（報告出品方/作者：太平洋證券，李帥華）

（一） 什么是釩電池？

全釩氧化還原液流電池，簡稱為釩電池（Vanadium Redox Battery，縮寫為VRB），是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。釩電池是一種蓄電池，利用釩離子在不同氧化態(tài)下的不同化學(xué)勢能保存能量，具有充放電效率高、容量可以隨著貯液罐的增加而提高、電解液可以循環(huán)使用等優(yōu)點。

工作原理：釩電池是通過釩化合價的變化來實現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化。正、負(fù)極電解液分別由V4+/V5+和V2+/V3+電對的硫酸溶液組成，充電時正極電解液中發(fā)生V4+向V5+轉(zhuǎn)化，負(fù)極電解液中V3+向V2+轉(zhuǎn)化，同時伴隨著氫離子的生成；放 電時與之相反。其電極反應(yīng)機(jī)理如下： 正極：VO2+ + 2 H++e—<->VO2+ + H2O 負(fù)極：V2+ +e—<->V3+

（二）發(fā)展歷史：海外受限資源，國內(nèi)后來居上

（1）海外發(fā)展

1974年，Thaller提出了一種電化學(xué)儲能技術(shù)，這種新的蓄電池稱作液流電池，也是釩電池的前身。

1985年，澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UNSW）的Marria Kazacos教授開始研究硫酸氧釩做正負(fù)極電解液，提出了全釩液流電池。UNSW自1985年申請了釩電池專利以來，一直致力于釩電池的研究。該公司的主要貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)通過氧化釩（IV）溶液可使高濃度的釩（V）溶液穩(wěn)定存在于硫酸介質(zhì)中，從而使全釩液流電池具有實用價值。同時該公司所開發(fā)的從釩氧化物中制備釩電池溶液的工藝成本低、性能好，也是釩電池能夠得到推廣的重要原因。

1993年UNSW與泰國石膏制品公司合作，將釩電池應(yīng)用于太陽能屋。

2001年，加拿大Vanteck公司收購了Pinnacle公司59％的股份，從而擁有了釩電池技術(shù)的核心專利權(quán)。

2002年Vanteck公司改名為釩電池儲能系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)公司（VRB PowerSystems），專門從事釩電池技術(shù)的開發(fā)和轉(zhuǎn)讓，成為全球最大的釩電池公司。

2008年，VRB公司在金融危機(jī)中被中國普能收購，核心技術(shù)和生產(chǎn)線被迅速轉(zhuǎn)移到中國。

日本因受其資源限制,自20世紀(jì)80年代以來一直從事釩電池的研究,現(xiàn)已組建多套釩電池商用系統(tǒng)并掌握了釩電池的核心技術(shù)。其中SEI公司（日本住友）具備完整的生產(chǎn)和組裝釩電池系統(tǒng)的全套技術(shù),其組建的釩電池系統(tǒng)已投入商業(yè)運營,其技術(shù)成熟度高居世界首位。目前SEI公司的25kW實驗室釩電池電堆已達(dá)16000次循環(huán),歷經(jīng)8ａ使用正常。除電池隔膜的壽命有限,其他組件都可以循環(huán)使用。這一特性較其他壽命有限的化學(xué)電池來說，具有很大的成本優(yōu)勢。

（2）國內(nèi)發(fā)展

1995年，中國工程物理研究院電子工程研究所首先在中國展開釩電池的研究，研制成功500W和1kW的樣機(jī),擁有電解質(zhì)溶液制備等多項專利。

2006年，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研制成功10kW試驗電堆,并通過國家科技部驗收,標(biāo)志著中國的全釩液流電池系統(tǒng)取得階段性成功。研究開發(fā)的全釩液流儲能電池示范系統(tǒng)由千瓦級電池模塊、系統(tǒng)控制模塊和LED屏幕三部分組成。利用該系統(tǒng)可實現(xiàn)利用儲能電池儲存夜間電能,在日間對LED屏幕進(jìn)行供電。

清華大學(xué)利用在膜分離功能材料制備、膜過程與設(shè)備設(shè)計等方面的研究經(jīng)驗和技術(shù)積累,以及電解質(zhì)溶液熱力學(xué)、功能膜材料物理化學(xué)、化工過程傳質(zhì)學(xué)的豐富理論研究成果,在電堆流道設(shè)計、電堆密封結(jié)構(gòu)、鎖緊方式方面取得研究成果，并成功研發(fā)出全釩液流電池測試平臺。

