液流電池加速產(chǎn)業(yè)化，新的萬億賽道已開啟

　　最近關于液流電池的重磅信息層出不窮。

　　僅在十月內，全球首套兆瓦級有機液流電池和首套吉瓦級鋅鐵液流電池工廠接連在宿遷、珠海投產(chǎn)，液流電池正式進入規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的時代。

　　液流電池儲能獨角獸企業(yè)如天府儲能、緯景儲能分別獲得了數(shù)千萬投資和50億授信;永泰能源則出資700萬美元認購了新加坡液流電池公司Vnergy合70%的股份。

　　科研端也有新突破：西湖大學王盼團隊利用水系有機液流電池在充放電過程中實現(xiàn)了電化學碳捕。

　　這樣看來，有人說今年是液流電池元年，也是恰如其分的。

　　早在2021年，國家發(fā)改委和能源局發(fā)布的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》文件就特別提到，要堅持儲能技術多元化，實現(xiàn)壓縮空氣、液流電池等長時儲能技術進入商業(yè)化發(fā)展初期。

　　液流電池一直都是長時儲能的“后備軍”，有了政策的加持，液流電池的發(fā)展按下加速鍵，逐漸來到了“臺前”。

　　液流電池是一種利用兩種或多種溶解在液體中的活性物質，在離子膜兩側進行氧化還原反應來儲存和釋放能量的裝置。前期礙于產(chǎn)業(yè)化困難，液流電池長期停留在實驗室當中。

　　但在2022年，液流電池產(chǎn)業(yè)化取得突破性進展，兆瓦級產(chǎn)品量產(chǎn)交付，首個吉瓦時級別項目集采開標，大連液流電池儲能調峰電站一期成功并網(wǎng)等諸多事件，業(yè)界看到了發(fā)展的曙光。

　　相比起磷酸鐵鋰等新型電池，液流電池其活性物質是單獨儲存在外部儲罐中的液體電解質，輸出功率和儲能容量相互獨立，可拓展性能良好，能夠解決鋰電池儲能兩者不可兼得的問題。

圖說：液流電池示意圖 來源：SolarReviews

　　而且，液流電池在充放電的過程中，不涉及物相的變化，因此循環(huán)壽命可達上萬次，整體使用壽命可以達到20年或者更長時間。另外，因其水系的特質，一般不燃燒、不起火，安全性能突出，且環(huán)境友好。

　　根據(jù)其技術特點可以發(fā)現(xiàn)，液流電池和鋰電池相比雖然能量密度較低，但其最大的優(yōu)勢在于可以滿足大規(guī)模儲能和長時儲能的需求。

圖說：液流電池(鐵鉻、全釩)與其他電化學電池技術對比 來源：知乎

　　儲能的應用場景和需求多種多樣，任何一種技術路線都不是唯一解，最重要的是從安全角度還是經(jīng)濟性角度合理配置和調整。

　　01.長時儲能需求迫切

　　由于風、光發(fā)電的不連續(xù)性，在未來以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，缺乏大規(guī)模的長時間、大容量儲能技術支撐將會是轉型過程中巨大的風險點。

　　如果新型電力系統(tǒng)中可再生能源的比例超過50%，儲能設施必要需要具備十幾個小時乃至幾天的儲能時長，滿足吉瓦級別的再生能源并網(wǎng)、長時間削峰填谷的需求。

　　但鋰離子電池目前的技術水平難以滿足長時間、大容量儲能的需求。

　　因此全球對于長時儲能(充放電時間超高六小時)的技術越來越重視。

　　根據(jù)彭博新能源財經(jīng)的數(shù)據(jù)，截止到今年9月，全球已經(jīng)投產(chǎn)的長時儲能達1.4GW/8.2GWh，而儲備項目已經(jīng)達到33GW/156GWh，其中，中國是最大的市場，占儲備項目裝機容量的92%。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，僅今年3—6月，我國在建及規(guī)劃液流電池產(chǎn)線超過9條，產(chǎn)能規(guī)劃合計超過8.2吉瓦，潛在年產(chǎn)值超過700億元。

　　目前能滿足大規(guī)模長時間儲能的技術主要有壓縮空氣儲能和抽水蓄能，然而上述兩種受地形地理環(huán)境影響明顯，無法在全國推廣使用。因此，液流電池因其技術特點能夠及時補位。

　　從產(chǎn)品分類看，液流電池按照電解液體系的不同可分為全釩、鋅鐵、鋅溴、鐵鉻等20多種技術路線。

　　全釩液流電池是目前全球范圍技術成熟度最高、商業(yè)化最快的液流電池路線。全釩液流電池利用釩離子化合價的變化來實現(xiàn)電能與化學能之間的轉化。與其他電池相比，全釩液流電池具有本質安全性、保值率高、零成本無限增容和無二次污染等優(yōu)點。

　　除了全釩液流電池之外，鋅基液流電池也是主要液流電池中的一種。在取得技術突破后，鋅基液流電池相比其他電池，具有成本低、能量密度高、安全性好、環(huán)境友好等優(yōu)點，在大規(guī)模儲能領域具有較好的應用前景。

　　而與上述無機氧化還原型液流電池相比，水系有機液流電池(AORFBs)采用的電解液則是具有氧化還原活性的有機分子水溶液，具有反應活性高(一般比無機氧化還原電對高2~3個數(shù)量級)且溶解度、可調性好，分子尺寸設計性強等特點，在能量密度、功率密度和循環(huán)壽命等方面與其它儲能技術比優(yōu)勢明顯。

