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专访大连融科总经理王晓丽:全钒液流电池2025年将凸显竞争优势

作者:中国储能网新闻中心 来源:新型储能资本公众号 发布时间:2022-05-09 浏览:

中国储能网讯:2月22日,国家发改委和国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,百兆瓦级液流电池技术被纳入“十四五” 新型储能核心技术装备攻关重点方向之一。

2月23日,全球最大的液流电池储能电站—大连100MW/400MWh液流电池储能调峰电站,已进入单体调试阶段。这是国家能源局批复的首个国家级大型化学储能示范项目、全球最大规模的全钒液流电池储能电站。

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这个电站使用的就是大连融科储能提供的电池系统。公开资料显示,大连融科立于2008年,公司由大连恒融新能源公司与中科院大连化学物理研究所共同设立,目前已经成长为国内外最大的全钒液流电池全产业链技术开发和生产企业。

为此,新型储能资本专访了大连融科总经理王晓丽。

适应大规模长时储能需求市场

新型储能资本:你们如何看待中国的长时储能市场 ?

王晓丽:随着可再生能源渗透率的进一步提升,储能工作位置将由峰荷向腰荷位置延伸,配置时长将逐步向4小时及以上中长时间尺度延长,对储能容量规模的扩大和能量规模的增加是必然趋势。在去年的苏格兰格拉斯哥举行的COP26气候谈判上,成立了全球长时储能理事会,这反应了长时储能在全球能源系统脱碳中的重要作用,其目标是到2040年全球范围内部署85-140太瓦时的长时储能。全钒液流电池的功率和容量是解耦的,可扩展性好,随着储能时长的增加,仅增加电解液成本,而电解液又是可以永续循环使用的,在价值上保值甚至增值的物质,成为长时储能领域的重要选择。

新型储能资本:作为长时储能的一种特别方式,你们认为全钒液流电池行业,有哪些优点和缺点?

王晓丽:全钒液流电池的优点比较突出。首先,它本质安全,水基体系,无起火、爆炸风险;其次,超长寿命:日历寿命20余年,充放电循环20000次以上,与风电场、光伏电场同期;第三,电池的上游资源丰富:中国钒储量和产量居世界首位,且钒电解液可无限循环使用;再者,环境友好,主要体现在电池材料回收、处理非常简单,生命周期内无环境负担。

当然,它也有一定的缺点。初始投资偏高,能量效率需要进一步提升。

新型储能资本:从全球来看,全钒液流电池的产业化现在处在什么阶段?有哪些特别适用的场景?

王晓丽:全钒液流电池技术基本成熟,产业链基本建立。“十四五”是全钒液流电池成本加速下降,产业规模快速壮大,商业应用广泛展开的关键时期。

基于全钒液流电池的技术特性,其更适合于作为电力基础设施,在大规模、中长时间尺度、集中式电网储能或新能源配套储能领域有着巨大应用潜力。另外,在对安全性要求较高、峰值时间长使用频繁高、环境温度偏高的工商业用户侧储能场景(如化工园区、工商业厂房楼宇等)中,全钒液流电池更容易发挥其高安全性、深度充放电、长寿命等优势。

从材料到设备国产可控

新型储能资本:全钒液流电池的供应链,从材料到设备现都能实现国产可控吗?在材料和装备环节,哪些大连融科自己做,哪些外购?

王晓丽:全钒液流电池主要由电堆、电解液循环系统、电池管理系统以及辅助系统等部分组成。其中,电堆由电极、离子膜、双极板、电极框等组成。

当前,全钒液流电池的供应链,从材料到设备现都能实现国产可控。先说钒原料和电解液。金属钒为全钒液流储能电池电解液的主要原料。中国是钒资源储量居世界首位,约占全球总储量的43%(根据美国地址勘探局2020年最新数据计算),产量约占全球年产量的50%,具有得天独厚的资源优势,所以我国具有发展全钒液流电池的自主可控的资源优势。加之全钒液流电池系统的电解液在使用过程中不会损耗,可循环使用,因此全钒液流电池产业可以做到内生循环,是一种资源友好型的技术。