北京普能世紀(jì)科技有限公司于2009年收購VRB公司,由此掌握釩電池的核心專利權(quán)。普能公司已經(jīng)在釩電池的電堆集成技術(shù)、關(guān)鍵材料研發(fā)以及電解液制備技術(shù)三方面取得重大成果，占據(jù)了國際領(lǐng)先地位。

2011年《“十二五”釩鈦資源綜合利用及產(chǎn)業(yè)基地規(guī)劃》于年中發(fā)布，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會釩業(yè)分會也于2011年5月正式成立，表明中國釩鈦業(yè)發(fā)展已上升至國家層面，釩資源新的利用方向-釩電池也開始逐漸為市場所關(guān)注。

2015年12月18日，國內(nèi)最大釩鈦生產(chǎn)商攀鋼參與合作研發(fā)的千瓦級釩電池產(chǎn)品已批量生產(chǎn)，兆瓦級產(chǎn)品處于商業(yè)化示范階段。

2016年，湖北省科技廳召開國家國際科技合作重點專項“高性能納米線釩系鋰離子動力電池聯(lián)合研發(fā)”項目驗收會。該項目面向清潔高效能源的可持續(xù)發(fā)展，通過與哈佛大學(xué)開展合作，建成了單次百公斤級納米線釩系正極材料中試線和自動化電子生產(chǎn)線，完成了納米線釩系動力電池的裝配和裝車實驗，進(jìn)行了電動汽車示范運行，對我國發(fā)展清潔高效能源系統(tǒng)產(chǎn)生了積極影響。

2020年6月11日中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所發(fā)布消息稱，該所研究員李先鋒、張華民領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊近日成功研發(fā)出新一代低成本、高功率全釩液流電池電堆。

（三）天生為儲能

釩電池存在體積大，不易搬運的缺點，但優(yōu)點也十分突出，主要有使用壽命長，可長達(dá)20年；電解液可循環(huán)使用；電池容量可擴(kuò)充性強(qiáng)（可以通過增加電解液儲存器體積增加容量），可用于建造千瓦級到百兆瓦級儲能電站；不易燃燒，安全性好；可實現(xiàn)100%放電，而不損害電池。綜上，釩電池十分適合作為儲能電池，尤其是在光伏、風(fēng)電等新能源領(lǐng)域。

釩電池主要優(yōu)點：

（1）大功率：通過增加單片機(jī)電池的數(shù)量和電極面積，可以提高釩電池的功率。美國商業(yè)示范運行的釩電池功率已達(dá)6兆瓦。

（2）大容量、儲能容量可控：通過任意增加電解液的體積，可以任意增加釩電池的功率，達(dá)到超過GWH；通過增加電解液的濃度，可以成倍增加釩電池的功率。

（3）高效：由于釩電池電極的催化活性高，正負(fù)活性物質(zhì)分別儲存在正負(fù)電解液儲槽中，避免了正負(fù)活性物質(zhì)的自放電消耗，充放電能量轉(zhuǎn)換釩電池的效率高達(dá)75%以上，遠(yuǎn)高于鉛酸電池的45%。

（4）使用壽命長：由于釩電池正負(fù)活性物質(zhì)分別只存在于正極和負(fù)極電解液中，在充放電過程中其他電池的相位沒有變化，可以在不損壞電池的情況下進(jìn)行深放電，電池使用壽命長。加拿大VRB動力系統(tǒng)商業(yè)示范中運行時間最長的釩電池組件已正常運行9年多，充放電循環(huán)壽命超過18000次，遠(yuǎn)高于固定鉛酸電池的1000次。

（5）響應(yīng)速度快：釩電池組充滿電解液瞬間啟動。運行過程中，充放電狀態(tài)切換僅需0.02秒，響應(yīng)速度為1毫秒。

（6）瞬間充電：通過改變電解液可以實現(xiàn)釩電池的瞬間充電。

（7）安全性高：釩電池?zé)o爆炸、火災(zāi)隱患，即使正負(fù)電解液混合，也無危險，但電解液溫度略有上升。

（8）制造和安置便利：波流電池選址自由度大，系統(tǒng)可全自動封閉運行，無污染，維護(hù)簡單，操作成本低。

（9）深充深放：系統(tǒng)深充深放不會對電池性能造成影響，系統(tǒng)放電深度（DOD）≥90%。在快速、大電流密度下充放電，不會對電池造成損傷。

（10）環(huán)境友好：電解液均為液體，能無限次循環(huán)使用，且電解液可回收利用，不會對環(huán)境造成污染；電堆材料中電極采用炭/石墨氈，雙極板大多采用石墨或碳材料，報廢后不會對環(huán)境造成污染。其他材料多為高分子材料，可回收利用。

