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钒电池起步商业化 多重障碍待破解

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摘要:钒电池起步商业化 多重障碍待破解
中国钒电池开始起步商业化,但未来新能源进入“钒时代”,技术、成本等多重障碍仍待破解。国家经济发展的大趋势给钒电池产业带来了历史性机遇。国内钒电池产业已经起步,而且发展很快,但钒电池的产业化发展还需政策方面理顺供求关系。钒电池短期产业化可能性较小,但新兴储能技术钒电池的市场扩张将引发钒资源的市场增长及其价格上涨,拥有矾矿资源的企业攀钢钒钛、宏达股份、天兴仪表中长期将受益。

“在新能源技术开发成为全球性发展趋势中,钒电池应用己成为人们关注的热点。”中国泰州新能源高层论坛日前传出信息:新能源产业将步入 “钒电池时代”。据专家介绍,在电力行业,发电、输送、配电以及使用等各个环节都可以应用储能技术。钒电池的主要优点是可深度大电流密度放电、循环寿命长、充电迅速、价格相对于其他储能装置设备低廉,并非常适用于大型静态储能,因此可广泛应用于电力行业。

国家经济发展的大趋势给钒电池产业带来了历史性机遇。

按照《新能源汽车产业发展规划》和近年来电池行业数据测算,铅酸电池、电动车用电池、电动汽车用电池三块合计大约是3,000亿元的市场。钒电池所应用的风电储能设备和城市调峰储能设备市场规模将在11,000亿元左右。

钒电池(VRFB)是当今世界上规模最大、技术最先进、最接近产业化的高效可逆燃料电池,具有功率大、容量大、效率高、成本低、寿命长、绿色环保等一系列独特优点,在光伏发电、风力发电、电网调峰、分布电站、通讯基站、UPS 或EPS、电动公交、军用蓄电等广阔领域有着极其良好的应用前景,在美国、加拿大、欧洲、日本、澳大利亚已开始商业化应用。

目前,国内钒电池产业已经起步,而且发展很快。一些龙头企业已成长起来。

最大钒电池(VRFB)产业基地已落户中国泰州。中国公司已掌握了世界的钒电池关键技术,但国内的钒电池技术仍落后国外10年,为此,中策资本集团在徐州、南阳等地建立了钒电池原材料生产基地,并在国内最大的风力发电基地甘肃玉门建立了风、光、电储一体化的国家级示范基地。由于看好钒电池的前景,中策集团利用钒矿储备和资本上的优势,与日本Jenna、韩国Polyenergy、德国Avantis等企业进行股权合作,成立了洋泰能源有限公司,由中策集团控股,正式进军钒电池领域。

洋泰能源有限公司将建成年产1GWVRFB钒电池、600万组SSRB动力电池生产线;开展钒电池在光伏发电、风力发电、电网调峰、通信基站、UPS/EPS电源等领域的市场推介。预计在2012年下半年投产,当年实现营业收入22亿元,净利润5.4亿元;到2015年达到年产1GWVRFB钒电池、600万组SSRB 电池生产规模,当年实现营业收入151亿元,净利润35亿元,力争在港交所上市。远景目标在2020年完成20GWVRFB钒电池、2600万组SSRB电池的生产和销售,实现营业收入1,790亿元,净利润367亿元;VRFB电池年销售额复合递增95%,SSRB电池年销售额复合递增30%,成为高速成长的高科技生产企业。

在电化学储能方面,钒电池具有一定优势,未来发展潜力巨大。

据了解,电化学储能包括:钠硫电池、钒电池和锂电池,对电网储能应用,尤其是风力发电储能应用,全钒电池和钠硫电池是两种主要的已经被市场认可的商用技术。

现有的全球的储能电池,90%的兆瓦级项目都是采用钠硫电池。在日本,钠硫电池有接近200兆瓦的商用规模。但是钠硫电池对充放电有特殊控制要求,需要增加 2-3倍的冗余。锂电池的储能时间有限,仅适用电网调频。因此电池容量和持续时间表现最佳的还是钒电池。

不过,现在钒电池在储能领域仍未处于优势地位,技术障碍仍待突破。

钒电池也有缺点,能量密度低,体积较大,距离大规模储能应用、储能成本价格稍高。虽然每种储能技术,都有其优缺点,因此在可以预见的将来,储能领域必然存在钠硫电池、钒电池、锂电池等技术共存的局面,相互竞争,并不存在一种技术垄断整个市场的局面。与铅酸电池、锂电池等技术相比,钒电池更环保、重放次数高、容量更大,但其应用仍停留在试验示范阶段,在产业化应用上近20多年一直未有突破。对于中策集团如此短时间实现钒电池的产业化,国内电池行业多有疑惑,而焦点则落在固体钒电池的技术上。

此外,过高的成本也限制了目前钒电池的发展。即使是在大型钒储能电池领域,实现产业化亦被认为尚需时日。

据业内专业人士介绍,国内钒电池业界的乐观预期是3-5年实现大型钒储能电池产业化。有电网专家指出电网领域大规模应用的储能电池,储能的建设成本应该在250美元/千瓦时以下,这个目标可能需要10年才能达到。而500美元/千瓦时将是能够进行产业化的门槛,目前还只有日本NGK能够进入这个区间。现在全球钒储能电池的建设成本介入500-1000美元/千瓦时之间。

另外,钒电池的产业化发展还需政策方面理顺供求关系。

目前制约钒电池发展的障碍主要是买单关系,也就是为钒电池付费的到底是发电企业还是电网。一旦相关政策出台,理顺这个买单关系,钒电池就将在未来2-3年里迎来爆发式增长。

虽然技术、成本、政策等障碍到目前为止仍未解决,但国内少数企业已经开始谋求钒资源转化利益最大化之路。

目前国内大型钒矿企业攀钢集团、川威集团等企业正在积极寻求资源转化,钒电池已经成为他们新的发展方向。目前的固态电解质钒动力电池已经在电功率、充放电、比能量等方面都已经接近锂电池的水平,在安全性、使用寿命和成本等方面比锂电池和铅酸电池有相对的优势。目前中国年产铅酸电池1.3亿KVAH,2011年1-6月共生产6,800万KVAH。如果以12V/120AH的汽车蓄电池计算,大约年产9,000万只。中国的产量占了全球的50%。2010年全球铅酸电池的销售额约为660亿美元。

虽然,钒电池短期产业化可能性较小,但新兴储能技术钒电池的市场扩张将引发钒资源的市场增长及其价格上涨,拥有矾矿资源的企业攀钢钒钛、 宏达股份 、 天兴仪表 中长期将受益。

资料显示,钒是典型的中国优势资源。从储量来看,中国钒占全球钒矿的比例为35%,产量占全球的48%,都居全球第一位,其他钒矿资源丰富的国家是俄罗斯和南非。从国内钒资源分布来看,63%的钒矿资源集中在四川,2010年中国钒产量达到6.15万吨。

钒的短期需求主要看钢铁,中远期需求看钒电池。钒在钢铁工业中主要用作合金添加剂,全球大约85%的钒用于钢铁工业,钢铁工业的发展在短期内仍将是钒行业需求的主要影响因素,从中远期来看,钒电池的增长空间十分巨大,对钒需求将产生重大的影响。预计到2025年,钒资源消费将达到123,000公吨,而2010年其市场消费仅61,000吨。拜伦资本分析师表示:人们正专注于在电力存储领域使用钒电池,这引发了对钒资源的争夺。
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