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1、 证券研究报告证券研究报告 行业研究电池行业研究电池 2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 钒电池深度报告：乘储能东风，溪云初起正当时钒电池深度报告：乘储能东风，溪云初起正当时 Table_Author 左景冉 分析师 Email: 证书:S01 投资要点：投资要点：新型储能技术百舸争流，钒电池在长时储能领域优势明显新型储能技术百舸争流，钒电池在长时储能领域优势明显。目前在大规模储能技术中，以液流电池最安全经济，液流电池中又以全钒液流电池（又称“钒电池”）技术成熟度最好、应用最广、商业化程度最高、研究最为全面系统。而且从长时储能的经济性

2、、安全性、使用寿命、矿产资源自主可控角度，钒电池比锂电池储能更有优势，政策驱动下有望在大规模长时储能领域取代国内锂电池。技术日趋成熟，技术日趋成熟，产业链初步成形产业链初步成形。钒电池所需关键材料基本可以实现全国产化，部分部件与国外先进水平有一定差距。上游，钒资源储量全球第一；中游，电解液生产基本自主可控，电极碳素材料可满足生产要求，但全氟隔膜成本高、技术路线尚不明朗；下游，初装成本限制大规模商业化，但长期储能有优势。钒钒电池尚处于商业化早期，产业链强势环节有望率先收益电池尚处于商业化早期，产业链强势环节有望率先收益。上游钒资源供给刚性，自有钒矿企业铸就资源壁垒；中游关键材料商中，电解液厂商多

3、为钒资源企业向下游产业链延伸或者电池集成商向上游一体化布局，部分隔膜材料商有望打破国外垄断；下游系统集成商由于初装成本高且受上游钒价波动影响，在市场推广初期利润承压，后期有望随装机规模扩大而逐步改善。投资建议：投资建议：建议循序渐进式布局。短期内建议重点关注议价能力较强的钒矿资源企业，如钒钛股份、河钢股份等。中长期建议关注在钒电池电堆和储能系统有技术优势的企业，如大连融科、北京普能等。风险提示：风险提示：钒电池商业化不及预期；钒产品价格快速上涨；技术迭代风险；政策变动风险。投资评级：投资评级：看好看好 （首次）（首次）市场表现市场表现 相关报告相关报告 -20%-10%0%10%20%30%4

4、0%50%5/57/169/2612/72/174/30电池沪深300 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2 目录目录 1.钒电池简介.5 1.1 发展历程：从“女神元素”到储能电池.5 1.2 市场：乘储能东风，溪云初起正当时.6 2.产业链：技术日趋成熟，产业链初步成形.8 2.1 上游：我国钒储量全球第一，自有钒矿企业铸就资源壁垒.8 2.2 中游：关键材料自主可控，国产替代趋势明显.12 2.3 下游：技术迭代推动系统降本，钒电池产业化有望提速.17 3.储能路线对比：钒电池是大规模长时储能的优选路径.20 3.1 储能技术对比：规模储能

5、技术中，液流电池最安全经济.20 3.2 液流电池对比：钒电池成熟度最好、商业化最高、研究最系统.21 4.发展趋势：钒电池有望在储能产业的规模化、高安全化进程中充分收益.22 4.1 储能产业发展迈向规模化、标准化，长时储能峥嵘初显.22 4.2 事故频发催化安全标准提升，峰谷电价政策提升盈利空间.24 4.3 钒电池尚处于商业化早期，产业链优势环节有望率先收益.25 5.重点公司：建议关注钒钛股份、河钢股份等.26 6.风险提示.28 EYgVYZlXfW4WlY1WlXdU6MbP6MtRpPpNpMjMqQsPeRoPuMbRnMqQuOtRpOxNsRqR行业研究2023 年 05