主要缺點：

（1）比能量低：體積龐大，釩電池的質(zhì)量比能量是鋰電或鈉硫電池的 1/3~1/2，將使電池沉重、龐大，這也直接導(dǎo)致了釩電池不適宜用于電動汽車，只能用在靜態(tài)儲能裝置上。

（2）對環(huán)境溫度要求苛刻：釩電池正極液中的五價釩在靜置或溫度高于 45℃的情況下易析出五氧化二釩沉淀，析出的沉淀堵塞流道，包覆碳?xì)掷w維，惡化電堆性能，直至電堆報廢，而電堆在長時間運行過程中電解液溫度很容易超過 45℃。另一方面，溫度不能低于電解液的冰點，否則電解液凝固將使電池不能運轉(zhuǎn)。因此一般的運行溫度都要求在 0~45℃之間。

（3）正極極板易報廢：石墨極板要被正極液刻蝕，如果用戶操作得當(dāng)，石墨板能使用兩年，如果用戶操作不當(dāng)，一次充電就能讓石墨板完全刻蝕，電堆只能報廢。在正常使用情況下，每隔兩個月就要由專業(yè)人士進(jìn)行一次維護(hù)，這種高頻次的維護(hù)費錢、費力。

（3）比能量進(jìn)一步提高受限：受不同釩離子在 10℃~40 ℃范圍內(nèi)溶解度的限制，全釩液流電池總釩濃度被限制在2M以內(nèi)，制約全釩液流儲能系統(tǒng)比能量的提高。

（4）成本過高：一個5kw的電堆目前的成本大概在4萬～5萬之間，這為釩電池的推廣普及帶來重要的障礙。

（四）行業(yè)政策：釩電池即將產(chǎn)業(yè)化，迎來黃金十年

2012年，國家發(fā)改委發(fā)布《釩鈦資源綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，提出把“釩電池開發(fā)”等作為釩鈦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重要任務(wù)。

2015年，對釩電池實行稅收優(yōu)惠政策。為促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，經(jīng)批準(zhǔn)，自2015年2月1日起對電池、涂料征收消費稅。具體政策內(nèi)容包括：將電池、涂料列入消費稅征收范圍，在生產(chǎn)、委托加工和進(jìn)口環(huán)節(jié)征收，適用稅率均為4%。對無汞原電池、金屬氫化物鎳蓄電池、鋰原電池、鋰離子蓄電池、太陽能電池、燃料電池和全釩液流電池免征消費稅。

2017年1月，國家能源局正式發(fā)布《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》，明確了2016年至2020年能源新技術(shù)研究及應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)。全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)化技術(shù)被列入了國家十三五能源新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃內(nèi)，目標(biāo)在2016-2020年，實施百兆瓦以上級全國產(chǎn)化材料全釩液流電池儲能裝置示范應(yīng)用工程;建造300MW/年液流電池產(chǎn)業(yè)化基地，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。研究內(nèi)容：開展全釩液流電池用高性能、低成本非氟離子傳導(dǎo)膜的規(guī)?；苽?，開展30kW及以上級高功率密度電堆、高集成度集裝箱式200kW以上級的全釩液流電池模塊的工程化技術(shù)開發(fā);制定全釩液流電池標(biāo)準(zhǔn)。

2019年2月，國家能源局發(fā)布《全釩液流電池儲能電站安全衛(wèi)士技術(shù)規(guī)則》（征求意見稿），標(biāo)準(zhǔn)起草組認(rèn)真總結(jié)了全釩液流電池儲能電站的設(shè)計 及運行實踐經(jīng)驗，吸取了相關(guān)科研成果，考慮了我國全釩液流電池儲能電站技術(shù)發(fā)展情況，并廣泛征求了有關(guān)設(shè)計、管理和運行單位意見的基礎(chǔ)上，完成了本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

2020年，江西省工信廳制定《江西省新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量跨越式發(fā)展行動方案（2020-2023年）》支持鋰電池、釩電池等二次電池在光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電配建儲能、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻通信基站儲能等多方面推廣應(yīng)用，開展綜合性儲能技術(shù)應(yīng)用示范。

