發布時間:2022-12-09 13:45:09
國家實施“雙碳”戰略,確立了儲能產業戰略性支撐的地位,明確了儲能產業的規模,清晰了要滿足2030年碳達峰、2060年碳中和的節點目標。同時,提出儲能要安全、好用(成熟可靠)、經濟、可持續,要“靠譜”,釩電池儲能在這樣的大背景下,充滿機遇。
(圖:中國科學院金屬研究所研究員、博士生導師 嚴川偉)
一、儲能及新型儲能市場規模巨大
到2030年,我國風電、光伏裝機1800GW (占總裝機25%),儲能234GW (配儲13%),抽蓄113GW,新型儲能121GW,市場規模將達到1萬億元 (以儲能4h, 2000元/kWh計)。
到2050年,我國風電、光伏裝機5570GW (占總裝機74%) ,儲能830GW(配儲15%),抽蓄170GW,新型儲能660GW,市場規模將達到5萬億元 (以儲能4h, 2000元/kWh計)。
二、大規模儲能的主要賽道
抽水蓄能技術成熟,適合大規模長時儲能,對環境條件要求高,可建設的資源極有限,建設周期長(約需要7-8年);壓縮空氣技術成熟,適合大規模長時儲能,效率較低,但新型壓縮空氣儲能技術效率可達60%以上;全釩液流電池,水性電池體系,環保安全;循環壽命長、適應性強、經濟性潛力大、技術的天花板高。
可見,抽水蓄能、壓縮空氣和液流電池在儲能應用中各有優勢和局限性,彼此優勢互補構成了支撐“雙碳”戰略的大規模長時儲能賽道。
釩電池技術已趨于成熟:表現在可靠性方面,能夠像其它電氣設備一樣穩定工作;成本已接近商業運作要求。
當然,鋰離子電池產業鏈成熟,性能良好,在儲能應用上具有潛力,但顯然它與釩電池不屬于同一賽道:它在較短和較小規模的儲能應用上能更好地發揮其技術特性,并可有效規避其安全上的局限性。
三、釩電池技術現狀與趨勢
產業鏈基本狀態。電解液:經由五氧化二釩制備電解液的工藝成熟可靠,可滿足產業的大規模產品需求,而直接由浸出液直接制備電解液的短流程工藝也已開始工程化驗證,有望實現降低電解液制備成本20-30%。膜:樹脂合成已基本實現國產化,膜產品制備已實現連續化批量生產制造。雙極板:當前產品工藝可滿足產業需求。電極:當前產品工藝可滿足產業當前需求,但打通上游工藝技術環節對進一步發展緊迫而至關重要。
產業預期。 全釩液流電池的技術與成本已滿足商業發展要求,形成了基本產業鏈。總體而言,釩電池已經具備全面啟動市場化發展的條件。