如同當(dāng)下的高溫天氣一樣，火熱行情之下，釩市場(chǎng)的未來(lái)趨勢(shì)走向和對(duì)釩電池商業(yè)化成本所帶來(lái)的影響備受關(guān)注。

 

 

一.   釩產(chǎn)業(yè)格局

 

1、釩的資源：

 

 釩是一種銀白色的金屬，在地殼中的豐度約為0.02%，比銅、鎳、鋅、鉻等都高。按地殼中元素豐度排列居13位。釩在自然界的分布很分散，不能形成單獨(dú)的釩礦床，通常以含釩礦物或類質(zhì)同象的形式存在，存在于65種礦物中。

 

 釩目前的主要來(lái)源是南非、中國(guó)、俄羅斯、新西蘭、澳大利亞的磁鐵礦，以及廢催化劑、石油殘?jiān)?、磷礦和石煤等。具備潛在供應(yīng)能力的還有巴西、智利、芬蘭等地的磁鐵礦，加拿大艾伯塔和澳大利亞昆士蘭含釩豐富的油頁(yè)巖。

 

 根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年全球釩資源量已超6300萬(wàn)噸，全球釩儲(chǔ)量約1500萬(wàn)噸，中國(guó)占全球總量的34%，居世界第一。目前國(guó)際市場(chǎng)上主要的釩供應(yīng)國(guó)為中國(guó)、南非和俄羅斯。

 

 

中國(guó)是釩資源比較豐富的國(guó)家，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2015年釩礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量為887.3萬(wàn)噸，四川553.8萬(wàn)噸，且集中分布在四川的攀枝花市、河北承德市。據(jù)了解，攀鋼集團(tuán)的釩產(chǎn)品產(chǎn)量占到全國(guó)的50%以上。

 

2、釩的供應(yīng)：

 

從全球來(lái)看，世界釩產(chǎn)品原料主要來(lái)自釩鈦磁鐵礦，且近年來(lái)的比例逐步上升。據(jù)統(tǒng)計(jì) 2015 年世界約71%的釩來(lái)自于鋼鐵冶金工業(yè)加工釩鈦磁鐵礦得到的富釩鋼渣，約 17%的釩產(chǎn)量直接來(lái)自于含釩原礦生產(chǎn)，約 12%的釩是由回收的含釩副產(chǎn)品及石煤礦物生產(chǎn)。

 

根據(jù)國(guó)際釩技術(shù)委員會(huì)（VANITEC）統(tǒng)計(jì)， 2016 年全球釩產(chǎn)品產(chǎn)量為76530噸（釩含量），同比下降了 9.3%。

 

 

中國(guó)釩的供應(yīng)主要來(lái)源與三種途徑：

 

第一類是釩渣提釩，釩渣（國(guó)內(nèi)含五氧化二釩品位在12-18%不等）是以釩鈦磁鐵礦為原料煉鋼時(shí)的一種副產(chǎn)品。代表性的廠家是攀鋼、承鋼、承德建龍、四川川威等鋼廠，目前以該方式供應(yīng)的釩產(chǎn)品占總產(chǎn)量的將近90%。

 

第二類是通過石煤提釩，污染嚴(yán)重、成本高。從石煤中提取釩的工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較落后，已具規(guī)模的焙燒-浸出工藝存在比較嚴(yán)重的大氣和水污染，沒有達(dá)到綠色工藝的要求。代表性的廠家是陜西五洲、華源礦業(yè)等。

 

第三類是從石油殘?jiān)秃C廢催化劑中提釩，進(jìn)行綜合回收利用。代表性的廠家是從石油飛灰或爐渣中提釩的大連博融和從含釩廢催化劑中提釩的遼寧虹京集團(tuán)。

 

目前， 世界釩生產(chǎn)企業(yè)主要集中在南非、 俄羅斯、 巴西、 新西蘭和中國(guó)。 截止到 2015 年底，全球釩生產(chǎn)能力25.16 萬(wàn)噸（折V2O5），其中中國(guó)攀鋼集團(tuán)產(chǎn)能4 萬(wàn)噸，承鋼集團(tuán)產(chǎn)能 2.2 萬(wàn)噸，除此以外，建龍鋼鐵、德勝鋼鐵、 川威鋼鐵等也是主要的釩制品生產(chǎn)企業(yè)。

