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产能爆发+成本下降,全钒液流电池开启长时储能黄金时代

2025-11-22 21:09:26 来源:北极星储能网

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储能新型储能

  2025年,全钒液流电池储能产业按下了“加速键”。新增装机并网3.7GWh,新增招标需求12.78GWh;6大基地全面投产,14个基地部分投产,建设如火如荼。在需求与产能一派繁荣之下,全钒液流电池的规模化应用时代是否已经真正到来?

  2025年2月27日,国家能源局在《2025年能源工作指导意见》明确提出:“强化长时储能技术创新攻关和前瞻性布局”,这一政策表明国家将长时储能定位为新型电力系统建设的关键支柱。当短时储能难以满足跨昼夜、跨季节的能量调节需求,长时储能已不再是“可选项”,而是破解新能源消纳难题、保障电力系统稳定、支撑“双碳”目标落地的“必答题”,其研发与应用的迫切性,正随着能源转型的深入愈发凸显。

  全钒液流电池撑起长时储能一片天

  据北极星储能网不完全统计,2025年1-9月新增并网投运的储能项目容量为26.04GW/67.6GWh,其中长时储能项目占比32%。2025年1-10月,共有215个长时储能项目启动招标,总规模约39.622GW/165.57GWh。2025年以来,多个吉瓦级长时储能项目并网投运或开工,打破以往“试点为主、规模偏小”的格局,长时储能从“技术探索期”迈入“规模化应用期”,成为新型电力系统建设的关键突破口。

  从技术路线来看,长时储能项目涉及磷酸铁锂、压缩空气、液流电池、固态电池、氢储能、熔盐储热、铅酸/铅碳等多种技术路线,其中磷酸铁锂占比83%,占据绝对领先地位。值得注意的是,长时储能项目中,除磷酸铁锂外,液流电池占比7.7%,位居第一。

  液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,液流电池系统主要由电堆、电解液、储液罐及循环系统构成,其核心设计在于将“能量转换”与“能量存储”功能解耦:电堆作为反应核心,负责快速完成电能与化学能的转换,决定了系统功率;而存储在储液罐中的电解液,则是能量的载体,其体积和浓度直接决定了系统容量。

  液流电池具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。

  与磷酸铁锂相比,这种独特架构,辅以循环泵与温控系统,赋予了液流电池功率与容量灵活独立、本质安全及长时储能的突出优势。

  液流电池主要包括全钒液流电池,铁铬液流电池,铁基液流电池,锌铁液流电池,锌溴液流电池以及水系有机液流电池等。

  铁基液流电池属于“水系液流电池”范畴,是一类以铁离子为核心活性物质的液流电池技术,主要涵盖铁铬、全铁、锌铁三大分支。铁铬液流电池是最早进入研发的液流电池技术之一,正负极电解液分别采用铁离子和铬离子,两者均为常见金属、原材料成本极低,且适合大规模、低成本储能场景。但铬离子稳定性较差,易发生副反应导致容量衰减,且电池能量效率相对较低,目前多处于示范项目阶段。2025年4月9日,中海储能科技成功中标全球首座百兆瓦时铁铬液流电池储能电站---广东惠州惠阳50MW/300MWh独立储能项目,是铁铬液流电池进入实际应用阶段的一大实质性突破。代表企业巨安储能,是目前国内唯一一家致力于全铁液流电池技术商业化推广的企业,其采用全球首创的自分层电池架构,解决了传统铁基液流电池中铁枝晶生长和析氢副反应的难题,循环次数可达2万次以上。

  锌基液流电池是一类以锌离子为负极活性物质,凭借锌资源丰富、成本低、安全性高的优势,成为中短时储能领域的重要技术路线,主要涵盖锌溴、锌铁两大主流分支。江苏恒安储能研发出首台套国产锌溴电池;纬景储能是唯一一家已实现吉瓦级锌铁液流电池生产的企业,已在广东、山东、湖北等地建设了吉瓦级产能的“超G工厂”,同时在江苏设立了中试线制造基地。

  全钒液流电池的核心特点是正负极电解液均采用不同价态的钒离子,凭借其超长循环寿命、本质安全、可深度充放电、容量与功率灵活配置、以及资源循环利用的环保优势,在众多长时储能技术路线中脱颖而出,成为液流电池中商业化应用最成熟、装机规模最大的路线。目前其循环寿命可达两万次以上,以大连融科、星辰新能、北京普能,上海电气为代表的头部企业,已实现吉瓦级产线的部分投产与实际应用。

  跌破“2元/Wh”,全钒液流的“1元+时代”

  2025年1-10月,新增并网装机的全钒液流电池储能项目共21个,规模为863.175MW/3747MWh,相较于2024年全年新增装机上涨115%。其中,今年以来有7个项目EPC披露了中标金额,中标均价为2.39元/Wh。

  作为2024年全国单体最大的全钒液流电池储能项目,新疆吉木萨尔200MW/1000MWh项目EPC在2024年3月11日开标价为19.29亿元,EPC中标单价1.929元/Wh。无独有偶,2025年9月18日,内蒙古包头百灵100MW/400MWh电网侧储能项目中2.5MW/10MWh全钒液流储能系统中标单价1.958元/Wh。