6、月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3 图图目录目录 图 1 全钒液流电池工作原理示意图.5 图 2 磷酸铁锂电池工作原理示意图.5 图 3 国内全钒液流电池发展历程.6 图 4 未来 5 年中国新型储能累计装机规模预测（单位：GW）.7 图 5 液流电池产业链.8 图 6 2021 年全球探明钒资源分布情况.9 图 7 我国钒产品主要应用场景.9 图 8 中国钒矿资源产业链及应用领域.9 图 9 2021 年中国大陆主要钒矿资源、产业及产品分布.10 图 10 现阶段国内主要提钒工艺.10 图 11 粗钢产量变化（单位：万吨/日）.11 图 12 钒电池对钒需求预计（单位：

7、GW，万吨）.11 图 13 近几年钒产品价格变化（单位：元/吨）.11 图 14 典型 4h 全钒液流电池储能成本构成.12 图 15 全钒液流电池单体内部结构.12 图 16 电解液的充放电过程.13 图 17 大连液流电池储能调峰电站一层的电解液储罐区.13 图 18 电极流道研发进展情况.15 图 19 液流电池用石墨毡电极材料.15 图 20 全钒液流电池隔膜工作示意图.16 图 21 科慕公司的 Nafion 系列磺酸膜.16 图 22 全钒液流电池电堆结构示意图.17 图 23 全钒液流电池电堆.17 图 24 全钒液流电池电堆生产工艺流程.17 图 25 1 兆瓦储能系统模块示

8、意图.18 图 26 全钒液流电池储能系统工作原理.18 图 27 全钒液流电池储能系统的输出功率和储能容量可独立设计.18 图 28 100MW/200MWh 规模多元电化学储能电站成本对比.20 图 29 不同储能时长全钒液流电池储能系统的价格.20 图 30 各类储能技术的适用规模及领域.20 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4 图 31 2014-2022 年国内新型储能累计装机规模（单位：GW，%）.22 图 32 2022 年各电池类型电化学储能项目新增装机分布.23 图 33 中国储能产业化梯队.23 图 34 2022 年电化学

9、储能装机规模分布（单位：MW，MWh,%）.23 图 35 2040 年长时储能潜在市场规模.23 图 36 2023 年 4 月各省份最大峰谷电价差（单位：元/kWh）.25 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5 1.钒电池钒电池简介简介 1.1 发展历程：从“女神元素”到储能电池发展历程：从“女神元素”到储能电池 全钒液流电池（全钒液流电池（VFB）又称钒电池，主要利用钒离子的价态的变化来实现电能的储）又称钒电池，主要利用钒离子的价态的变化来实现电能的储存和释放存和释放。从工作原理上来看从工作原理上来看，钒电池相比锂离子电池的最大不同在于导电

10、离子主要为不同价态的钒离子。钒元素的价态多变，不同价态的化合物呈现不同的颜色，所以用北欧神话里的女神 Vanadis（又名 Freyja，爱情与美貌之神）来命名，翻译为中文就是“钒”。充电时，正极的 VO2+失去电子成为 VO2+，负极的 V3+得到电子成为 V2+；放电时则相反。从结构上看，从结构上看，与锂电池的电解液集成在电池内部不同，钒电池的正负极的两侧各有一个电解液储罐，通过循环泵输送至电池内部进行反应。图图1 全钒液流电池工作原理示意图全钒液流电池工作原理示意图 图图2 磷酸铁锂电池工作原理示意图磷酸铁锂电池工作原理示意图 资料来源：低成本液流电池储能技术研究（刘庆华等，2019），

11、联储证券研究院 资料来源：高性能层状锂离子电池正极材料的制备与研究（刘同超等，2019），联储证券研究院 钒电池最早由澳大利亚新南威尔士大学钒电池最早由澳大利亚新南威尔士大学 Skyllas-Kazacos 提出，因其具有安全性提出，因其具有安全性高、储能容量大、使用寿命长等特点得到了长足的发展高、储能容量大、使用寿命长等特点得到了长足的发展。钒电池正负极氧化还原电对使用同种元素钒，电解液在长期运行过程中可再生，避免了交叉污染带来的电池容量难以恢复的问题；钒电池正负极反应动力学良好，无外加催化剂即可达到较高的功率密度；而且由于钒电池使用水溶液作为储能介质，避免了有机溶剂作为电解液时易燃易爆炸的