得益于在高性能钒材料行业的技术优势和市场地位,大连融科储能集团在电解液研发和生产领域拥有独特优势,是全球最大的规模工业化生产钒电解液的企业,占据国内外市场份额80%。

同时,离子膜、双极板、电极等核心材料都已实现国产化、批量化生产,并且相比国外材料具有比较明显的成本优势,完全自主可控。在一定程度上全钒液流电池与氢燃料电池的材料端产业链共享。

电堆是全钒液流电池的“心脏”,直接影响电池效率、寿命和成本。融科储能领先高性能系列电堆研制和储能成套产品设计与建造能力,技术水平处于国际领先地位。融科储能已经建成全球最大规模年产300兆瓦钒电池储能装备生产基地

新型储能资本:上游钒金属价格的波动,对全钒液流电池有哪些影响?你们如何预测未来五年的钒金属价格?

王晓丽:钒市场是典型的现货市场,供需平衡关系直接影响钒价。历史上出现过低于5万元/吨的价格,也出现过高于50万元/吨的价格,但总体上,钒钛磁铁矿提钒的平均价格区间在8-10万元/吨。

全钒液流电池中钒电解液成本占比很大,4小时时长大约50%,6小时时长接近60%,所以钒价波动对钒电池的影响比较大。全钒液流电池产业的发展,会在短期造成供需波动,但长期来看,随着新增钒产能的释放以及电解液内循环的建立,钒价仍会处于合理价格区间。

钒价的相对稳定有利于液流电池行业的成本控制,保障行业企业的利润空间,减少经营风险。未来,钒制品企业和业内企业之间也可以通过合资、电解液租赁等方式加深合作,保障钒资源供给与价格。

大连融科的三大优势

新型储能资本:全钒液流电池降本主要卡在什么环节?未来你们如何预测降本的趋势? 预计什么时间点能够具备与锂电一样的竞争优势?

王晓丽:目前全钒液流电池的初投成本偏高,大约在2.5-3.5元 /Wh(储能时长4小时)之间,大连融科计划将在“十四五”末,降到1.7-2元/Wh。降本主要通过提升电堆性能提升、电解液利用率提高以及产业规模的扩大。届时,综合考虑全钒液流电池超长寿命以及电解液(占成本50%以上)循环利用特性,其竞争优势将凸显出来。

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新型储能资本:国内做全钒液流电池的公司也不少,比如普能世纪、国润储能等,大连融科与同行相比有哪些竞争优势?

王晓丽:第一,技术优势。自2008年成立以来,大连融科与中科院大连化物所长期合作,持续保持了对研发的巨大投入,使得产品的性能和品质不断完善,进而在产品价格、效率、占地等方面具有显著优势。同时大连融科形成了相对完整的自主知识产权体系,引领本技术领域国内外标准的制定。

第二,项目优势。大连融科现已累计装机超过550MWh,是行业里装机量最大的。包括行业里运行时间最长的项目是大连融科在2012年在沈阳法库国电龙源风电场建设的5MW/10MWhq全钒液流电池储能系统,至今已稳定运行超过9年,功率和容量无衰减;全球规模最大的液流电池项目是大连融科建设的100MW/400MWh液流电池储能调峰电站项目。

第三,产业优势。大连融科在2016年就率先建成了全球最大规模的钒电池储能装备生产基地和钒电解液生产基地,形成了包括总部研发、材料基地、装备基地的“三位一体”全产业链发展格局,也为当前的订单交付提供了产能保障。

新型储能资本:你们在全钒液流电池外,是否布局其他哪些类型的液流电池技术?

王晓丽: 融科秉承应用一代、研发一代、储备一代的理念,与中科院大连化学物理研究所长期保持产学研合作关系,围绕降低成本、提升能量密度等核心指标,融科也在做液流电池新体系技术的研发工作。

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关键字:大连融科

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