中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊在建釩電池儲(chǔ)能項(xiàng)目十多個(gè)、規(guī)劃產(chǎn)能超10GW……全釩液流電池進(jìn)入關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折之年。
隨著釩電池市場(chǎng)逐步放量，上游的釩礦資源作為其“發(fā)展之源”，受到市場(chǎng)的密切關(guān)注。
中科院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民日前警告：“五氧化二釩價(jià)格最終得穩(wěn)定在10-12萬(wàn)/噸；如果超過(guò)15萬(wàn)/噸，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)很有可能會(huì)夭折?！?
1.擁礦者為王
釩之于釩電池，意味著什么？
國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)IRENA數(shù)據(jù)顯示，釩電池的成本主要分為電堆、電解液與周邊設(shè)備成本三大塊。電堆和電解液是主要成本，合計(jì)占比達(dá)到75%左右，其他構(gòu)件成本占比25%左右；其中，電解液成本約占40%，電堆成本約占35%。
釩電池成本構(gòu)成分解（以1MW/5MWh系統(tǒng)為例）
理論上，1kWh電解液需要5.6kg五氧化二釩（V2O5）,電解液利用率按照70%計(jì)算，則實(shí)際需要的V2O5大約8kg。1MWh需要8000kg（8噸）V2O5，1GWh就需要8000噸V2O5。目前按照10-11萬(wàn)元/噸的成本計(jì)算，1kWh的電解液成本約為1500元。
目前，初裝成本較高及投資回收周期較長(zhǎng)是限制液流電池發(fā)展的主要原因，尤其是電解液的成本占比較高，為實(shí)現(xiàn)降本，釩礦資源成為了釩電池企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
2023年10月17日，北京普能宣布與承德釩鈦新材料合資成立河北大河儲(chǔ)能科技有限公司，為其全釩液流電池提供長(zhǎng)期穩(wěn)定和有競(jìng)爭(zhēng)力的電解液供應(yīng)。
2022年，釩電池龍頭企業(yè)大連融科就先后與釩鈦股份、玉龍股份達(dá)成合作，搶占上游釩礦資源。
另外，釩電池的一些新勢(shì)力如星辰新能、液流儲(chǔ)能科技等公司，已在爭(zhēng)相布局釩礦資源。
釩電池企業(yè)對(duì)上游釩礦資源的哄搶，無(wú)不印證著張華民之言：長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能大時(shí)代，“擁礦者為王”。
2.真的缺“釩”嗎？
中國(guó)是世界上最大的釩生產(chǎn)國(guó)，近十年來(lái)年產(chǎn)量持續(xù)占世界總產(chǎn)量的50%以上。
據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，全球已探明的釩礦總金屬儲(chǔ)量為2600萬(wàn)噸，主要集中在少數(shù)國(guó)家和地區(qū)，如中國(guó)、俄羅斯、南非和澳大利亞，其儲(chǔ)量分別占比全球46.9%、24.7%、17.3%與10.4%，上述四個(gè)國(guó)家儲(chǔ)量合計(jì)占到世界總儲(chǔ)量的99%以上。其中中國(guó)釩礦總金屬儲(chǔ)量約為950萬(wàn)噸，居世界第—位。
2022年全球釩資源儲(chǔ)量分布（單位：萬(wàn)噸）
釩資源儲(chǔ)量居世界之最，為何還會(huì)遭到釩電池企業(yè)的“哄搶”？
中科院金屬研究所研究員嚴(yán)川偉認(rèn)為，釩電池的技術(shù)與成本已接近滿足商業(yè)發(fā)展要求，并已形成了比較完整的基本產(chǎn)業(yè)鏈；釩的資源也足夠豐富，但產(chǎn)業(yè)鏈的主要問(wèn)題在于釩市場(chǎng)與釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)不相容，難以有效支撐產(chǎn)業(yè)啟動(dòng)和發(fā)展，是產(chǎn)業(yè)鏈最薄弱和受制約的環(huán)節(jié)。
嚴(yán)川偉所說(shuō)的不兼容指的是：釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)釩的需求量很大，但釩的獲取主要來(lái)自鋼鐵冶金的副產(chǎn)物，產(chǎn)量受鋼鐵產(chǎn)能的限制；釩的成本在釩電池系統(tǒng)中占比50%以上，釩的價(jià)格波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)成本的影響巨大。
五氧化二釩最早是鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)品，用于煉鋼，可使用范圍較窄，初期釩資源價(jià)格較低，為3-5萬(wàn)/噸。2019年，建筑用鋼標(biāo)準(zhǔn)修改后，釩需求提升，釩的價(jià)格開(kāi)始上漲。近年來(lái)房地產(chǎn)建設(shè)減少，建筑用鋼鐵需求降低，釩需求也隨之降低，釩資源價(jià)格開(kāi)始下降。