12、安全风险，可靠性高。随着清洁能源发展对储能需求的增加，越来越多的研究单位和企业开始涉足钒电池产业化的开发，如日本住友电工、美国 UET 公司、英国 Invinity、奥地利 Enerox、澳大利亚 TNG Ltd 公司等。我国对钒电池的研究起步较早，目前已进入大规模商业示范运行和市场开拓阶段。我国对钒电池的研究起步较早，目前已进入大规模商业示范运行和市场开拓阶段。20 世纪 80 年代末，北京大学和中国地质大学已建立了全钒液流电池实验室模型。1995年中国工程物理研究院研制出 1kW 的钒电池电堆样机。此后，中南大学、中科院大连化物所、清华大学、中科院沈阳金属所、北京普能、大连融科等机构开始从

13、事钒电池的研发和商业化推广工作。2022 年 10 月 31 日，全球最大的全钒液流电池储能电站建成并在辽宁大连并网发电，一期规模为 100MW/400MWh。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 6 图图3 国内全钒液流电池发展历程国内全钒液流电池发展历程 资料来源：液流电池储能技术研究进展（袁志章等，2022），联储证券研究院 1.2 市场：乘储能东风，溪云初起正当时市场：乘储能东风，溪云初起正当时 随着储能行业的快速发展，钒电池装机规模有望进一步增长。随着储能行业的快速发展，钒电池装机规模有望进一步增长。根据国家能源局的数据，截至 2022 年

14、底，全国已投运新型储能项目装机规模达 870 万千瓦，平均储能时长约 2.1 小时，比 2021 年底增长 110%以上。2021 年 7 月，国家能源局在关于加快推动新型储能发展的指导意见 中指出，到 2025 年，我国新型储能装机容量要达到 30GW以上。而根据 2022 年 11 月中国电力企业联合会新能源配储能运行情况调研报告的数据，到 2025 年，国内各省规划的新型储能装机规模合计超过 60GW。而钒电池作为储能技术的一种，2021 年和 2022 年在新型储能装机中的占比分别为 0.6%、2.3%，并有望随着长时储能需求的增大，渗透率进一步提升。行业研究2023 年 05 月 0

15、4 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 7 乐观场景下，假设各省储能目标都能顺利实现，2025 年国内钒电池市场渗透率达到15%，平均储能时长为 4h，则预计 2025 年钒电池的装机功率为 9GW，装机容量达到36GWh 以上，而钒电池产业将从商业化初期进入规模化发展阶段。表表1 多省市“十四五”规划储能装机目标多省市“十四五”规划储能装机目标 序号 时间 省份 文件名称 储能装机目标（GW）1 2022 年 12 月 19 日 青海 青海省碳达峰实施方案 6 2 2022 年 2 月 28 日 甘肃 甘肃省“十四五”能源发展规划 6 3 2022 年 9 月 5 日 山西 山西省“

16、十四五”新型储能发展实施方案 6 4 2022 年 12 月 30 日 山东 山东省新型储能工程发展行动方案 5 5 2023 年 2 月 23 日 宁夏 宁夏“十四五”新型储能发展实施方案 5 6 2022 年 3 月 29 日 内蒙古 内蒙古自治区“十四五电力发展规划”5 7 2022 年 4 月 10 日 河北 河北省“十四五”新型储能发展规划 4 8 2022 年 6 月 6 日 浙江 浙江省“十四五”新型储能发展规划 3 9 2022 年 8 月 18 日 安徽 安徽省新型储能发展规划（2022-2025）3 10 2023 年 3 月 15 日 广东 广东省推动新型储能产业高质量发

17、展的指导意见 3 11 2022 年 8 月 1 日 江苏 江苏省“十四五”新型储能发展实施方案 2.6 12 2023 年 2 月 6 日 河南 河南省碳达峰实施方案 2.2 13 2022 年 5 月 19 日 湖北 湖北省能源发展“十四五”规划 2 14 2022 年 10 月 13 日 湖南 湖南省电力支撑能力提升行动方案（2022-2025 年）2 15 2022 年 12 月 29 日 广西 广西壮族自治区碳达峰实施方案 2 16 2022 年 11 月 29 日 云南 云南省应对气候变化规划（2021-2025 年）2 17 2022 年 12 月 6 日 四川 四川省电源电网发

