他电池，往往采用集装箱甚至建筑的方式储存，不易轻易搬动。全钒液流电池成本较高也是限制其商业化发展的重要因素，而且全钒液流电池还存在电解液、 离子交换膜等关键材料的制约。最终有多大发展，还得看技术和市场。

三、钒电池的市场机会

在中国的社会大背景下，2030 年（碳中和目标），预计我国风电、太阳能发电总装机量将达到12 亿千瓦以上，按照20%的配储比例估算，较2021 年底的46.1GW ，续大幅增长421%。现有的抽水蓄能与锂电池方式受限于自身特点，增长空间有限，故发展新型储能势在必行。加之政策新规（2022 年6 月，能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022 年版）（征求意见稿）》）重点强调安全性要求。提出中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。钒电池技术已经相对成熟，较当前主流的锂电池路径具有高安全性、长循环寿命、资源回收率高等优势，在中大型储能领域的应用中脱颖而出。

据 Guidehouse Insights 报道，预计到2031年，全球钒电池每年新增装机量将达到32.8GWh（2022年预计约1.6GWh），2022-2031年复合增长率41%。在市场需求增大和政策利好的背景下，钒电池行业的商业化进程加速，势必会带来技术进步及产业链发展。关键材料的国产替代和初装成本的政府补贴等利好（市场、技术、政策），都将推动钒电池的快速发展。虽然钒电池还在发展初期，但未来可期！