2021年7月，國家發(fā)改委和能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件提出要堅持儲能技術(shù)多元化，推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)液流電池等長時儲能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期。

政策總結(jié)：近十年來，產(chǎn)業(yè)政策一直在鼓勵釩電池的發(fā)展，主要技術(shù)取得重要突破，產(chǎn)品日趨成熟，目前釩電池已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化初期，類似于2014年的新能源汽車行業(yè)。從2021年《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策中可以看出，釩電池的商業(yè)化已經(jīng)撲面而來，即將在儲能行業(yè)大發(fā)展的浪潮中一展身手。

（五）成本與安全

與鋰電池相比，釩電池最大的劣勢就是成本。近30年來，鋰電池成本不斷下降，數(shù)據(jù)顯示，成本下降幅度超過97%。隨著消費電子和新能源汽車對鋰電池行業(yè)的拉動，鋰電市場規(guī)模急劇擴(kuò)大，技術(shù)不斷進(jìn)步，加上規(guī)模效應(yīng)，自然帶來成本的大幅下降。

目前釩電池在電化學(xué)儲能裝機(jī)占比偏低，無論是全球還是中國，比例都是低于1%。由于釩電池適合儲能領(lǐng)域，隨著未來儲能的大發(fā)展，釩電池滲透率有望快速提升。正是由于應(yīng)用領(lǐng)域的需求迸發(fā)，才能帶動釩電池成本的下降，一如新能源汽車對于鋰電池的影響。

政策對于儲能成本考量的改變加速儲能行業(yè)的發(fā)展。2019年，國家發(fā)改委明確電網(wǎng)側(cè)儲能不能計入輸配電價成本等因素影響，儲能發(fā)展遭遇急剎車。但是近期政策有所轉(zhuǎn)變，2021年7月，國家發(fā)改委和能源局印發(fā)《關(guān)于加快新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出“建立電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站容量電價機(jī)制，逐步推動儲能電站參與電力市場；研究探索將電網(wǎng)替代性儲能設(shè)施成本收益納入輸配電價回收。完善峰谷電價政策，為用戶側(cè)儲能發(fā)展創(chuàng)造更大空間”。我們認(rèn)為，政策對儲能成本的改變有望加速釩電池滲透率的提升。

全釩液流電池儲能系統(tǒng)由電堆、電解液、管路系統(tǒng)、儲能變流器等組成，其中電堆和電解液成本占系統(tǒng)總成本的85%左右，降低兩者成本是業(yè)內(nèi)共識。

解決電堆成本問題，關(guān)鍵是提高電池的功率密度，其次是提升關(guān)鍵材料的有效使用面積，降低材料成本。南瑞集團(tuán)在2019年已將全釩液流電池單堆電流密度提高到140毫安/平方厘米，預(yù)計2021年有望達(dá)到160毫安/平方厘米；研制出新一代一體化高功率電堆，依托高溫?zé)崛酆图す夂附蛹夹g(shù)，將電堆一體化成型，達(dá)到降低接觸電阻、提高密封性能、提升電堆組裝自動化裝配效率的目的。同時，通過改進(jìn)隔膜密封方式，降低隔膜使用面積和密封件數(shù)量，電堆的總成本降低了30%。這一成果為推動全釩液流電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

利用釩電解液不消耗、殘值高、可循環(huán)利用的特點，通過電解液租賃方式，實現(xiàn)對電解液成本的管理，是行業(yè)內(nèi)較推崇的一種方式。區(qū)別于鋰電池租賃，這種方式能減小租賃物損耗費用在租金中的占比，并使出租方利潤成為影響租金費用的決定因素。若進(jìn)一步，電解液的獨特屬性被視作資源性保值產(chǎn)品，部分金融國企以購買基金或參股形式投資上游釩企業(yè)，平穩(wěn)租金，既能減少釩資源流失，提高釩金屬保有率，也有利于全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

隨著全釩液流電池技術(shù)迭代升級，商業(yè)投融模式不斷創(chuàng)新，行業(yè)對全釩液流電池儲能的定位將更加清晰，對其效能的認(rèn)識也得到提高。各地關(guān)于釩電池的項目也是紛至沓來，僅僅2020年至今，我們不完全統(tǒng)計，規(guī)劃的釩電池項目裝機(jī)量達(dá)到6GW，容量超過20GWH。