18、展规划（2022-2025 年）2 18 2022 年 7 月 14 日 辽宁 辽宁省“十四五能源发展规划”1 19 2022 年 9 月 28 日 江西 江西省碳达峰实施方案 1 20 2022 年 11 月 21 日 贵州 贵州省碳达峰实施方案 1 21 2022 年 10 月 13 日 北京 北京市碳达峰实施方案 0.7 22 2022 年 8 月 26 日 福建 福建省推进绿色经济发展行动计划（2022-2025 年）0.6 23 2022 年 9 月 14 日 天津 天津市碳达峰实施方案 0.5 24 2022 年 8 月 8 日 吉林 吉林省碳达峰实施方案 0.25 资料来源：政府

19、部门官网，北极星储能网，联储证券研究院 图图4 未来未来 5 年中国新型储能累计装机规模预测（单位：年中国新型储能累计装机规模预测（单位：GW）资料来源：中关村储能产业联盟，联储证券研究院 0.170.200.250.401.081.723.285.7313.08(20)02040608000002120222023E2024E 2025E2026E 2027E新型储能装机规模（GW）保守场景中性场景乐观场景 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 8 2.产业链：

20、产业链：技术日趋成熟技术日趋成熟，产业链，产业链初步成形初步成形 目前钒电池产业处在商业化早期，市场需求未打开，相关企业分为三类：上游钒矿、目前钒电池产业处在商业化早期，市场需求未打开，相关企业分为三类：上游钒矿、中游原材料商和电池集成商。中游原材料商和电池集成商。现阶段钒电池产业链面临的主要问题是：成本问题制约了钒电池的规模化市场应用。后续随着产业链的完善，成本会有进一步的下降空间。图图5 液流电池产业链液流电池产业链 资料来源：液流电池储能模块的设计和优化（陈晖等，2019），联储证券研究院 2.1 上游上游：我国钒储量我国钒储量全球第一全球第一，自有钒矿企业铸就资源壁垒，自有钒矿企业铸就

21、资源壁垒 我国钒储量非常丰富，我国钒储量非常丰富，主要集中分布在四川攀枝花和河北承德等地区主要集中分布在四川攀枝花和河北承德等地区。在钒储量方。在钒储量方面，面，根据 USGS 数据，我国已探明钒储量 950 万吨，约占全球总储量的 37.6%，位居全球第一。在钒制品产量方面在钒制品产量方面，根据中国钢铁工业协会的数据，2021 年中国大陆钒产量约为 13.6 万吨，占全球产量比例约 65%，其中 2021 年四川攀西地区的钒产量为 6.2 万吨，约占全国钒产量的 44%，占全球钒产量的 30%。在钒资源的分布上，在钒资源的分布上，我国目前可提取的钒矿主要分布在四川攀枝花和河北承德，其中四川攀

22、西地区的钒储量最高，约占国内已探明钒储量的 63%；其他地区如中核钛白所在甘肃省，虽然也有分布，但以含钒石煤为主，资源利用率较差。表表2 2025 年钒电池储能市场空间测算年钒电池储能市场空间测算 市场预测 保守场景 中性场景 乐观场景 国内新型储能装机功率（GW）30 45 60 钒电池市场渗透率（%）5 10 15 钒电池装机功率（GW）1.5 4.5 9 平均储能时长（h）3 3.5 4 钒电池装机容量（GWh）4.5 13.5 36 电解液利用率（%）70 75 80 消耗五氧化二钒量（万吨）3.6 11.57 32.91 资料来源：中关村储能产业联盟，联储证券研究院 说明：保守场景定

