新能源技术开发已经成为全球性的能源产业发展趋势,储能技术之于新能源产业的瓶颈,催生了广阔的钒电池应用市场。

钒电池全称为“全钒氧化还原液流电池”,是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。其原理是通过两个不同类型的、被一层隔膜隔开的钒离子之间交换电子,把存储在电解波中的能量转换为电能。

新能源不像普通的发电模式,存在较大的不可预测和多变特性。以风电为例,由于风力的随意性,导致风电直接上网,对电网的可靠性造成很大的冲击,所以储能技术及其产业对于目前以风能、太阳能为代表的新能源产业日趋重要。另外,对于智能电网,通过分配存储的电力来满足高峰时期的电力需求,可以增加输配电系统的容量及优化效率。

技术、成本、政策仍有障碍

据《浙商》记者了解,目前一般以电化学储能作为主流的储能技术,它包括钠硫电池、钒电池和锂电池三种。对电网储能应用,尤其是风力发电储能应用,全钒电池和钠硫电池是两种主要的已经被市场认可的商用技术。现有储能电池,90%的兆瓦级项目都是采用钠硫电池。在日本,钠硫电池有接近200兆瓦的商用规模。但是钠硫电池对充放电有特殊控制要求,需要增加2-3倍的冗余。锂电池的储能时间有限,仅适用电网调频。因此电池容量和持续时间表现最佳的还是钒电池。

“钒电池的主要优点是可深度大电流密度放电、循环寿命长、充电迅速、价格相对于其他储能装置设备低廉,钒电池非常适用于大型静态储能。”在中国太阳能产业高层论坛上,中策资本集团董事局主席、洋泰能源董事长黄友权表示。

按照我国《新能源汽车产业发展规划》和近年来电池行业数据测算,铅酸电池、电动车用电池、电动汽车用电池三块合计大约是3000亿元的市场。钒电池所应用的风电储能设备和城市调峰储能设备市场规模将在11000亿元左右。

不过,现在钒电池在储能领域仍未处于优势地位,技术障碍仍待突破。

首先钒电池也有缺点,能量密度低,体积较大,距离大规模储能应用、储能成本价格稍高。其次,过高的成本也限制了目前钒电池的发展,即使是在大型钒储能电池领域,实现产业化亦被认为尚需时日。

据业内专业人士介绍,国内钒电池业界的乐观预期是3到5年实现大型钒储能电池产业化。有电网专家指出电网领域大规模应用的储能电池,储能的建设成本应该在250美元/千瓦时以下,这个目标可能需要10年才能达到。而500美元/千瓦时将是能够进行产业化的门槛,目前还只有日本NGK能够进入这个区间。现在全球钒储能电池的建设成本介入500-1000美元/千瓦时之间。

另外,钒电池的产业化发展还需政策方面理顺供求关系。

目前制约钒电池发展的障碍主要是买单关系,也就是为钒电池付费的到底是发电企业还是电网。一旦相关政策出台,理顺这个买单关系,钒电池就将在未来2-3年里迎来爆发式增长。

钒资源产业扩大化

在日本,用于电站调峰和风力储能的钒电池发展迅速,大功率的钒电池储能系统已投入使用,并全力推进其商业化进程。而在国内,尽管钒电池产业还处于起步阶段,但政策层面与产业界以及学术界都有共识,认为钒电池非常适合在中国发展。因为从储量来看,中国钒矿占全球钒矿的比例为35%,产量占全球的48%,都居全球第一位。所以,即便技术、成本、政策等障碍到目前为止仍未解决,但国内少数企业已经开始谋求钒资源转化利益最大化之路。

目前,由香港中策资本集团投资的国内最大钒电池产业基地已落户江苏泰州。中策资本集团在徐州、南阳等地建立了钒电池原材料生产基地,并在国内最大的风力发电基地甘肃玉门建立了风、光、电储一体化的国家级示范基地。由于看好钒电池的前景,中策集团利用钒矿储备和资本上的优势,与日本Jenna、韩国Polyenergy、德国Avantis等企业进行股权合作,成立了洋泰能源有限公司,由中策集团控股,正式进军钒电池领域。

“我们钒电池项目在江苏泰州的总投资额为2.98亿美元。依据规划,该项目占地1800亩,一期工程将在明年投产,届时可形成25亿元的销售额,2013年全部投产后,有望形成100亿元的产业规模,届时中策资本集团旗下的洋泰能源(泰州)有限公司将成为全球最大的钒电池生产商。所生产的钒电池将从泰州集成后走向全球。”中策资本集团董事长黄友权信心满满。

“中策资本从矿业向下游延伸进行产业升级转型的思路是正确的。”全国工商联储能专业委员会理事长俞振华认为,“但固体钒电池的技术太新了,它跨越了电化学,材料等领域的诸多新概念,实现产业化需要相当的时间。”

虽然,钒电池短期产业化可能性较小,但新兴储能技术钒电池的市场扩张将引发钒资源的市场增长及其价格上涨。A股上市公司中拥有矾矿资源的企业攀钢钒钛、银轮股份、海亮股份、天兴仪表等都将获得中长期受益。以在2010年5月收购了恒昊矿业6.9%股权的海亮股份为例,该矿拥有四座镍矿山,一座钒矿山、两座锰矿山和两座铜钼矿山,钒金属储量42.03万吨。

“考虑到未来钒在储能电池领域的巨大需求空间,我们相信整个钒产业正处在供求关系发生重大改变的前夜,钒价目前处于历史底部,未来走出历史底部的可能性非常大的,我们预计2012、2013 年钒价为11-13.5 美元/磅。”东兴证券在研报中称。