 

3、釩的消費(fèi)：

 

釩是一種重要的合金元素，可以細(xì)化晶粒，在煉鋼中用作合金添加劑，主要用于鋼鐵工業(yè)。含釩的高強(qiáng)度合金鋼廣泛應(yīng)用于輸油/氣管道、建筑、橋梁、鋼軌等生產(chǎn)建設(shè)中。含釩高強(qiáng)度合金鋼主要有：高強(qiáng)度低合金HSLA鋼、建筑用螺紋鋼筋、高碳鋼線材、鋼軌、工具和模具鋼等。含釩鋼具有強(qiáng)度高，韌性大，耐磨性好等優(yōu)良特性，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、造船、鐵路、航空、橋梁、電子技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等行業(yè)，其用量約占釩消耗量的90%。鋼鐵行業(yè)的用量在釩的用途中占最大比重，鋼鐵行業(yè)的需求直接影響到釩市場(chǎng)行情。

 

釩在鈦合金中可以作為穩(wěn)定劑和強(qiáng)化劑，使鈦合金具有很好的延展性和可塑性，大約有5%的釩用于生產(chǎn)航天工業(yè)所需的鈦合金。例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、宇航船艙骨架、導(dǎo)彈、蒸汽輪機(jī)葉片、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼等方面。此外含釩合金還應(yīng)用于磁性材料、硬質(zhì)合金、超導(dǎo)材料及核反應(yīng)堆材料等領(lǐng)域。

 

釩在化學(xué)工業(yè)中也體現(xiàn)出重要的作用，在釩的應(yīng)用比例中約占4%。主要用作制造硫酸和硫化橡膠的催化劑，顏料、緩蝕劑、顯影劑、干燥劑等。

 

此外，釩還可以用于生產(chǎn)全釩液流氧化還原電池，用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。近年來(lái)，釩在電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景被普遍看好，有望為釩行業(yè)帶來(lái)成倍的需求空間。

 

 

由于釩主要應(yīng)用于鋼鐵領(lǐng)域，中國(guó)是世界最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，因此中國(guó)也是世界最大的釩消費(fèi)國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全球釩消費(fèi)量為82299噸（V），其中中國(guó)消費(fèi)35685噸（V），占全世界的43.36%。2017年預(yù)計(jì)全球釩消費(fèi)量將有望增長(zhǎng)到88495噸（V）。

 

 

二.   釩產(chǎn)業(yè)供需失衡及價(jià)格飆升原因分析

 

1、供給側(cè)

 

（1）、前幾年持續(xù)的價(jià)格低迷導(dǎo)致部分釩企業(yè)退出生產(chǎn)領(lǐng)域。自2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)以來(lái)，釩市場(chǎng)一路下滑，到2015年底，釩價(jià)格進(jìn)入谷底，國(guó)內(nèi)98%片狀五氧化二釩價(jià)格一度跌破3萬(wàn)元/噸。低迷的價(jià)格造成幾乎所有的釩企業(yè)出現(xiàn)虧損，因此大量的釩企業(yè)退出生產(chǎn)領(lǐng)域，造成供應(yīng)減少。

 

比較具有代表性的是南非Highveld破產(chǎn)導(dǎo)致全球市場(chǎng)減少了約2萬(wàn)噸五氧化二釩的供應(yīng)，澳大利亞Windmurra因融資及成本原因，一直無(wú)法投產(chǎn)，其他國(guó)際礦山除了巴西的Largo外，并沒有一家實(shí)現(xiàn)礦山投運(yùn)生產(chǎn)。同時(shí)，中國(guó)國(guó)內(nèi)眾多的中小生產(chǎn)企業(yè)因成本原因退出了釩的生產(chǎn)領(lǐng)域。

 

（2）、中國(guó)近幾年環(huán)保監(jiān)管力度不斷加大造成眾多中小企業(yè)關(guān)停。除了地方不斷加碼的環(huán)保要求外，國(guó)家自2016年以來(lái)更是開展了四輪中央環(huán)保督查行動(dòng)。眾多中小生產(chǎn)企業(yè)因環(huán)保壓力，不得不主動(dòng)或被動(dòng)關(guān)停，特別是石煤提釩企業(yè)。