2021年7月，國家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院儲能技術(shù)負(fù)責(zé)人劉慶華表示：“‘十四五’時期，我國全釩液流電池將迎來非常好的大規(guī)模推廣時機(jī)。隨著各地全釩液流電池儲能示范項目落地并獲得技術(shù)驗證，未來5年內(nèi)預(yù)計將是全釩液流電池從成熟走向推廣的重要窗口期?！?/p>

相比鋰電池，安全是釩電池最大的優(yōu)勢。近年來，鋰電池安全問題頻發(fā)，引發(fā)社會的擔(dān)憂。作為儲能領(lǐng)域里的新秀，全釩液流電池的安全性優(yōu)勢凸顯。全釩液流電池利用不同價態(tài)釩離子之間的相互轉(zhuǎn)化，通過儲存、釋放化學(xué)能從而實現(xiàn)充放電的過程。與目前儲能電站的主流電池——使用非水電解液的鋰電池不同，由于全釩液流電池電解質(zhì)離子存在于水溶液中，發(fā)生過熱、爆炸的可能性大大降低，液流電池的安全性能讓其在電池領(lǐng)域脫穎而出。

鋰電安全問題堪憂：據(jù)不完全統(tǒng)計，過去3年間，全球范圍內(nèi)的儲能項目發(fā)生爆炸和火災(zāi)事故的共計30余起。

2021年4月16日中午，北京集美大紅門25MWh直流光儲充一體化電站發(fā)生火災(zāi)，隨后電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲，1 名消防員受傷，電站內(nèi) 1 名員工失聯(lián)。此次事故是國內(nèi)首次有官方信息披露的造成人員死亡的儲能電站安全事故。此次事故過程符合鋰離子電池發(fā)生熱失控的典型特征。

2021年7月30日，位于澳大利亞Geelong附近的“The Victorian Big Battery”（維多利亞大電池）項目在測試期間發(fā)生火災(zāi)，一個裝載有13噸鋰離子電池的特斯拉Megapack電池組發(fā)生火災(zāi)，約有150名消防人員正在現(xiàn)場努力控制火勢蔓延至其他電池組。

（六）釩電池未來：產(chǎn)業(yè)化在路上，進(jìn)入第一階段爆發(fā)期

釩電池的適用場景：大規(guī)模儲能以及人群相對密集的用戶側(cè)儲能電站。我們僅僅統(tǒng)計2020年以來公告的部分項目，項目裝機(jī)量已經(jīng)超過6GW，容量超過20GWH。按照《關(guān)于加快新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策制定目標(biāo)，2025年累計實現(xiàn)30GW裝機(jī)量，目前看來，釩電池有望大幅超預(yù)期。預(yù)計2025年釩電池滲透率達(dá)到20%，2030年達(dá)到30%+。2021-2025有望是釩電池滲透率提升的第一階段爆發(fā)期。

（一）釩金屬概況

釩是一種堅硬的銀灰色金屬元素。它是一種延展性過渡金屬，具有天然的耐腐蝕性和對堿、酸和鹽水的穩(wěn)定性。釩存在于60多種不同的礦物中，包括釩礦、角閃鋅礦、玫瑰鉛礦和銅礦。釩也存在于原油、煤炭和瀝青砂等化石燃料中。

世界上幾乎所有的釩都是從開采的礦石中分離出來的精礦(通常是富釩和富鈦的磁鐵礦)，或者是煉鋼爐渣的副產(chǎn)品。

釩的產(chǎn)品分為初級產(chǎn)品、二級產(chǎn)品和三級產(chǎn)品，五氧化二釩和釩鐵是主要產(chǎn)品。初級產(chǎn)品包括含釩礦物、釩渣、石煤和含釩固廢等，二級產(chǎn)品包括五氧化二釩（V2O5）和三氧化二釩（V2O3）等，三級產(chǎn)品包括釩鐵、釩氮合金、釩鋁合金和碳化釩等。

釩資源全球儲量2000萬噸，區(qū)域分布集中，主要分布于中國、俄羅斯、南非和澳大利亞四國，其中中國、俄羅斯位居前兩位，占比分別為 47%和 26%。品位方面，在主要的釩資源國家中，南非釩資源的平均品位較高，超過 0.5%，而其他國家普遍在 0.25%左右。我國釩礦資源主要集中在四川攀枝花和河北承德地。攀枝花釩鈦磁鐵礦資源量達(dá)90.6億噸，占全國20%，其中V2O5約1862萬噸，平均品位 0.26%，占全球的 11.6%，占全國的52%。河北承德地區(qū)釩鈦磁鐵礦資源量達(dá) 83.72億噸，伴生 V2O5 約 895 萬噸，占全國約25%。