23、义为成本下降、技术改进等因素未达预期的情形，乐观场景定义为各省储能规划目标顺利实现的情形。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 9 图图6 2021 年全球探明钒资源分布情况年全球探明钒资源分布情况 图图7 我国钒产品主要应用场景我国钒产品主要应用场景 资料来源：U.S.Geological Survey，联储证券研究院 资料来源：钒钛股份 2021 年报，联储证券研究院 在钒资源的应用方面，目前国内在钒资源的应用方面，目前国内 95%以上的钒产品应用在钢铁领域，以上的钒产品应用在钢铁领域，2%应用在钒应用在钒储能领域。储能领域。从钒消费领域来看，钒

24、制品主要应用于钢铁领域，约占 90%以上。将钒应用于钢铁铸造领域，可显著提高钢铁的强度、韧性和耐磨性；钒在钛合金中可作为稳定剂和强化剂，提高钛合金的延展性和可塑性；在化工领域，钒是重要的化工原料和催化剂；在储能领域，钒电解液是全钒液流电池的重要组件。随着钒电池产业化的进行，对钒产品的需求有望快速增大，上游钒制品生产线需要进一步的规模扩大和技术升级改造。图图8 中国钒矿资源产业链及应用领域中国钒矿资源产业链及应用领域 资料来源：中国钒矿资源及供需形势分析（高永璋等，2019），联储证券研究院 现阶段钒现阶段钒资源的开发和利用以钒钛磁铁矿资源的开发和利用以钒钛磁铁矿炼钢副产钒渣炼钢副产钒渣为主。为

25、主。我国钒资源主要为钒钛磁铁矿和含钒石煤，二者占比分别为 52%，48%。不过由于石煤提钒的回收率低、环保压力大生产成本高，目前我国钒资源的开发和利用以钒钛磁铁矿为主，在产钒原料占比中为 90%左右。据国际钒技术委员会（Vanitec）统计，全球约有 76%的钒来自中国、俄罗斯和新西兰钢厂的副产炼钢钒渣；约 13%的钒产量直接来自于钒钛磁铁矿，以南非的布什维尔德矿业公司和嘉能可公司、巴西的 Largo 资源公司为代表；约 11%的钒由二次回收的含钒副产品（含钒燃油灰渣、废化学催化剂等）及含钒石煤生产。中国37.6%俄罗斯19.8%澳大利亚23.8%南非13.9%巴西0.5%美国0.2%其他4.

26、3%钢铁,95%钛合金及化工行业,3%钒储能,2%行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 10 图图9 2021 年中国大陆主要钒矿资源、产业及产品分布年中国大陆主要钒矿资源、产业及产品分布 资料来源：2021 年全球钒工业发展报告（吴优等，2022），联储证券研究院 提钒工艺方面，现阶段主要采用以钒提钒工艺方面，现阶段主要采用以钒渣渣为原料的钠化焙烧提钒工艺。为原料的钠化焙烧提钒工艺。高炉转炉冶炼技术是一种传统的冶炼钒钛磁铁矿精矿的方法。在整个高炉转炉冶炼钒钛磁铁矿的流程中，主要产生了三种炉渣，即含钛高炉渣，钒渣和钢渣。钒渣提钒工艺主要包括钠化焙烧提

27、钒工艺、钙化焙烧提钒工艺、亚熔盐提钒工艺、无盐焙烧提钒工艺等，其中钠化焙烧提钒工艺是目前应用最广泛、最传统的提钒工艺。国内以钒钛磁铁矿为原料生产钒制品的企业有钒钛股份、建龙钢铁、承德钒钛、川威集团、德胜钒钛等。图图10 现阶段国内主要提钒工艺现阶段国内主要提钒工艺 资料来源：提钒工艺研究现状及进展（王浩等，2021），联储证券研究院 随着储能领域随着储能领域对钒需求的增大和提钒技术的不断进步，未来石煤提钒在钒工业的应对钒需求的增大和提钒技术的不断进步，未来石煤提钒在钒工业的应用比例会逐步提高。用比例会逐步提高。相比钒钛磁铁矿炼钢后的钒渣提钒（钒渣含钒量约为 15%），石煤矿的钒含量偏低，仅为