 

（3）、原料供應(yīng)持續(xù)下降，產(chǎn)品社會(huì)庫(kù)存不斷降低。受到最近幾年釩產(chǎn)品和鋼材價(jià)格低迷的影響，南非Highveld破產(chǎn)導(dǎo)致無(wú)釩渣供應(yīng)，俄羅斯釩渣產(chǎn)量也出現(xiàn)一定程度削減。為了響應(yīng)國(guó)家的去產(chǎn)能政策， 2016年攀鋼集團(tuán)先后關(guān)停了西昌新鋼業(yè)、成都鋼釩等下屬子公司，導(dǎo)致釩渣產(chǎn)量下降約21%。承德釩鈦2016年度釩產(chǎn)品產(chǎn)量 1.44 萬(wàn)噸，銷量 1.18 萬(wàn)噸，釩渣產(chǎn)量比 2014 年下降了 30.5%。黑龍江建龍由于得不到俄羅斯的釩渣供應(yīng)，導(dǎo)致市場(chǎng)減少了7000噸五氧化二釩供應(yīng)。與此同時(shí)，在市場(chǎng)低迷階段積累的產(chǎn)品社會(huì)庫(kù)存，隨著時(shí)間推移，不斷消耗并減少。

 

（4）、中國(guó)全面禁止釩渣進(jìn)口成為引燃釩價(jià)格飆升的導(dǎo)火索。環(huán)保部在2017年7月18日向WTO提交禁止進(jìn)口洋垃圾的文件顯示，中國(guó)將禁止4類24種固體廢料的進(jìn)口，其中就包括了冶煉鋼鐵等所產(chǎn)生的含釩浮渣，熔渣，五氧化二釩。此政策實(shí)施預(yù)計(jì)將每年至少減少3萬(wàn)噸釩渣供應(yīng)，對(duì)應(yīng)將減少5000噸以上的五氧化二釩供應(yīng)。這一政策公布，瞬間引燃本已脆弱的市場(chǎng)，價(jià)格聞風(fēng)而動(dòng)，在不到一個(gè)月的時(shí)間價(jià)格翻倍飆升。 

 

 

2、需求側(cè)

 

 （1）、鋼鐵行業(yè)：作為釩應(yīng)用最大的消費(fèi)領(lǐng)域，鋼鐵行業(yè)一直保持高位運(yùn)行，產(chǎn)量仍在增長(zhǎng)。

 

 7月28日召開的中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)五屆六次常務(wù)理事（擴(kuò)大）會(huì)議傳出信息，2016年鋼材價(jià)格單邊上揚(yáng)，去年我國(guó)退出鋼鐵產(chǎn)能超過6500萬(wàn)噸，但全年粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)了1.2%。

 

 2017年1-6月份我國(guó)粗鋼、生鐵和鋼材產(chǎn)量分別為41975萬(wàn)噸、36256萬(wàn)噸和55155萬(wàn)噸，同比分別增長(zhǎng)4.6%、3.4%和1.1%。其中6月份粗鋼、生鐵和鋼材產(chǎn)量分別為7323萬(wàn)噸、6168萬(wàn)噸和9757萬(wàn)噸，同比分別增長(zhǎng)5.7%、2.2%和0.7%。6月份粗鋼、生鐵和鋼材日均產(chǎn)量分別為244.1萬(wàn)噸、205.6萬(wàn)噸和325.23萬(wàn)噸，較5月份日均產(chǎn)量分別增長(zhǎng)4.72%、3.25%和5.26%，粗鋼日均產(chǎn)量創(chuàng)下歷史新高。

 

數(shù)據(jù)顯示，上半年中鋼協(xié)會(huì)員鋼鐵企業(yè)利潤(rùn)總額532.42億元，較上年同期增加418.44億元，同比增幅高達(dá)367.12%。從利潤(rùn)總額構(gòu)成看，上半年主營(yíng)業(yè)務(wù)利潤(rùn)為428.19億元，同比增長(zhǎng)746.23%，利潤(rùn)結(jié)構(gòu)得到了顯著改善。