產(chǎn)量方面：中國獨占鰲頭。2020年全球釩產(chǎn)品產(chǎn)量約8.6萬金屬噸，其中中國產(chǎn)量為5.3萬噸，占比62%，其次為俄羅斯、南非和巴西，產(chǎn)量分別為1.8、0.88、0.62萬噸。

（二）需求：鋼鐵穩(wěn)步提升，釩電池打開空間

釩的需求結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，主要集中在鋼鐵行業(yè)，占90%左右，其中碳素鋼和低合金高強(qiáng)鋼約占50%，合金鋼約占40%，其他為鈦合金、化工品和儲能電池領(lǐng)域。儲能領(lǐng)域有望成為釩需求新的增長點。

鋼鐵用釩：質(zhì)量提升，穩(wěn)步增長。釩使用強(qiáng)度（用每噸鋼使用釩金屬量表示）是衡量鋼鐵行業(yè)先進(jìn)水平的重要指標(biāo)，發(fā)達(dá)國家和地區(qū)如北美和歐洲每噸鋼中釩的使用量遠(yuǎn)高于世界平均水平的0.053千克釩/噸鋼，而中國、印度等發(fā)展中國家釩使用強(qiáng)度低于全球平均水平。

儲能領(lǐng)域：打開釩需求的新空間。結(jié)合第一章節(jié)分析，釩電池行業(yè)已經(jīng)處于商業(yè)化應(yīng)用前夕，未來5年有望成為釩電池爆發(fā)第一階段。按照1GW釩電池需要5500噸釩計算，假設(shè)2025年新增釩電池裝機(jī)量為4GW，新增需求量2.25萬噸，相比2020年市場規(guī)模的60%，對供需平衡表形成較大的沖擊。

我們預(yù)計，隨著儲能發(fā)展帶動釩電池的應(yīng)用滲透率提升，釩有望成為繼鋰鈷鎳之后能源金屬。

（三）十年釩價回顧

2011-2015年釩行業(yè)景氣下行迫使國內(nèi)外供應(yīng)商減少，行業(yè)集中度提高，行業(yè)競爭格局優(yōu)化。

2015年之前，釩產(chǎn)量大于消費量，供給過剩。2014年全球金屬釩產(chǎn)量為9萬噸，達(dá)到記錄以來釩產(chǎn)量最大值。2014年以后，釩價逐漸走低，行業(yè)景氣度逐漸下降，產(chǎn)能逐漸出清。2015-2016年國際上陸續(xù)關(guān)停2.5萬噸產(chǎn)能，其中南非關(guān)停2個萬噸級釩廠；過去國內(nèi)石煤提釩產(chǎn)量每年達(dá)2-2.5萬噸（以V2O5計）。而在2015年之后由于釩價長期處于3萬元/噸左右，石煤煉釩成本則高達(dá)8萬元/噸，疊加石煤廠礦難，因而近2萬噸石煤提釩產(chǎn)能關(guān)停。

至2015年，國內(nèi)外共計被關(guān)停約4.5萬噸產(chǎn)能，行業(yè)經(jīng)歷產(chǎn)能出清。2016年后，釩行業(yè)供需結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，供需缺口出現(xiàn)。國際釩技術(shù)協(xié)會統(tǒng)計了金屬釩產(chǎn)量是76530噸，而金屬釩消費量是81000噸，因此其中有將近4000噸消費缺口。2017年供需缺口進(jìn)一步擴(kuò)大，盡管釩產(chǎn)量提升5.2%，增長到80500噸金屬釩產(chǎn)量，但是消費量增長到88600噸，缺口增加到7000至8000噸，巨大的供需缺口將世界釩廠歷年庫存基本消耗完畢。

2017年7月18日我國環(huán)保部印發(fā)《禁止洋垃圾入境推進(jìn)固體廢物進(jìn)口管理制度改革實施方案》，宣布于2017年底禁止進(jìn)口4大類24種固體廢料，其中包括釩渣。這將使我國依賴進(jìn)口釩渣進(jìn)行生產(chǎn)的企業(yè)產(chǎn)量受限，據(jù)估算，將減少我國釩產(chǎn)品（以V2O5計）產(chǎn)量約5000噸左右。

