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储能行业专题研究：钒液流电池，兼具安全与灵活的长时储能技术，未来前景可期。钒液流电池中电堆与电解液是核心组成部分。钒液流电池主要由功率单元 （电堆）、能量单元（电解液等）、电解液输送系统、电池管理系统、储能 逆变器等组成。钒液流电池工作原理为使用外接泵推动电解液在电堆内流动 并发生电化学反应，而后将溶液中的化学能转化为电能。钒液流电池的功率 单元与能量单元相互独立，电堆数量和大小影响了钒电池功率，电解液的体 积和浓度决定了钒电池的储能容量。

钒液流电池安全性高、寿命长、建设灵活性高，是长时储能的有效方式。长 时储能一般是指可以持续充放电 4 小时以上的储能技术，包括抽水蓄能、压 缩空气储能、重力储能、液流电池储能等。钒液流电池优势在于：1）与锂 电池相比，钒电池具有高安全和稳定性，满足储能电站对安全性的要求；2） 与抽水蓄能、压缩空气储能等长时储能技术相比，钒液流电池不受地理和地 质条件约束、选址灵活，且项目建设周期短、对环境影响相对较小，在长时 储能领域前景广阔。目前面临的发展障碍为初始投资成本高、能量密度低、 工作温区窄、下游应用市场处于早期阶段。未来伴随技术进步，通过优化电 解液配方、改进电堆材料等方式，钒液流电池电化学性能有望进一步改善； 同时伴随规模化发展，经济性有望得到提升。

政策持续加码，钒液流电池产业化加速推进。截止到 2022 年底全球液流电 池（以钒液流电池为主）累计装机规模为 274.2MW，在全球新型储能中占比 0.6%。其中中国液流电池累计装机为 157.2MW，在国内新型储能中占比 1.2%； 产业化依旧处于早期阶段。而由于钒电池在长时储能领域的广阔应用潜力， 各国政府纷纷出台政策进行积极支持，如中国从总体规划、实施细节、安全 规范等多方面积极推出细则，加快钒电池产业化进程。我们预计 2023 年全 球液流电池新增装机有望达到 1.7GWh，2026 年全球液流电池新增装机量有 望达到 19.6GWh，2023-2026 年均复合增速达到 125%。

钒液流电池产业链企业加快产品与产能布局。在钒资源端，中国拥有全球 最多的钒资源储量、也是全球最大的金属钒生产国，有利于钒电池的推 广。在材料端，离子膜由于专利和技术壁垒高多还依赖于进口，电解液、 电极、双极板等材料则实现国产化。在电堆制造与系统集成环节，融科 储能、上海电气、北京普能、星辰新能等企业在高功率电堆及系统上布 局领先，并且纷纷进行百兆瓦到吉瓦级产能扩张，加速产业化进程。