一、電池（chí）結構決定液流電池獨特特點

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

01輸出功率和儲能（néng）容量相互獨立

液流電池的活性物質（zhì）是儲存在外部儲（chǔ）罐中的液體電解質，與電極材料分離，通過循環泵在（zài）電堆內外流動，充、放電過程中無相變，電池輸出功率取決於（yú）電極的麵積，儲能容量取決於溶（róng）液的體積。因此需要在提高輸出功率時（shí）增加電堆數目即可，通過增加電解（jiě）質的量（liàng）或提高電解質濃度即可達到增加儲能容量的目的。

而傳統（tǒng）的二次電池活性物（wù）質與其電極材料一般是一體的，封存在電池殼體內部，正、負電極間的隔膜采用多孔膜，且（qiě）充、放電過程中一般有相變化或形貌改變，電池輸出功率固定後，其儲能容量也相應固定（dìng）。

02充放電過（guò）程不涉及物相變化

雙液流電池儲能活性物質均為液態，充放電過程中隻有價態變化（huà），不涉（shè）及無相變化，避免了傳統電池因相變化（huà）及枝晶的生成而發生（shēng）電池短路、活（huó）性物質性能下降問題。

03儲存壽命長（zhǎng）

液流電池的（de）活性物質溶解於電解液（yè）中（zhōng），當電池（chí）不使用時密封存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（wéi）水溶液，不存在著火爆炸的風（fēng）險，安全性較好。作為液流電池的一種，當前商業化進度*為靠前的全釩液流電池也具有安全性高、儲能規模大、充放電（diàn）循環壽命長、電解液可循環（huán）利用、生命周期中性（xìng）價比高、環境友好等優點。缺點主要是係統（tǒng）組（zǔ）成複雜、能量密度（dù）較低。

二、液流電池與鋰電適用場景具有（yǒu）重大差異

01能量密度顯著低於鋰（lǐ）電

全釩液流（liú）電池的能量密度為（wéi）12-40W/kg，而鋰電中能量密度（dù）較（jiào）低的鈦酸鋰電（diàn）池能量密度達到60-100W/kg，如果（guǒ）將全釩液流電池（chí）能源（yuán）密度（dù）以30W/kg計算，鈦酸鋰能量密度是全釩液流電池的2~3倍。

這決定了全釩液流（liú）電池在（zài）對能量密度有要求的3C電（diàn）子和（hé）電動車領域並不適用，該領域需（xū）求更適宜由鋰電池等高能（néng）量密度的電池來滿足。

02循環壽命遠高於鋰電

在儲能領域（yù），尤其是儲能需求量較大較長的長時儲能領域，能量密度並不是考慮的首要因素，而是要考（kǎo）慮循環壽命、安全性、可靠性等。從循環次數來看，全（quán）釩液流電池循環次數大於1萬次，而鋰電池中的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池循環次數中（zhōng）值分別（bié）為6000次和3000次，遠低於全釩液流電池。

03本征安全，不會熱失控和燃燒爆炸

安全性上來講，鋰電池等（děng）搖椅電池由正極材料、負極材料、電解液和隔膜組成，主要依靠金屬離子在兩個電極之間的充放（fàng）電往返嵌入和（hé）脫嵌工作。

電池一般采用含有鋰、鈉、鉀元素的材（cái）料作為正極材料，但（dàn）有些材料化學穩定性和熱穩定性較差（chà），在過充、撞擊、短路過程中很容易引發火災及爆炸事故。

而釩電池的電解液為水基環境，本身不可燃，不會像鋰電那樣發生熱失控或燃燒爆炸（zhà），電解液循環流動（dòng），散熱速率快，能夠有效降低電池內部（bù）溫度，避（bì）免過熱損傷。活性物質是不同價態的釩離子，反應溫和，即使正負極（jí）電解液直接互混，也不會產生劇烈的（de）化學反應或溫度（dù）升高（gāo）。

三、全釩液流電池產業鏈初步形成

目前釩電池產業鏈（liàn）可以劃分為上遊原材料、中遊電池製造、下遊應用。上遊（yóu）原材（cái）料主要包括五氧化二釩、硫酸（suān）、電極、雙（shuāng）極板、離（lí）子傳導膜以及（jí）其（qí）他零部件。中遊電（diàn）池製造環（huán）節首先將原材料加工成電解液、電堆等核心零部件，並進（jìn）一步集成為電池係統；釩全液流電池（chí）的下遊應用是儲能，包括（kuò）在（zài）發電側、電網側、用電（diàn）側。

01上遊：釩資源存在廣泛，中國產量占全球七成

根據（jù）美國國家地質局（USGS），2022年全球釩元素資源儲量達到2556萬噸，其中中國（guó）儲量占比*高，為37%。產量上，2022年全球五氧（yǎng）化二釩產量約10萬噸，中國占7萬噸，是*主要的產釩（fán）國。