　　02.液流電池工廠加速落地

　　最近在廣東珠海投產(chǎn)的緯景儲能“超G工廠”就是鋅鐵液流電池工廠，年產(chǎn)能超6吉瓦時，實現(xiàn)了從兆瓦級向吉瓦級產(chǎn)能的巨大跨越。

　　緯景儲能在眾多液流電池技術路線中，沒有選擇技術相對成熟的全釩液流電池，而是選擇了“鋅鐵液流電池”。

　　其自主研發(fā)的新一代鋅鐵液流電池產(chǎn)品GP110，采用堿性水系電解液配方，不燃不爆、安全無毒，具備安全、壽命長等特點;原材料(包括鋅和鐵)充足且平價易得，成本優(yōu)勢和降本空間顯著。

圖說：鋅鐵液流電池GP110 來源：緯景儲能

　　除了廣東珠海之外，緯景儲能目前還在山東、湖北、江西加速推進建設和規(guī)劃鋅基液流電池“超G工廠”項目。

　　而全球首套兆瓦級水系有機液流電池在江蘇宿遷投產(chǎn)，則宣告了國內首家有機液流儲能電池企業(yè)正式邁入大規(guī)模儲能賽道。

圖說：水系有機液流電池投產(chǎn)啟幕 來源：宿遷時代儲能

　　水系有機液流電池作為新型儲能技術，不同于全釩、鐵鉻等液流電池使用強酸作為支持電解液，該技術使用中性NaCl水溶液作為支持電解液，產(chǎn)品更加安全環(huán)保、綜合能效更高、使用壽命更長。

　　此外，有機氧化還原分子環(huán)境友好、原料豐富且制備較容易，可以低成本生產(chǎn)，適于大規(guī)模應用。

　　宿遷市近日印發(fā)了《宿遷市支持新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策措施》，在具體的支持政策中，宿遷市拿出了單個企業(yè)最高2000萬元的補貼，并在企業(yè)成果轉化、核心技術攻關、高新技術企業(yè)認定等方面給予了較大力度的支持，以此加快項目招引建設。

　　良好的政策為企業(yè)放開手腳積極競逐新賽道、努力做大做強新型儲能產(chǎn)業(yè)提供了堅實的基礎。

　　03.投資人聞風而動

　　過去兩年國內儲能“爆火”，推動鋰電池儲能企業(yè)估值水漲船高，投資人難以抉擇。

　　有業(yè)內投資人士坦言，“自己已不看源網(wǎng)側的電化學儲能項目，一方面是估值過高，一、二級市場倒掛;另一方面，源網(wǎng)側儲能已經(jīng)是一片紅海，價格戰(zhàn)壓薄企業(yè)利潤空間。”

　　面對可選標的日益減少，一級市場的投資人開始將目光轉向儲能的細分賽道，而長時儲能中的液流電池則被認為是潛在的投資機會。

　　有行業(yè)觀察者表示，在雙碳目標之下，新型儲能已經(jīng)成為下一個萬億賽道。

　　前兩天天府儲能剛完成數(shù)千萬元天使輪融資，由中小企業(yè)發(fā)展基金(成都)交子創(chuàng)投基金(GP:東方富海)領投，成都科創(chuàng)投集團和成都綠色低碳集團聯(lián)合發(fā)起設立的成都梧桐綠碳基金跟投，康橋創(chuàng)投擔任獨家財務顧問。

　　而天府儲能選擇的賽道就是全釩液流電池，本輪融資將用于全釩液流電池技術研發(fā)、產(chǎn)能布局和團隊擴建。

　　緯景儲能作為國內首家鋅鐵液流電池領域的獨角獸，自2022年以來經(jīng)歷過數(shù)輪融資，目前總募資額超10億元，投資方包括高榕資本、松禾資本、大橫琴集團、國合新力等，所募資金聚焦于提升緯景儲能鋅鐵液流電池的產(chǎn)能，進一步降低儲能電池的成本。

　　被永泰收購70%股份的新加坡液流電池公司Vnergy也是一家具備全釩液流電池儲能先進技術研發(fā)能力的國際化科技公司。

　　Vnergy擁有創(chuàng)始人王慶教授在新加坡國立大學發(fā)明的全釩液流電池固態(tài)儲能等技術專利使用權，致力于新一代高密度全釩液流電池儲能技術和產(chǎn)品的研發(fā)，較目前應用的全釩液流電池產(chǎn)品在熱穩(wěn)定性、能量密度和成本方面均具有明顯的行業(yè)領先優(yōu)勢。

　　永泰能源表示，本次通過新加坡德泰儲能投資控股Vnergy，使公司進一步擁有了行業(yè)領先的新一代全釩液流電池儲能技術，將加快實現(xiàn)公司在全釩液流電池儲能領域的技術迭代。

　　不過，現(xiàn)階段液流電池投資成本還是相對較高。有行業(yè)專家總結道，鋰電池和液流電池可以互為補充：

　　“建議大型儲能項目中一部分采用液流體系，可以提升項目的整體安全性。另外，由于鋰電的循環(huán)壽命比液流電池短，當部分鋰電的循環(huán)壽命到期時，可以提高液流電池的比例，最大限度分攤風險，激活液流電池產(chǎn)業(yè)鏈。”

　　來源：環(huán)球零碳 作者：環(huán)球零碳研究中心