沉寂没几天的攀钢钒钛又涨停啦！钒电池为何魅力不减？还有谁在做？

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南山 | 作者 

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价值线导读

储能电池防火灾，把钒电池推上舞台

这一轮的爆红则要从一份文件说起。6月29日，国家能源局官网发布了《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》。

意见稿明确指出，为防止电化学储能电站火灾事故，中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。

伴随着储能行业尤其是电化学储能的快速发展，储能的安全问题也日益凸显。

去年4月16日，北京一储能电站在施工调试过程中起火，明火直到11个小时之后才被彻底扑灭。这次事故最终导致了2名消防员牺牲，并造成直接财产损失1660.81万元，引发业内震动。

资料显示，2011年—2022年4月，全球共计发生34起储能电站爆炸事故。其中，锂电池引发的事故多达32起，占比高达94%。剩余2起分别为铅酸电池和钠硫电池。而在锂电池引发的32起事故中，至少有27起与三元电池相关。

本次意见稿的出台，凸显了监管层对储能电池安全问题的重视。行业急需找到一种更加安全的电池，来替代不安全的三元和钠硫电池。

敏锐的资本市场嗅到了这一风口，钒电池开始进入市场的主流视野。

钒电池全名叫全钒液流电池。相比锂电池，钒电池有这样几个特点：

1、钒电池采用的是不可燃的水基电解质，而不是像锂电池那样采用易燃的有机电解质；

2、钒电池电极采用的是惰性材料，正负电极本身不参与电化学反应；

3、钒电池将电解液单独储存在外部储罐中，避免了热积累效应。

正是基于这些材料和结构上的特点，使得钒电池不会发生热失控，不会像锂电那样产生析锂现象生长出锂枝晶，不容易短路，从而可以很好的解决储能电池安全这一关键的痛点。

众所周知，我国的锂资源储量占全球的比重不到7%，并且存在品味低、开采难度高，不得不高度依赖进口。天齐锂业董事长蒋卫平曾在今年的两会上透露，国内65%的锂原料依赖进口。

钒资源的情况则完全不同。

钒在元素周期表中排第23，是地壳中是第17常见的元素。据USGS统计，全球 99%以上的钒矿储量集中在中国、澳大利亚、俄罗斯和南非四国；其中，中国钒矿储量约为950万吨，占世界钒资源储量的 39%，位居世界第一。

好不容易有一种储量全球第一的资源！因此，发展钒电池，对于破除我国的锂资源焦虑有着非常积极的意义。

那么问题来了，这么好的钒电池，市场空间会有多大？

研究机构EVTank在近日发布的《中国钒电池行业发展白皮书（2022年）》预测，2022年钒电池全年新增装机量约为0.6GW，而到了2025年，钒电池新增装机量将达到2.3GW，是2022年的3.83倍，复合增长率高达56.50％。

从拉动钒的需求角度来看，1GWh钒电池需要消耗1万吨五氧化二钒。那么到2025年，假设新增钒电池时长均为4小时，那么2.3GW的装机对应9.2GWh的容量，将需要9.2万吨的五氧化二钒。

然而，根据USGS测算，2021年中国生产的金属钒折算成五氧化二钒仅13.1万吨，其中90%的都用来生产钢铁。这样算下来，以我国当前钒的产量，未来的供需还是非常紧张的。

攀钢钒钛被热炒正是基于这样的逻辑。作为全球主要钒制品供应商之一，攀钢钒钛控股股东攀钢集团掌握的钒钛磁铁矿储量达13.04 亿吨，可采量达6.13亿吨。2021年，攀钢钒钛钒产品（以五氧化二钒计）产能达4.33万吨/年，全球市占率达20%。

同时，攀钢钒钛2021年钒产品收入占比32.11%，毛利率在所有产品中最高，达30.50%。一旦钒电池起量带动公司钒产品放量，再叠加未来可能存在的供需紧张导致钒产品价格进一步上涨，攀钢钒钛未来的利润想象空间确实非常可观。

然而，看上去很美好的钒电池，却存在着两个致命的缺陷。

首先，钒电池的初始投资成本过高。

根据已披露具体投资金额的钒电池项目，钒电池的总投资成本大约在3.8-6.0元/Wh左右，这一投资金额是锂电池的两倍以上。而且，这还是在锂价处于历史高位而钒价并不高的情况下。

此前有很多研究表明，从全生命周期来看，由于钒电池循环寿命长且易回收，分摊下来其实钒电池成本更低。以全生命周期计算，钒电池的成本在0.3-0.4元/Wh，而锂电池约0.5元/Wh左右。