 

作為釩消耗量較大的品種螺紋鋼，6月份產(chǎn)量達(dá)到1885萬(wàn)噸，價(jià)格突破3700元/噸，社會(huì)庫(kù)存降低至420萬(wàn)噸，噸鋼盈利超過1000元/噸。

 

（2）、國(guó)家開展打擊地條鋼行動(dòng)，替換的鋼材產(chǎn)品對(duì)釩合金的需求增加。

 

地條鋼是用中頻爐把廢鋼鐵熔化，再倒入簡(jiǎn)易鑄鐵模具內(nèi)冷卻而成。其間，既不進(jìn)行任何分析化驗(yàn)，也無(wú)溫度等質(zhì)量控制，用這種方法煉出的鋼，產(chǎn)品直徑、抗拉強(qiáng)度等均難以符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，大部分產(chǎn)品存在脆斷的情況，質(zhì)量存在嚴(yán)重隱患。

 

鋼鐵的冶煉是在熔化的狀態(tài)下，對(duì)其由在成分含量進(jìn)行提純和調(diào)整的過程。通過對(duì)爐內(nèi)鋼水進(jìn)行控制溫度、排除雜質(zhì)、調(diào)整成分等過程的操作，使之達(dá)到冶煉所需要的范圍。在達(dá)到這個(gè)范圍時(shí)，方可出鋼進(jìn)行澆注。但是在冶金行業(yè)，使用廢鋼鐵為原料的冶煉工藝中一般不使用感應(yīng)爐為冶煉設(shè)備，由于設(shè)備本身的條件所限，無(wú)法較理想的完成上述三項(xiàng)任務(wù)。

 

由于地條鋼”生產(chǎn)銷售存在嚴(yán)重的環(huán)境污染和質(zhì)量安全隱患，黨中央、國(guó)務(wù)院三令五申堅(jiān)決打擊“地條鋼”非法生產(chǎn)，并要求于今年6月30日前徹底取締。7月29日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)作出批示強(qiáng)調(diào)，徹底取締“地條鋼”，化解過剩產(chǎn)能要堅(jiān)定不移推進(jìn)，防止死灰復(fù)燃。據(jù)估算，全國(guó)“地條鋼”產(chǎn)能不少于1.2億噸，產(chǎn)量不少于7000萬(wàn)噸/年。

 

（3）、國(guó)家即將淘汰鋼筋生產(chǎn)“穿水工藝”，帶動(dòng)釩需求大幅增加

 

 釩作為鋼鐵行業(yè)的“味精”在鋼中起到細(xì)化晶粒，從而提高強(qiáng)度的作用。三級(jí)螺紋鋼20MnSiVNb 20MnSiVNb是典型的低碳微合金高強(qiáng)度建筑工程結(jié)構(gòu)用鋼，其屈服強(qiáng)度高于400MPa，是典型的HRB400三級(jí)螺紋鋼，用途極為廣泛。三級(jí)螺紋鋼筋是在20MnSi鋼基礎(chǔ)上添加微合金元素釩或鈮而來(lái)。三級(jí)螺紋鋼具有強(qiáng)度高，性能穩(wěn)定，安全儲(chǔ)備量大，抗震性能好，節(jié)省鋼材，施工方便等優(yōu)越性，因此其更適用于高層，大跨度和抗震建筑結(jié)構(gòu)用鋼。

 

然而，由于部分螺紋鋼生產(chǎn)企業(yè)通過“穿水”工藝提高螺紋鋼的強(qiáng)度，從而減少了合金的加入量。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB1499-2007要求，HRB400 螺紋鋼中Mn含量要在1.6%左右，同時(shí)根據(jù)需要鋼中可以添加V、Nb、Ti等合金以提高強(qiáng)度。部分企業(yè)通過“穿水”工藝直接將Q235的鋼材變?yōu)?HRB400使用，這類鋼材容易導(dǎo)致螺紋鋼表面生銹嚴(yán)重，“穿水”后螺紋鋼強(qiáng)度提高，但韌性下降。

 