我國(guó)每年可生產(chǎn)釩大致為15萬(wàn)噸，其中的70-80%用于鋼鐵企業(yè)。釩電池市場(chǎng)飛速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)也敏銳地發(fā)掘到五氧化二釩的新市場(chǎng)——副產(chǎn)品五氧化二釩的利潤(rùn)遠(yuǎn)大于主業(yè)煉鋼。許多不提釩的鋼鐵企業(yè)也走上了提釩的道路。
據(jù)攀鋼集團(tuán)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球釩資源來(lái)源主要為釩鈦磁鐵礦及其加工產(chǎn)物，占比89%，其次為含釩石煤。
受城鎮(zhèn)化建設(shè)及鋼鐵化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模影響，釩鈦磁鐵礦提釩將受到限制，含釩石煤有望成為釩供應(yīng)體系中具備供應(yīng)彈性的組成部分，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
含釩石煤生成于震旦紀(jì)、寒武紀(jì)等古老地層中，由菌藻類生物在淺海還原環(huán)境下經(jīng)腐化、煤化作用形成。石煤中釩的分布多以微細(xì)粒浸染形式存在，區(qū)別于釩鈦磁鐵礦的賦存形態(tài)，是我國(guó)重要的釩礦資源，總含釩儲(chǔ)量為釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量的6.7倍。
因此，石煤提釩工藝能夠有效解決釩增量問(wèn)題，使釩資源得到最大化的開(kāi)發(fā)和利用，滿足國(guó)內(nèi)鋼鐵、化工、儲(chǔ)能等多領(lǐng)域的需要，更好的匹配到市場(chǎng)供需關(guān)系。但石煤提釩的技術(shù)難度較大，成本較高，目前其能發(fā)揮的作用還非常有限。
3.釩價(jià)能穩(wěn)定下來(lái)嗎？
據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)，截至2023年8月，中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模220MW/865MWh，中國(guó)目前液流電池儲(chǔ)備項(xiàng)目規(guī)模5GW/18GWh，到2030年的中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)為14~23GW。
全釩液流電池迄今為止在商業(yè)上最為成功，占現(xiàn)有液流電池儲(chǔ)備項(xiàng)目的90%以上。釩電池的大規(guī)模裝機(jī)也意味著對(duì)五氧化二釩的需求量巨大。
有行業(yè)人士預(yù)測(cè)到2030年，釩電池對(duì)五氧化二釩的需求將與鋼鐵的需求量持平，可能會(huì)達(dá)到20萬(wàn)噸。
由此看來(lái)，未來(lái)五氧化二釩的消費(fèi)將處于一個(gè)上升周期，長(zhǎng)期的需求大于長(zhǎng)期的供給。如果未來(lái)全釩液流電池持續(xù)放量，那么可能帶動(dòng)釩資源的需求進(jìn)一步趨緊，在產(chǎn)能有限的情況下，未來(lái)釩可能成為下一種重要的戰(zhàn)略資源。
釩價(jià)的波動(dòng)（元/千克）
如上圖所示，據(jù)安泰科統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，五氧化二釩的價(jià)格波動(dòng)還是比較大的。
有業(yè)內(nèi)人士稱：下游釩電池企業(yè)目前已經(jīng)普遍買不到大量釩了，這是釩資源供應(yīng)緊缺的一個(gè)現(xiàn)狀。
我國(guó)五氧化二釩目前來(lái)源還是以鋼渣提取為主，技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為成熟，但鋼渣提釩受限于碳鋼的產(chǎn)量。隨著儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)︹C需求的增大和提釩技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)石煤提釩在釩工業(yè)的應(yīng)用比例會(huì)逐步提高。
相比釩鈦磁鐵礦煉鋼后的釩渣提釩（釩渣含釩量約為1.5%），石煤礦的釩含量偏低，僅為1%左右，且回收率低、環(huán)保壓力大，生產(chǎn)成本高，石煤提釩成本約為5-6萬(wàn)元/噸，環(huán)保成本約2萬(wàn)/噸。
張華民表示，當(dāng)五氧化二釩的價(jià)格為12萬(wàn)/噸時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游客戶都有空間，一旦超過(guò)15萬(wàn)/噸，就會(huì)威脅到下游釩電池企業(yè)的生存；低于10萬(wàn)/噸，上游石煤提釩企業(yè)也很難生存。
張華民的上述觀點(diǎn)也是在警示供應(yīng)方，不要炒作哄抬價(jià)格，釩礦企業(yè)和釩電池企業(yè)一榮俱榮，一損俱損。
釩的價(jià)格最終是否能穩(wěn)定在12萬(wàn)/噸以內(nèi)？理論上是可行的。但前提是，要加大對(duì)石煤提釩技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，礦渣綜合利用及產(chǎn)業(yè)化的支持，拓寬釩資源的獲取渠道，推動(dòng)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)供需平衡。