此外，質(zhì)檢新規(guī)促使企業(yè)工藝轉(zhuǎn)型，將提升釩需求。2018年2月6日國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會以2018年第2號公告批準(zhǔn)發(fā)布《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》，該標(biāo)準(zhǔn)編號為GB/T 1499.2-2018，將于2018年11月1日正式實施。這一質(zhì)檢方法標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后，強(qiáng)穿水工藝勢必被淘汰，只能通過增加合金量來提高鋼筋性能，其控軋控冷技術(shù)也要做出改進(jìn)，合金量尤其是硅錳、釩用量將提高。

隨著國內(nèi)環(huán)保趨緊，釩渣進(jìn)口被禁止，石煤提釩難以復(fù)產(chǎn)，釩供給將受限。而地條鋼的取締、螺紋新標(biāo)的落地疊加鋼鐵行業(yè)景氣回暖預(yù)計給國內(nèi)釩市場至少帶來2.96萬噸的需求增量。

受2018年釩價大漲影響，2019年總產(chǎn)量約12.6萬噸，增幅為40%，形成供過于求的市場局面。2020年受疫情及供需情況影響，釩產(chǎn)品價格逐漸走低，部分石煤提釩企業(yè)迫于價格壓力停產(chǎn)，國內(nèi)總產(chǎn)量較2019年稍有下降，市場仍呈供過于求的局面。

2021年，國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇良好，尤其歐洲釩產(chǎn)品價格在鋼鐵及化工需求穩(wěn)步上漲的背景下持續(xù)走高。國內(nèi)各釩產(chǎn)品廠家陸續(xù)開工，僅有零星幾家偏釩酸銨廠家受環(huán)保影響停產(chǎn)或降低開工率。產(chǎn)量在持續(xù)增加，不過進(jìn)口量受國外高價影響而有所下降，同時出口量大幅增加。國內(nèi)鋼鐵需求表現(xiàn)較為強(qiáng)勁，未來釩產(chǎn)品市場樂觀情緒高漲。

（一）攀鋼釩鈦

公司是世界主要的釩制品供應(yīng)商，中國主要的鈦原料供應(yīng)商，中國重要的鈦渣生產(chǎn)企業(yè)，中國重要的硫酸法、氯化法鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)、有色金屬及涂料油墨等領(lǐng)域，具備年經(jīng)營鈦精礦100萬噸和年產(chǎn)釩制品（以V2O5計）4萬噸（含托管企業(yè)）、鈦白粉23.5萬噸的綜合生產(chǎn)能力。

2016年，公司通過重大資產(chǎn)重組，剝離了虧損項目，主營業(yè)務(wù)集中為釩、鈦和電力領(lǐng)域。公司4萬噸/年產(chǎn)能位居中國以及世界第一大釩制品生產(chǎn)企業(yè)。擁有五氧化二釩、三氧化二釩、中釩鐵、高釩鐵、釩氮合金、釩鋁合金等系列釩產(chǎn)品。

（二）國網(wǎng)英大

公司是國家電網(wǎng)有限公司旗下上市公司,前身為上海置信電氣股份有限公司,2020年2月28日完成重大資產(chǎn)重組,注入信托、證券、期貨等金融業(yè)務(wù);控股股東為國網(wǎng)英大國際控股集團(tuán)有限公司,控股子公司包括英大國際信托有限公司、英大證券有限責(zé)任公司、英大匯通商業(yè)保理有限公司、國網(wǎng)英大碳資產(chǎn)管理(上海)有限公司、上海置信智能電氣有限公司。公司秉承“根植主業(yè)、服務(wù)實業(yè)、以融促產(chǎn)、創(chuàng)造價值”的發(fā)展定位,實行“金融+制造”雙主業(yè)運營,積極服務(wù)實體經(jīng)濟(jì),努力為投資者創(chuàng)造價值。