今年5月，國(guó)家質(zhì)檢局開展嚴(yán)查螺紋鋼質(zhì)量行動(dòng)，提出對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝、煉鋼和軋鋼設(shè)備務(wù)必檢查到位，對(duì)違法違規(guī)者，要立即辦理撤銷工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證書手續(xù)。并于 2017 年 6 月 30日前完成建筑用熱軋鋼筋生產(chǎn)許可獲證企業(yè)全面排查，并向總局報(bào)送工作總結(jié)，總結(jié)中要逐家說(shuō)明企業(yè)檢查情況、發(fā)現(xiàn)問題和處理情況。此前國(guó)家鐵路局也發(fā)布公告稱高鐵工程必須用不穿水螺紋鋼。由此看來(lái)，國(guó)家即將淘汰鋼筋生產(chǎn)過程中的“穿水工藝”，中小鋼廠不得不采取通過加釩的方式來(lái)生產(chǎn)螺紋鋼，未來(lái)釩需求增加。

 

如果鋼鐵企業(yè)合金化過程中將提高釩的用量0.002%-0.005%，預(yù)計(jì)將提升釩的總需求達(dá)11%。

 

（4）、航空工業(yè)用釩穩(wěn)步增加，全釩液流電池有望成為釩應(yīng)用熱點(diǎn)

 

美國(guó)航空巨頭波音公司2017年6月20日發(fā)布市場(chǎng)展望年度報(bào)告，預(yù)計(jì)未來(lái)20年間全球需要新增41030架飛機(jī)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3.7%，總價(jià)值超過6萬(wàn)億美元。全球新飛機(jī)交付量中，57%將用于航空業(yè)發(fā)展，43%將用于替換老舊飛機(jī)。新型飛機(jī)為節(jié)省燃油消耗將越來(lái)越多地使用諸如含釩鈦合金材料、復(fù)合材料和碳纖維材料等。

 

全釩液流儲(chǔ)能電池具有壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、安全可靠、生命周期性價(jià)比高、快速響應(yīng)、深度充放及環(huán)境友好等突出優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一，應(yīng)用于可再生能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能等）并網(wǎng)發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能、智能微網(wǎng)、離網(wǎng)電力供應(yīng)、備用電源等領(lǐng)域。由于可再生能源具有間歇性、不穩(wěn)定性、不可調(diào)控等自然屬性，導(dǎo)致其并網(wǎng)、消納和利用等方面存在眾多困難和挑戰(zhàn)。通過引入全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)，將可以有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)、降低供電成本、提高電力設(shè)備利用率等，促進(jìn)可再生能源的并網(wǎng)和使用。全釩液流電池技術(shù)將在可再生能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、調(diào)度、控制等方面帶來(lái)重大變革，推動(dòng)可再生能源發(fā)展，在構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。

 

2016年大連融科儲(chǔ)能獲得200MW/800MWh儲(chǔ)能調(diào)峰電站項(xiàng)目是全釩液流電池技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)志性事件。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將增加五氧化二釩的消費(fèi)達(dá)到8000噸。有分析認(rèn)為，全釩液流電池技術(shù)如果在儲(chǔ)能市場(chǎng)能夠全面走向商業(yè)化，未來(lái)對(duì)導(dǎo)致釩的需求出現(xiàn)成倍增長(zhǎng)。

 

由上可見，在市場(chǎng)和政策的共同作用下，釩產(chǎn)業(yè)格局已經(jīng)發(fā)生根本性改變，供需失衡已經(jīng)由過去的供大于求狀況轉(zhuǎn)向目前的供應(yīng)短缺局面，這是目前釩價(jià)格上漲的主要原因。同時(shí)，國(guó)家的行政干預(yù)打亂了市場(chǎng)正常的運(yùn)行規(guī)律，加劇了市場(chǎng)的波動(dòng)和預(yù)期，造成短時(shí)間市場(chǎng)價(jià)格的暴漲。

 

三.   全釩液流電池商業(yè)化成本面臨重大挑戰(zhàn)

 

1、釩價(jià)飆升對(duì)釩電池成本的影響

 

（1）釩是構(gòu)成釩電池的核心基礎(chǔ)材料

 

