液流储能电池步入快速发展阶段

　　在不久前，中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部的李先锋团队，经过不懈努力，成功研发出新一代70kW级高功率密度全钒液流电池单体电堆。这一创新成果不仅将功率提升至70kW，相较于原先的30kW有了显著增长，而且成本还降低了40%。更令人振奋的是，这一技术革新使20尺的250kW储能单元模块得以升级为500kW储能单元模块，既减少了体积又降低了系统配套设施的成本。全钒液流电池的经济性和可靠性因此得到了进一步提升。

　　2023年，液流电池的发展势头强劲。在双碳背景和可再生能源占比迅速提升的驱动下，长时储能的需求日益增长。相比短时储能，长时储能更能有效降低电网调节压力，提高能源利用效率。政策层面，配储的要求也在逐步提高，从最初的鼓励引导到成为并网标配，比例和时长都在上升。据统计，截至2023年底，多个省份明确提出配置4小时以上长时储能，部分示范项目甚至达到6-8小时。而液流电池作为最具竞争优势的长时储能技术，无疑迎来了发展的春天。

　　安全性和经济性是储能技术发展的关键指标。国家能源局在2023年3月发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2023版)》中，再次强调了对中大型电化学储能电站的安全性要求。相比之下，液流电池具有本征安全、循环寿命更长、全生命周期成本低等优势。这些优势使得液流电池的项目招标不断加速推进。据统计数据显示，2023年1-11月，公开的液流电池招投标数量达到69个，招标容量达到8.2GW，是2022年的27倍。市场需求的大幅增长推动了液流电池市场规模的持续扩大。

　　在多样化的市场需求下，液流电池进入了产能和技术的高速发展期。据机构统计数据显示，截至2023年底，中国液流电池出货规模约为500MW。随着技术的不断进步和市场需求的持续增长，液流电池的市场空间将进一步扩大。

　　04 产能扩张

　　液流电池行业正在经历产能爆发增长期，产能供不应求的现象愈发严重。2023年的液流电池招标容量已超过现有产能，显示出市场对液流电池的强烈需求。为了满足这一需求，多家液流电池生产商正在推进扩产计划。纬景储能、北京普能、星辰新能等企业纷纷加入投产大军，使2023年的液流电池产能达到了6GW，并有望在2025年跃升至30GW。展望未来，液流电池行业将迎来一轮又一轮的增资扩产热潮。

　　2023年，液流电池行业的投资热度空前高涨。主流液流电池企业成为了投资机构争相追逐的对象。某主流企业表示，今年接待的投资机构数量众多，甚至应接不暇。另一家投资机构则透露，尽管企业本轮融资已经完成，但下一轮融资已被预定完毕。据统计数据显示，2023年主流液流电池企业获得了近30亿元的融资，其中融科储能作为液流电池领域的明星企业，4月获得了超10亿元的B+轮融资。这些融资活动的主要目的在于扩大产能，缓解行业产能不足的问题。

　　全钒液流电池仍然是2023年液流电池项目招投标的主体，数据显示其系统价格持续维持下降趋势。2023年4h储能系统成交价范围在2.3-2.8元/Wh，平均成交价约为2.5元/Wh。这一趋势主要是由于电解液和电堆方面的价格持续降低。预计到2024年，全钒液流电池系统的价格有望降至2-2.2元/Wh，而“十四五”期末更是有望实现1.7元/Wh的水平。这表明液流电池正逐步成为储能领域的主力军，但与此同时，它仍面临着一些挑战和问题。

　　尽管液流电池的全生命周期成本较低，但对于投资者而言，项目的启动门槛却相对较高。目前国内投资项目的回收期一般在5-8年左右，而液流电池则需要更长的时间才能展现出其成本优势。在当前储能技术百花齐放的背景下，各技术路线的成本都在不断下降。例如，2023年锂电池储能电芯的价格已经降至0.4-0.5元/Wh，系统价格也相应下降至0.7-0.8元/Wh。相比之下，液流电池的高初装成本让许多投资者望而却步。

　　为了降低成本，液流电池行业需要关注电解液和电堆两个关键环节的降本路径。电解液方面，目前的主要问题是利用率不高，导致V2O5的用量居高不下。为此，需要进一步完善电解液添加剂的研发工作，降低单kWh V2O5用量、规模化降低材料成本、电解液租赁等方面也需要进一步优化。电堆方面，主要通过国产替代降低离子交换膜价格或开发其他类型的离子交换膜。目前市场主流产品为美国Nafion膜，国产替代方面东岳未来、科润新材料等厂商正在积极开发并取得量产进展。其他类型的离子交换膜方面以中科院大连化物所的张华民团队研发的非氟多孔膜正在小批量试用中。

　　液流电池的能量密度远低于锂电池是一个不争的事实。锂电池的能量密度高达300-400Wh/kg是全钒液流电池的10-15倍。较低的能量密度导致液流电池在达到同等储电量时体积更大因此如何提高能量密度、提升电解液利用率成为行业亟待解决的问题这也是提高液流电池性能的关键所在

　　从整体上看液流电池储能和锂电池储能并非绝对的零和博弈关系两者在各自领域都有一定的优势和应用场景。锂电池储能产业链完善技术成熟度高成本不断下降规模效益明显叠加锂电池储能占地面积相对小建设运输灵活在表后市场仍将是主流技术路线。而在表前市场大规模长时储能领域液流电池储能将直接与锂电储能竞争两者不会完全是替代关系而会是交叉叠加需求互补彼出于是是亦因彼。