釩資源主要利用酸浸堿溶、鈉化焙燒、直接（jiē）焙燒（shāo）和鈣化焙燒等提釩技術提取，五氧化二釩及其他氧化物（如三氧化二釩）是冶煉階段的主要產物，之後再通過物理法、化學法或電（diàn）解法製得電解液。目前1kWh電解液大約使用8-9公斤五氧化二釩，1Gwh全釩液流電池約使（shǐ）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（dà）。

02中遊（yóu）：電解液製造與電堆（duī）集成是核心環節（jiē）

釩電池產業鏈的中遊（yóu）製造環節主要涉及電解液生產、電堆裝配和控製係統集（jí）成。中遊製造集成廠（chǎng）商通過采購上遊原材料（liào），製備電解液，同時對電堆進行集（jí）成，*後再對係統進行集成。其中電解液的純度和配方、電堆集成的技術水平決定了各家廠（chǎng）商的競（jìng）爭力。

電解液（yè）中的雜質離子及含量主要取決於原材料及生產工藝，包括穩定劑在（zài）內（nèi）的電解液（yè）配（pèi）方對電解液產品的性能也有很大影響。電堆集成技（jì）術壁壘的關鍵在（zài）於（yú）定位和裝配壓力均（jun1）勻性（xìng）。

03下遊：發電側/電網側應用是（shì）主流方向

全釩液流電池儲能時間超過4小時，按（àn）照通常理解，屬於長時間儲（chǔ）能。長時（shí）儲能在發電側、電網側、用戶側均能夠有所應（yīng）用（yòng），典型應用場景包括高風光發（fā）電比例下的（de）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（xū）求正在醞釀

國家發改委、能源局於（yú）2021年8月發布了《關於鼓勵可再生（shēng）能源發電企業自建或（huò）購買調峰（fēng）能力增加並網規模的通知》，提出超過電網（wǎng）企業保障性並（bìng）網（wǎng）以外（wài）的規模初期按照功率15%的掛鉤比例（時長4h以上（shàng））配建調峰能力，按照20%以上掛（guà）鉤（gōu）比例進行配建的（de）優先並。

2.電網側長時（shí）儲能需求因電網穩定而較少

電網側，液流電源主要部署場景在於區域（yù）性電網、微網穩定性、覆蓋範圍，抽蓄、壓縮空氣（qì）電站建設資源（yuán）等方（fāng）麵，通過部署4小時以上儲能電站提高整個電網係統的穩定性。

3.用戶側長時儲（chǔ）能需求（qiú）主要來自峰穀套利

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

四、全（quán）釩液流電（diàn）池技術已在多種場景下實現驗證

01發電側

以大聯融科參與的國電龍源（yuán）臥（wò）牛石5MW/10MWh全釩液流電池儲能應用示範電站為例，該（gāi）項目於2012年12月並網運行，並於2013年5月通過驗收，所有指標都達到了設計（jì）要求，係統已無故障運行超十年，係全球範圍內迄今運行時間*長的兆瓦級全釩液流電池係統

該項目實現了包括（kuò）平滑輸出、提高風電場跟蹤計劃發電能力、暫態有功出力緊急響（xiǎng）應和暫態電壓緊急支撐、調峰調頻等（děng）功能，充分驗證了全釩（fán）液流電池對於風電波動控製（zhì）、計劃發電能力和響應電網服務（wù）的（de）功能（néng）。

02電（diàn）網側

遼寧大連液流電池儲能調峰（fēng）電站一期工程於2022年10月正式並（bìng）網（wǎng）。該項目規模為200MW/800MWh，一期工程100MW/400MWh。

該項目定位參與電網調峰、可再生能源接入、緊急電源及（jí）黑啟動。除削峰填穀之外，調峰電站也可以在發生極端情況（kuàng），電網與外（wài）部電源全部（bù）中斷的情況下，為政府（fǔ）、醫院（yuàn）、電（diàn）視台等重要部門和單位提供超（chāo）過4小時以上電能，也可以為附（fù）近（jìn）的北海（hǎi）熱電廠提供黑啟動電源。

03用（yòng）戶側

用戶側（cè）儲能兩個比較（jiào）典型的商業模式（shì），一個是在去年投運的浙江湖（hú）州精工機械工廠內建設的儲能項目，基於浙江峰穀（gǔ）電價差，該項目每天已經可以實（shí）現（xiàn）兩充兩放（fàng），因此每個月的峰穀套利已經達到了50萬元左右。

另外（wài）還有寧德時代投建的光儲充檢一體化充電站項目，2022年10月，寧德鋰電小鎮光儲（chǔ）充檢智能超充站建（jiàn）成投入（rù）運營，場站總占（zhàn）地麵積約2100㎡，充電站搭載1套630kw/618kwh液冷儲（chǔ）能係統和1套400kW-412kWh液冷儲能係（xì）統，配備20台160-180kW高功率（lǜ）充電（diàn）樁，是（shì）全國首座采用（yòng）標準化（huà）設計的光儲充檢智能（néng）超充站。