釩電池，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。釩電池將存儲(chǔ)在電解液中的能量轉(zhuǎn)換為電能，通過兩個(gè)不同類型的、被一層隔膜隔開的釩離子之間交換電子來(lái)實(shí)現(xiàn)。電解液是由硫酸和釩混合而成的，酸性和傳統(tǒng)的鉛酸電池一樣。由于這個(gè)電化學(xué)反應(yīng)是可逆的，所以VRB電池既可以充電，也可以放電。充放電時(shí)隨著兩種釩離子濃度的變化，電能和化學(xué)能能相互轉(zhuǎn)換。

 

因此，釩電解液、隔膜、電極是釩電池的核心材料。釩作為物質(zhì)基礎(chǔ)，以釩電解液形式存在，釩電解液的性能將直接影響到電池系統(tǒng)的工作效率、使用壽命、運(yùn)行工況等。為保障釩電解液性能，滿足釩電池長(zhǎng)時(shí)間苛刻的質(zhì)量要求，從工業(yè)級(jí)98%片狀五氧化二釩到電解液是一個(gè)比較復(fù)雜而且成本高昂的生產(chǎn)過程。

 

（2）釩價(jià)格波動(dòng)對(duì)釩電池成本帶來(lái)的影響

 

大多數(shù)釩電池廠家使用的釩電解液濃度為1.5-1.7 mol/L，以1.6 mol/L計(jì)算，每立方釩電解液將消耗五氧化二釩為145.61公斤。

 

根據(jù)儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需求，釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)容量時(shí)間可以從2小時(shí)到12小時(shí)甚至24小時(shí)不等，平均每kWh使用電解液60-80升，以70升計(jì)算。

 

備注：暫不考慮到從工業(yè)級(jí)98%片狀五氧化二釩加工成釩電解液的損耗成本

 

由此可見，釩價(jià)格的波動(dòng)直接影響到全釩液流電池的成本。以2016年年初五氧化二釩3萬(wàn)元/噸計(jì)，目前20萬(wàn)元/噸五氧化二釩的價(jià)格已經(jīng)給釩電池成本增加了1732.76元/kWh，電池成本增幅43.32%。如果僅以7月份五氧化二釩漲幅10萬(wàn)元/噸來(lái)計(jì)算，則釩電池成本增加了1019.27元/kWh，單月成本增幅達(dá)到25.48%！

 

（3）釩電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)成本狀況

 

目前儲(chǔ)能技術(shù)多種多樣，主要分為物理儲(chǔ)能（如抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等）、化學(xué)儲(chǔ)能（如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池）和電磁儲(chǔ)能（如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等）三大類。根據(jù)各種儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)，飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能適合于需要提供短時(shí)較大的脈沖功率場(chǎng)合，如應(yīng)對(duì)電壓暫降和瞬時(shí)停電、提高用戶的用電質(zhì)量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等；而抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和電化學(xué)電池儲(chǔ)能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應(yīng)用場(chǎng)合。

 

作為目前最成熟的液流電池，全釩液流電池循環(huán)壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快速、成本較低和部署靈活，可廣泛用于電網(wǎng)調(diào)峰、新能源并網(wǎng)、離網(wǎng)電力供應(yīng)等領(lǐng)域。然而其缺點(diǎn)在于能量密度低，使用溫度有局限性，復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和與之對(duì)應(yīng)的高昂制造成本等。目前釩電池的成本要遠(yuǎn)高于鉛酸/鉛碳電池、鋰電池、鋅溴等儲(chǔ)能電池，這也制約了釩電池快速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的進(jìn)程。

 

 

2、高釩價(jià)下釩電池應(yīng)對(duì)之路

 

（1）、探索適合的釩電池技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，合理進(jìn)行差異化市場(chǎng)定位

 

2017年普遍被認(rèn)為是儲(chǔ)能元年，在國(guó)家一系列政策的鼓勵(lì)和扶持下，各種不同的儲(chǔ)能技術(shù)百花齊放，蓬勃發(fā)展。然而，不同的儲(chǔ)能技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，目前還沒有任何一種技術(shù)可以取代其他所有儲(chǔ)能技術(shù)。各種儲(chǔ)能技術(shù)相互競(jìng)爭(zhēng)、相互依存，甚至相互補(bǔ)充的狀態(tài)將長(zhǎng)期存在。

 