公司子公司武漢南瑞致力于全釩液流電池開發(fā)，十年前著手布局儲能研發(fā)，并將其作為武漢南瑞的新興產(chǎn)業(yè)。武漢南瑞總經(jīng)理、黨委書記蔡煒近期表示，“近年來，從國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)應(yīng)用情況來看，電化學(xué)儲能在新能源并網(wǎng)消納、電網(wǎng)運行控制等方面的作用越發(fā)顯著?！被谌C液流電池儲能高安全、適宜長時儲能、回收和環(huán)保極具優(yōu)勢的技術(shù)特點，公司對全釩液流電池的前景充滿信心。電力系統(tǒng)中核心的電力資產(chǎn)大多具有20年及以上的壽命，全釩液流電池儲能高度契合并具備替代電網(wǎng)部分資產(chǎn)投資作用，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，在未來有望作為電網(wǎng)資產(chǎn)設(shè)備列入電網(wǎng)規(guī)劃之中。在儲能安全性日益受到重視、大規(guī)模長周期儲能項目需求持續(xù)增長、回收和環(huán)保閉環(huán)低碳發(fā)展的要求下，武漢南瑞將堅定信心，繼續(xù)深耕全釩液流電池儲能技術(shù)，以全釩液流電池產(chǎn)業(yè)化作為重點任務(wù)，力爭將全釩液流電池儲能打造為技術(shù)招牌，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)增添助力。

（三）安寧股份

公司是一家以先進(jìn)技術(shù)對多金屬共伴生礦進(jìn)行采選的釩鈦資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè)，主要從事釩鈦磁鐵礦的開采、洗選和銷售，主要產(chǎn)品為鈦精礦和釩鈦鐵精礦。公司率先實現(xiàn)了技術(shù)突破，將釩鈦鐵精礦產(chǎn)品品位由55%提升至61%，提升了產(chǎn)品毛利率，增強(qiáng)了產(chǎn)品競爭力，是目前攀西地區(qū)唯一的61%品位釩鈦鐵精礦生產(chǎn)企業(yè)。2021年H1，公司生產(chǎn)釩鈦鐵精礦（61%）73.94萬噸，同比增加15.77%；銷售釩鈦鐵精礦（61%）77.50萬噸，同比增加10.65%。

需求方面：儲能大發(fā)展將帶動釩電池爆發(fā)?？v觀鋰電池的發(fā)展軌跡，正是消費電子和新能源汽車的發(fā)展，鋰電池應(yīng)用市場日益擴(kuò)大，導(dǎo)致成本在30年內(nèi)持續(xù)下降，幅度高達(dá)97%。需求拉動才是電池走向成熟的關(guān)鍵驅(qū)動力。釩電池具備安全性好，容量大，長達(dá)20年的長使用壽命，環(huán)保等特性，天然適合做儲能，尤其是大規(guī)模長時儲能。由于光伏、風(fēng)電等將帶動儲能行業(yè)高速發(fā)展，釩電池有望進(jìn)入爆發(fā)期；

政策方面：推動釩電池進(jìn)入商業(yè)化初期。2021年7月，國家發(fā)改委和能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件提出要堅持儲能技術(shù)多元化，推動鋰離子電池等相對成熟新型儲能技術(shù)成本持續(xù)下降和商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)釩電池等液流電池長時儲能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期；

產(chǎn)業(yè)方面：隨著儲能行業(yè)的發(fā)展，釩電池項目如雨后春筍。不完全統(tǒng)計2020年以來釩電池項目，裝機(jī)量已經(jīng)超過6GW，容量超過20GWH，而且我們已經(jīng)看到大型發(fā)電企業(yè)的身影。按照《關(guān)于加快新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策制定目標(biāo)，2025年累計實現(xiàn)新型儲能30GW裝機(jī)量，釩電池滲透率20%+，當(dāng)前滲透率剛剛1%。所以說，2021-2025有望是釩電池滲透率提升的第一階段爆發(fā)期。

市場對于釩電池存在較大的預(yù)期差，仍然認(rèn)為只是一個概念，綜合以上需求、政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展三個方面分析，釩電池不再是概念，而是處于商業(yè)化前夕，已經(jīng)從實驗室走向發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)。接下來的釩電池不是從0到1，而是從1到10的裂變期。

釩的格局，國內(nèi)資源占半壁江山，需求依靠儲能打開新天地。不同于鋰，80%供應(yīng)在海外，釩的供應(yīng)大約50%在國內(nèi)，資源不會受制于人；釩的需求結(jié)構(gòu)一直相對穩(wěn)定，90%來自鋼鐵，儲能目前只占1%，但是隨著儲能進(jìn)入爆發(fā)期，2025年占比將超過15%,2030年有望超過30%，正如2015年的鋰鈷和2018年的鎳的發(fā)展格局，新的需求領(lǐng)域帶來了新的成長空間。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫官網(wǎng)】。

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