但是，这只是理论上的测算。在实际操作中，多数大投资方其实更看重当下的成本，并不会看全生命周期这么远。因为这个周期太长了，电池技术日新月异，20年的时间里什么都可能发生，也许钒电池还没怎么大规模应用，新的更安全成本更低的电池就已经出现了。或许正是这个原因，现有的钒电池项目多数是地方政府推动的示范项目。

另一方面，钒电池较大的体积，也限制了钒电池的使用场景。

相比锂电池，钒电池的能量密度很低，只有20-50Wh/kg，不到磷酸铁锂电池的 1/3。较低的能量密度意味着储存相同水平的能量，需要更大的重量和体积。这就使得钒电池基本告别了车用等对体积要求较高的场景。

也有钒电池厂商在尝试将钒电池用于家用储能。但从推出的产品来看，体积是锂电池的3-7倍，市场接受度存疑。

使用场景的限制对钒电池的降本幅度和速度非常不利。

以锂电池作为参考。锂电池之所以能在近年来爆发，要得益于成本的快速下降，而锂电成本的下降又在很大程度上要归功于丰富的应用场景，使得下游需求放量，从而形成规模效应。

钒电池下游使用场景的限制，注定了无法很快获得像锂电池那样的规模效应。对于急需降低初始投资成本的钒电池来说，无异于雪上加霜。

此外，钒电池还有工作温区窄、石墨板需要经常维护等缺陷。这些缺陷都使得钒电池的商业化仍处于发展初期，正如四川省经信厅材料工业处处长赵德本所言，钒电池还有很长的路要走，需要示范引领，要形成合力、整体推进。

国家能源局的一份征求意见稿，让钒电池重新回到人们的视野，也为钒电池的加速商业化创造了条件。但后续的发展能否达到预期，还要等待更多的细则和更加明确的扶持政策。

如何看待投资机会？

尽管钒电池离真正的完全商业化仍有距离，但作为投资者来说，提前掌握和挖掘相关的投资机会，总是可以有备无患。

与锂电池一样，钒电池同样可以通过深挖不同的细分环节来寻找投资机会。

钒电池最核心的组成部分包括电解液、电堆、控制系统和配套设施。其中，电解液和电堆的成本占了钒电池总成本的近70%，是未来投资重点关注的领域。

电解液方面，首先是上游材料钒矿和五氧化二钒。龙头是攀钢钒钛，钒产品产能全国第一。河钢股份产能国内第二，仅次于攀钢钒钛。此外，安宁股份、西部矿业、龙佰集团等也拥有钒矿和五氧化二钒。

电解液制造方面，非上市公司大连融科占据了80%的市场份额。

值得一提的是，上游材料巨头正加速切入中下游的生产，比如攀钢钒钛已通过与大连融科子公司的合作切入了电解液的生产，而河钢股份的电解液产线也已实现批量生产。

电堆方面，按照组成可以进一步细分为电极、双极板、交换膜。

电极的主要原材料是石墨毡或碳纸。碳纸电阻更低但技术难度较高，目前被国外厂商垄断。石墨毡国内的主要生产企业是非上市公司江油润生，占据了50%的市场份额。

双极板主要有碳塑复合双极板和石墨双极板两种。碳塑复合双极板国内的主要生产企业是非上市公司嘉兴纳科，石墨双极板的国内生产企业是非上市公司上海弘枫、华熔科技。

交换膜方面，钒电池主要使用的是全氟磺酸树脂膜。国内生产企业主要是港股上市公司东岳集团（00189.HK）。

细心的投资者可能已经发现，钒电池电堆的构成和氢燃料电池高度相似。而当前掌握氢燃料电池电堆核心技术的公司并不多，且大多尚未上市。因此，那些已在氢燃料电池电堆材料领域有一定核心竞争力的企业，未来更容易切入钒电池电堆领域。

电池整机制造方面，技术壁垒高，研发周期长。拥有相关技术的上市公司主要有上海电气、国网英大（武汉南瑞）。

此外，易成新能宣称其参股孙公司开封时代新能源科技有限公司筹建钒电池项目达产后可实现全钒液流电池电堆300MW/年的生产规模。

最后，控制系统方面，和锂电池类似，主要包括变流器PCS、能源管理系统EMS、电源管理系统BMS和变频器等。

但目前较少有公司专注于做钒电池相关控制系统，公开信息明确提到有产品专门用于钒电池的上市公司只有智光电气，该公司声称已研制了大功率钒电池储能PCS，采用了特有的电力电子拓扑结构和控制技术。

除了智光电气，那些已在锂电储能控制系统上有较强竞争力的企业，也是未来可以重点关注的方向。