储能行业之钒电池专题研究报告：长时储能优选项目落地加速-221011（26页）.pdf

1、请务必阅读末页的免责条款和声明2022年年10月月11日日储能行业之钒电池专题研究报告储能行业之钒电池专题研究报告中信证券研究部中信证券研究部 新能源汽车组新能源汽车组袁健聪、汪浩、吴威辰袁健聪、汪浩、吴威辰长时储能优选，项目落地加速长时储能优选，项目落地加速1核心观点核心观点全钒液流电池：长时储能的优选路径。未来空间：预计2030年长时储能装机量将达到150GW，国内钒电池累计新增24GW。2021年全球长时储能装机量超5GW，国内液流电池占新型储能0.9%，2030年国内钒电池预计累计新增装机量24GW钒电池研究始于20世纪80年代，但商业化进程不达预期，成本高和下游需求较弱为主要制约因素

2、，长时储能需求将带动钒电池行业发展。产业链：产业链初步成形，电解液价值占比过半。上游：原材料自主性高，全钒液流电池储能系统成本下降预期好，离子交换膜国产化指标良好。中游：电解液可实现100%回收利用，电池系统研发周期长，技术壁垒高。风险因素：电池储能系统降本低于预期导致储能经济性提升低于预期；产业链成熟程度不及预期；原材料上涨抑制钒电池规模化；其他储能技术路径发展超预期；全球风光装机低于预期降低储能配套需求；传统能源价格大幅下跌导致清洁能源性价比不足影响风光装机需求。投资建议：全球碳中和一致预期下，钒电池有望伴随长时储能需求高增而快速增长，重点关注电解液（包括金属钒）、电堆、离子交换膜、双极板

3、等环节。UZgU8ZiYyXaXpUoV6MbP7NmOoOtRoMkPnMmMjMrQpNaQrQrRvPoOqMvPqMpP2全钒液流电池：全钒液流电池：长时储能的优选路径长时储能的优选路径工作原理：可逆氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化工作原理：可逆氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化电池结构：功率电池结构：功率/容量解耦合，可扩展性强容量解耦合，可扩展性强对比：钒电池长时储能优选，全生命周期成本低对比：钒电池长时储能优选，全生命周期成本低3液流电池：液流电池：可逆氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化可逆氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化液流电池工作原理：液流电池工作原理：液

4、流电池是由电堆、两个储能罐以及配套的泵和管道组成。液流电池通过正、负极电解质溶液发生可逆氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化。充电时，正极发生氧化反应使活性物质价态升高，负极发生还原反应使活性物质价态降低，放电过程与之相反。与一般固态电池不同，液流电池的正极和（或）负极电解质溶液储存于电池外部的储罐中，通过泵和管路输送到电池内部进行反应。资料来源：刘庆华等低成本液流电池储能技术研究，John B等The Li-Ion Rechargeable Battery:A Perspective，伟力得官网，中信证券研究部全钒液流电池、锂电池原理对比全钒液流电池、锂电池原理对比全钒液流电池储能系统全钒

5、液流电池储能系统4液流电池储能系统以功率部分液流电池储能系统以功率部分（电堆电堆）、容量部分容量部分（储罐储罐、电解液电解液、管路等管路等）、电池控制部分电池控制部分（BMSBMS）及其他辅助设备及其他辅助设备一体化集成在预制舱组成一体化集成在预制舱组成。电堆是系统的核心部件，发生电化学反应和产生电能的场所，基本结构类似三明治机构，由电极和双极板（碳材料）、电极框（塑料）、集流板（铜板）、端板（铝合金板或铸铁板）、紧固螺杆（钢）和离子传导膜组成，可以由若干个单元电池串联装配而成。功率功率/容量解耦合容量解耦合，扩容性强扩容性强，模块化设计实现大规模和长时储能模块化设计实现大规模和长时储能。液流

6、电池输出功率由电池堆栈所具有的数量和大小决定,储能容量大小主要取决于电解液的体积和浓度,可根据需求任意调整容量；锂电池容量增长非线性，扩容边际成本高。电池结构：电池结构：功率功率/容量解耦合容量解耦合，可扩展性强，可扩展性强资料来源：景鑫全钒液流电池用电极与质子交换膜的研究进展，大连融科官网，张华民全钒液流电池的技术进展、不同储能时长系统的价格分析及展望，中信证券研究部全钒液流电池电堆结构全钒液流电池电堆结构输出功率和储能容量可独立设计输出功率和储能容量可独立设计5对比：液流电池安全性高对比：液流电池安全性高+大容量大功率大容量大功率+长时储能长时储能液流电池优点：安全性高液流电池优点：安全性