因此，在高釩價(jià)的背景下，探索適合的釩電池應(yīng)用場(chǎng)景，充分發(fā)揮釩電池技術(shù)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，顯得尤為重要。釩電池具有突出的壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、安全可靠、生命周期性價(jià)比高、快速響應(yīng)、深度充放及環(huán)境友好等突出優(yōu)勢(shì)，釩電池商業(yè)化開發(fā)首先要充分發(fā)掘出適合這些特點(diǎn)的剛性需求。在完成剛性需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)釩電池成本狀況，徐圖而進(jìn)，嘗試在競(jìng)爭(zhēng)性或可替代性的應(yīng)用領(lǐng)域嘗試與其他儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)乃至擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

 

（2）、通過技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改進(jìn)，不斷優(yōu)化并降低釩電池成本

 

釩雖然在釩電池的系統(tǒng)成本中占有很高比例，但是釩電池仍然存在較大的成本下降空間。隔膜、電極、雙極板等電池功能材料可以通過技術(shù)突破和規(guī)?；慨a(chǎn)，持續(xù)不斷地降低成本。同樣，釩電解液的能量密度提高、配方優(yōu)化，也會(huì)在一定程度上降低成本。

 

與此同時(shí)，釩電池的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成與制造水平的改進(jìn)和提升也會(huì)顯著打來(lái)成本的下降。在這方面，大連融科已經(jīng)建成年產(chǎn)300MW全釩液流電池系統(tǒng)生產(chǎn)線，成本得到了很好地控制。

 

同樣，通過電池性能的改進(jìn)，效率的提升，也可以提高全釩液流電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

 

（3）、積極探索新型儲(chǔ)能商業(yè)化模式

 

目前，儲(chǔ)能商業(yè)化實(shí)踐在不斷鋪開。在商業(yè)化應(yīng)用方面，在用戶側(cè)通過峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)套利、在電網(wǎng)側(cè)探索試行容量電價(jià)、在發(fā)電側(cè)推動(dòng)建立靈活電源補(bǔ)償機(jī)制等模式的實(shí)踐逐漸增多。

 

從現(xiàn)有項(xiàng)目看，儲(chǔ)能系統(tǒng)的資產(chǎn)一般掌握在儲(chǔ)能廠商或系統(tǒng)集成商的手中，收入就是為用戶節(jié)約的部分電費(fèi)。由于投資回收期較長(zhǎng)，廠商或集成商的風(fēng)險(xiǎn)較大，同時(shí)還要支付項(xiàng)目的先期投入，壓力也不小。近期，投融資機(jī)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的滲透不斷加強(qiáng)，從關(guān)注逐步向合作轉(zhuǎn)化；由投融資機(jī)構(gòu)參與的儲(chǔ)能電站建設(shè)模式不斷涌現(xiàn)。

 

（4）、合理引入金融創(chuàng)新工具

 

釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由于初期投入大，回報(bào)期長(zhǎng)等，在商業(yè)化推進(jìn)過程中具有一定的難度。通過金融租賃方式，用戶就不必一次性負(fù)債或者動(dòng)用自己的資金來(lái)投資。在這一模式中，金融租賃機(jī)構(gòu)將是儲(chǔ)能電站的所有權(quán)人和出租方，電站的使用者作為承租人向金融機(jī)構(gòu)支付租金和利息，租賃期滿，電站的所有權(quán)可以轉(zhuǎn)移給出租人。

 

與光伏等行業(yè)類似，儲(chǔ)能也是重資產(chǎn)的行業(yè)，前期投資較大，但建成后收益是明確可預(yù)測(cè)的，這就可以做一些融資性的安排，例如資產(chǎn)證券化。

 

此外，通過BOT、BOO、BOOT、BLT、PPP等方式，可以引入多樣化資本，共同推動(dòng)儲(chǔ)能項(xiàng)目的獲取與實(shí)施。

 

（5）、建立釩價(jià)預(yù)警機(jī)制，合理預(yù)期項(xiàng)目成本

 