  在此之前,全钒液流电池虽被视为长时储能的理想选择,但居高不下的成本价格始终是其难以逾越的核心瓶颈,不仅严重制约了技术商业化落地的速度与规模,也让众多储能项目投资方望而却步,成为阻碍其在储能市场中广泛普及、与主流磷酸铁锂储能技术竞争的最大劣势。

  以易成新能为例,企业在全钒液流储能领域处于国内领先地位,不仅建成国内首条全钒液流电池全自动化生产线,而且累计建成储能电站125兆瓦时。然而,易成新能2024年年报显示,公司全年营业总成本达到41.55亿元,营业利润亏损11.05亿元。全钒液流电池储能项目本身并非易成新能亏损的直接原因,但其“长周期、重资产”的行业特性,对企业资金链造成一定压力。

  具体来看,全钒液流电池的成本压力主要体现在三个方面:初始建设成本高,兆瓦级4小时储能系统的单位建设成本介于2元/Wh至2.8元/Wh,与磷酸铁锂0.4元/Wh至0.48元/Wh相比整体经济性尚不突出;电解液成本占比大,作为关键组成部分,电解液在系统总成本中占比高达40%–80%,且储能时长越长,其成本影响越显著;系统集成成本难降低,受制于行业整体定制化程度高、生产规模有限,系统集成及配套设备成本普遍超过0.5元/Wh,进一步加剧整体成本压力。综上,全钒液流电池在现阶段仍属于资本密集型技术路线,在尚未形成规模化效应与成本优势的背景下,持续投入对易成新能的资金状况构成挑战。

  如今,全钒液流储能项目中标价接连“跌破2元/Wh”,全钒液流电池的“1元+时代”似乎即将到来。

  产能布局催生规模效应,全钒液流的成本下降

  截至2025年10月,国内共有6个GW级以上的全钒液流电池生产制造项目投产,14个GW级以上的产能项目部分投产,9个GW级以上的产能项目在建,规划建设的GW级以上产能项目11个,全钒液流电池的产能扩张正以前所未有的速度驶入“快车道”。

  这股强劲的扩张势头,正在为行业带来一个至关重要的积极影响:成本的加速下降。据星辰新能测算,到2027年行业将迈入“1.5元时代”,2030年有望突破1元大关。随着储能时长增加,功率成本将进一步摊薄,最终实现0.7元/Wh的终极目标。

  当全钒液流储能系统成本下降至0.7元,就意味着其25年全生命周期度电成本将突破0.1元。它不再是“昂贵的技术备胎”,而是会成为主力能源装备,这是全钒液流电池迈向平价化、开启大规模应用时代的“奇点”。

  从全钒液流电池的产业链可以看到整个行业为降本增效做出的努力。

  产业链上游:五矿集团不断优化钒矿的开采和选矿工艺,提高钒矿的品位和回收率;攀钢钒钛与大连融科达成20000吨五氧化二钒(折量)的大规模稳定供货,平衡市场供需,避免价格大幅波动;2025年9月99%纯度五氧化二钒市场价稳定在9.8万元/吨,五氧化二钒的稳定供应使电解液中钒原料成本占比从52%降至48%;

  产业链中游:大连融科建设大连普湾新区全钒液流电池储能装备产业化基地,配套钒电解液年产能达15万立方米,可满足超1GWh储能系统的电解液需求;星辰新能建设国内首个全钒液流电池“黑灯工厂”——“星G智造基地”,采用全自动化生产线与数字孪生技术,达产后可年产2GW/8GWh钒星V-star电堆及储能系统。

  产业链下游:大连融科提出“储电+租液”等电解液租赁模式,推动全生命周期度电成本从0.8元/kWh降至0.5元/kWh;星辰新能则创新性的提出“全钒+锂电”混合储能模式,实测数据显示,混合系统较单一锂电池方案容量利用率提升15%,全生命周期度电成本降低20%。

  技术迭代与创新,也是企业推动全钒液流电池降本的核心突破口。

  大连融科携手中科院大连化物所,成功研发复合多孔离子传导膜,凭借“离子筛分传导”核心技术实现钒离子与质子的高效分离。该膜通过配位相转化法制备,形成小孔径薄皮层与大孔支撑层的复合结构,库仑效率达99.5%、能量效率达81.7%,性能比肩进口产品。其成本仅为传统进口全氟磺酸膜的十分之一,而离子交换膜本身占电堆成本的30%-40%,这一突破直接推动电堆成本降低40%,为全钒液流电池系统成本下探至2元/Wh以下奠定基础。

  星辰新能推出的星辰V-STAR电堆,在2000次完整充放电循环测试中库仑效率衰减仅0.13%,电压效率衰减0.64%,能量效率衰减0.71%。凭借超长寿命,该产品能够能有效降低电网级储能、工商业储能及可再生能源并网的度电成本,提升全生命周期价值。

  结语:全钒液流电池的展望

  全钒液流电池在长时储能项目中展现出强劲的竞争力,而中标价跌破2元/Wh的突破,标志着其成本瓶颈逐步破解,GW级产能项目的密集投产与布局产生规模化效应持续拉低生产成本,推动行业向“1元+时代”迈进。未来,随着技术迭代深化、产能释放提速与应用场景拓宽,全钒液流电池将进一步打破成本制约,在电网侧、工商业等领域实现大规模落地,与锂电形成互补格局,成为全球能源转型进程中长时储能赛道的核心力量,开启商业化发展的全新阶段。

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