圖片來源：Innovation News Networks

摘要：

隨著新型電力系統(tǒng)對長時(shí)儲能的需求愈發(fā)迫切，新型儲能“后備軍”液流電池項(xiàng)目加速落地，新的萬億賽道開啟，投資人紛紛入局。

撰文 | Yinyin

編輯 | 小棠

→這是《環(huán)球零碳》的第835篇原創(chuàng)

最近關(guān)于液流電池的重磅信息層出不窮。

僅在十月內(nèi)，全球首套兆瓦級有機(jī)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(jìn)入規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的時(shí)代。

液流電池儲能獨(dú)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(rèn)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(xué)王盼團(tuán)隊(duì)利用水系有機(jī)液流電池在充放電過程中實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)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(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》文件就特別提到，要堅(jiān)持儲能技術(shù)多元化，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣、液流電池等長時(shí)儲能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期。

液流電池一直都是長時(shí)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(zhì)，在離子膜兩側(cè)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)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(shí)驗(yàn)室當(dāng)中。

但在2022年，液流電池產(chǎn)業(yè)化取得突破性進(jìn)展，兆瓦級產(chǎn)品量產(chǎn)交付，首個(gè)吉瓦時(shí)級別項(xiàng)目集采開標(biāo)，大連液流電池儲能調(diào)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(zhì)是單獨(dú)儲存在外部儲罐中的液體電解質(zhì)，輸出功率和儲能容量相互獨(dú)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(dá)上萬次，整體使用壽命可以達(dá)到20年或者更長時(shí)間。另外，因其水系的特質(zhì)，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(shù)特點(diǎn)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(shí)儲能的需求。

圖說：液流電池（鐵鉻、全釩）與其他電化學(xué)電池技術(shù)對比
來源：知乎

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

01--長時(shí)儲能需求迫切

由于風(fēng)、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(shí)間、大容量儲能技術(shù)支撐將會是轉(zhuǎn)型過程中巨大的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

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

但鋰離子電池目前的技術(shù)水平難以滿足長時(shí)間、大容量儲能的需求。

因此全球?qū)τ陂L時(shí)儲能（充放電時(shí)間超高六小時(shí)）的技術(shù)越來越重視。

根據(jù)彭博新能源財(cái)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(shí)儲能達(dá)1.4GW/8.2GWh，而儲備項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到33GW/156GWh，其中，中國是最大的市場，占儲備項(xiàng)目裝機(jī)容量的92%。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(jì)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(shí)間儲能的技術(shù)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(shù)特點(diǎn)能夠及時(shí)補(bǔ)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(shù)路線。

全釩液流電池是目前全球范圍技術(shù)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(jià)的變化來實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化。與其他電池相比，全釩液流電池具有本質(zhì)安全性、保值率高、零成本無限增容和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

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(shù)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(diǎn)，在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

而與上述無機(jī)氧化還原型液流電池相比，水系有機(jī)液流電池（AORFBs）采用的電解液則是具有氧化還原活性的有機(jī)分子水溶液，具有反應(yīng)活性高（一般比無機(jī)氧化還原電對高2~3個(gè)數(shù)量級）且溶解度、可調(diào)性好，分子尺寸設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，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(shù)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(shí)，實(shí)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(shù)路線中，沒有選擇技術(shù)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(diǎn)；原材料（包括鋅和鐵）充足且平價(jià)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(jìn)建設(shè)和規(guī)劃鋅基液流電池“超G工廠”項(xiàng)目。

而全球首套兆瓦級水系有機(jī)液流電池在江蘇宿遷投產(chǎn)，則宣告了國內(nèi)首家有機(jī)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(jī)液流電池投產(chǎn)啟幕
來源：宿遷時(shí)代儲能

水系有機(jī)液流電池作為新型儲能技術(shù)，不同于全釩、鐵鉻等液流電池使用強(qiáng)酸作為支持電解液，該技術(shù)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(jī)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(yīng)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(gè)企業(yè)最高2000萬元的補(bǔ)貼，并在企業(yè)成果轉(zhuǎn)化、核心技術(shù)攻關(guān)、高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定等方面給予了較大力度的支持，以此加快項(xiàng)目招引建設(shè)。

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(qiáng)新型儲能產(chǎn)業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

03--投資人聞風(fēng)而動

過去兩年國內(nèi)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(nèi)投資人士坦言，“自己已不看源網(wǎng)側(cè)的電化學(xué)儲能項(xiàng)目，一方面是估值過高，一、二級市場倒掛；另一方面，源網(wǎng)側(cè)儲能已經(jīng)是一片紅海，價(jià)格戰(zhàn)壓薄企業(yè)利潤空間?！?/p>

面對可選標(biāo)的日益減少，一級市場的投資人開始將目光轉(zhuǎn)向儲能的細(xì)分賽道，而長時(shí)儲能中的液流電池則被認(rèn)為是潛在的投資機(jī)會。

有行業(yè)觀察者表示，在雙碳目標(biāo)之下，新型儲能已經(jīng)成為下一個(gè)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(lǐng)投，成都科創(chuàng)投集團(tuán)和成都綠色低碳集團(tuán)聯(lián)合發(fā)起設(shè)立的成都梧桐綠碳基金跟投，康橋創(chuàng)投擔(dān)任獨(dú)家財(cái)務(wù)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(shù)研發(fā)、產(chǎn)能布局和團(tuán)隊(duì)擴(kuò)建。

緯景儲能作為國內(nèi)首家鋅鐵液流電池領(lǐng)域的獨(dú)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(tuán)、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(jìn)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(jìn)技術(shù)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(xué)發(fā)明的全釩液流電池固態(tài)儲能等技術(shù)專利使用權(quán)，致力于新一代高密度全釩液流電池儲能技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，較目前應(yīng)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(lǐng)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(jìn)一步擁有了行業(yè)領(lǐng)先的新一代全釩液流電池儲能技術(shù)，將加快實(shí)現(xiàn)公司在全釩液流電池儲能領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)道，鋰電池和液流電池可以互為補(bǔ)充：

“建議大型儲能項(xiàng)目中一部分采用液流體系，可以提升項(xiàng)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(dāng)部分鋰電的循環(huán)壽命到期時(shí)，可以提高液流電池的比例，最大限度分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)，激活液流電池產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

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參考資料：

[1]https://www.21jingji.com/article/20231012/herald/8edb63b48198c00447a7573262e50946.html

[2]https://news.bjx.com.cn/html/20231016/1337155.shtml

[3]https://www.cs.com.cn/ssgs/gsxw/202310/t20231019_6371514.html

[4]https://www.gd.gov.cn/gdywdt/dsdt/content/post_4272880.html

[5]https://www.sohu.com/a/732599569_439726

[6]https://www.sohu.com/a/731936912_790382

[7]https://news.bjx.com.cn/html/20231027/1339581.shtml

[8]https://zhuanlan.zhihu.com/p/430899954

[9]https://new.qq.com/rain/a/20220706A07D4T00

[10]http://www.xinlihui.cn/newsDetail_forward_24110931

[11]https://mp.weixin.qq.com/s/m1O6P_7ZY2T57vRYBoBz0Q

[12]https://mp.weixin.qq.com/s/Gi7G4HHy8r_HIowicAkR1Q

[13]https://mp.weixin.qq.com/s/0E_cT455-urAw4wyXKDvTw

[14]https://mp.weixin.qq.com/s/1rCGwFvuhJg0NlbOIz7LXA

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