由于釩是一種稀有金屬，其價(jià)格經(jīng)常波動(dòng)，這對(duì)釩電池商業(yè)化開發(fā)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能項(xiàng)目都有明確的項(xiàng)目周期和項(xiàng)目預(yù)算，無(wú)法承擔(dān)釩價(jià)格劇烈波動(dòng)所帶來(lái)的影響。因此建立釩價(jià)格預(yù)警機(jī)制，合理確定儲(chǔ)能項(xiàng)目成本非常重要。

 

建立預(yù)警機(jī)制后，可以在釩價(jià)低迷時(shí)，加大釩的原料采購(gòu)并合理建立庫(kù)存。在釩價(jià)高位時(shí)，減少或暫停采購(gòu)。同時(shí)提高儲(chǔ)能項(xiàng)目預(yù)算，保障項(xiàng)目能夠順利得以實(shí)施。

 

（6）、發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)，鎖定釩原料供應(yīng)

 

需要與釩原料企業(yè)建立緊密的合作伙伴關(guān)系，通過長(zhǎng)期合同、參股或交叉持股等方式深度融合，建立風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利潤(rùn)共享機(jī)制，鎖定釩原料供應(yīng)，促進(jìn)雙方共同發(fā)展。

 

四.  探討與展望

 

釩市場(chǎng)經(jīng)歷了多年低迷之后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸失衡，有效供給大幅減少，市場(chǎng)面臨短缺局面。自2016年以來(lái)，釩價(jià)格逐漸上漲，釩價(jià)值重新回歸并得到一定程度的修復(fù)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)釩市場(chǎng)在經(jīng)歷了7月份因國(guó)家禁止釩渣進(jìn)口政策刺激的飆漲之后，價(jià)格走勢(shì)逐漸放緩，各方對(duì)此持觀望態(tài)度。

 

受到高價(jià)格刺激的影響，部分釩產(chǎn)能有望能夠恢復(fù)，等到復(fù)產(chǎn)后的產(chǎn)能釋放到市場(chǎng)后，釩的供應(yīng)緊張情況將得到緩解，價(jià)格將重新回歸于理性，當(dāng)然這一切都需要有一定的時(shí)間。同時(shí)，還需要密切關(guān)注來(lái)自于環(huán)保和鋼鐵等方面國(guó)家政策的變化和影響。

 

在目前高釩價(jià)的背景下，全釩液流電池商業(yè)化進(jìn)程將面臨嚴(yán)峻的成本挑戰(zhàn)。部分釩電池項(xiàng)目將不得不推遲實(shí)施，部分潛在新項(xiàng)目將不得不讓步與其他儲(chǔ)能技術(shù)。釩電池商業(yè)化開發(fā)進(jìn)程將延緩，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆冋?，市?chǎng)份額將減少。

 

從產(chǎn)業(yè)上下游角度來(lái)看，在目前釩價(jià)格情況下，釩礦山企業(yè)獲得了非常高的盈利水平，而釩電池則面臨巨大的成本壓力。然而，釩企業(yè)和釩電池企業(yè)從來(lái)不是一種博弈關(guān)系，相反，兩者是上下游相互依存的關(guān)系。只有釩電池發(fā)展成功，才會(huì)有望為釩行業(yè)帶來(lái)巨大的釩需求，促進(jìn)釩行業(yè)的健康快速發(fā)展。同樣，只有釩行業(yè)獲得合理的盈利水平，釩資源的大規(guī)模開采與供應(yīng)才能成為現(xiàn)實(shí)。

 

作為具有革新性的儲(chǔ)能技術(shù)，全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)自問世以來(lái)就收到儲(chǔ)能領(lǐng)域的高度關(guān)注。2000年開始，日本住友電工開始進(jìn)行釩電池的示范和驗(yàn)證工作。然而2005年釩價(jià)格的暴漲，導(dǎo)致住友電工不得不停止釩電池的繼續(xù)開發(fā)。2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后，由于缺乏有效需求也沒有新的應(yīng)用開發(fā)，釩價(jià)格開始持續(xù)大跌。因此住友電工在2011年釩價(jià)格回落才重新開始進(jìn)行釩電池的開發(fā)工作，并先后在橫濱和北海道建設(shè)了1MW/5MWh和15MW/60MWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。大連融科更是在2016年獲得了200MW/800MWh全釩液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站項(xiàng)目，目前正在有序?qū)嵤?/div>