28、1%左右，且提钒成本明显偏高，约为 68 万元/吨，所以现阶段从事石煤提钒生产的多为中小型企业。据不完全统计，2022 年我国石煤提钒在产企业有14 家，总产能约为 1.4 万吨，主要集中在陕西商洛、河南等地区。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 11 钢铁行业用钒需求增量有限，钒电池产业化或带动钒消耗量迅速增加。钢铁行业用钒需求增量有限，钒电池产业化或带动钒消耗量迅速增加。2022 年，房地产行业对钢铁需求持续下降，汽车、机械行业对钢铁需求保持增长但增幅较小。根据中国钢铁工业协会数据，2022 年中国粗钢产量 10.13 亿吨，同比下降 2.1%

29、，连续第二年下降。由于钒制品在钢铁领域的主要应用为螺纹钢等精钢领域，未来钒在精钢里的添加量有望进一步提高，因此预计短期内钢铁行业用钒不会明显减少，也不会有大幅的增长。图图11 粗钢产量变化（单位：万吨粗钢产量变化（单位：万吨/日）日）图图12 钒电池对钒需求预计（单位：钒电池对钒需求预计（单位：GW，万吨），万吨）资料来源：同花顺 iFIND，联储证券研究院 资料来源：CNESA，EVTANK，联储证券研究院 钒制品的供给相对刚性钒制品的供给相对刚性，未来产能增量较为有限。，未来产能增量较为有限。由于现阶段钒产品主要来源于钒钛磁铁矿炼钢后的钒渣提钒，而当前国内政策严格控制钢铁产能，因此未来采用

30、钒渣提钒工艺带来的钒制品产能增量较为有限。石煤提钒工艺当前成本偏高，约为 8-10 万元/吨，且现有工艺环保压力较大，有待技术进一步成熟降低成本。图图13 近几年钒产品价格变化（单位：元近几年钒产品价格变化（单位：元/吨）吨）资料来源：同花顺 iFinD，联储证券研究院 钒产品历史价格受钢铁行业影响明显，随着钒电池对钒需求的增大，钒产品价格有钒产品历史价格受钢铁行业影响明显，随着钒电池对钒需求的增大，钒产品价格有望上涨。望上涨。自 2018 年 11 月 1 日起，国内钢铁企业生产建筑钢材执行新的国家标准 GB/T1499.2-2018，新标准对螺纹钢中钒铁用量提出了明确要求，此后钢铁行业钒用

31、量迅速增加，带动钒产品价格上涨，后续随着产能增加，钒价理性回归并进入市场盘整期。根据百川盈孚的数据，2023 年 3 月 17 日，国内原料大厂 98%片钒价格维持在 14 万元0500300粗钢:日均产量00212022E2023E2024E2025E2026E钒电池新增装机规模（GW）钒消耗量（折V2O5，万吨）钢铁行业回暖，钒价拉涨钒渣禁止进口钢筋新标准执行钢筋中铌大比例替代钒，钒产品供给过剩钢铁产业限产政策钒电池装机量上升0100,000200,000300,000400,000500,000600,000最低价:五氧化二钒(98%片状):四

32、川:金属信息网 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 12/吨，预计短期内钒市场波动空间不大。后续随着储能电池项目的加速落地，钒电池用钒需求有望推动钒价上涨。表表3 2021 年全球自有资源型钒生产企业概况年全球自有资源型钒生产企业概况 名称 产能（折 V2O5）/t 产品 原料 鞍钢集团攀钢公司 44 000 FeV、VN、氧化钒、钒铝合金 钒渣 俄罗斯(Evraz)控股公司 35 000（钒渣折产）FeV、氧化钒、钒铝合金、催化剂 钒渣、燃油灰渣、废催化剂 河钢集团承钢公司 25 000 FeV、VN、氮化钒铁、氧化钒、钒铝合金 钒渣 北京建龙重

33、工集团有限公司 21 000 VN、氧化钒 钒渣 奥地利 Treibacher Industrie AG（加工型企业）13 000 V2O3、V2O5、钒铁 钒渣 瑞士嘉能可 Glencore（Xstrata）12 000 FeV、氧化钒 钒钛磁铁矿 川威集团成渝钒钛科技有限公司 18 000 V2O5 钒渣 德胜集团钒钛有限公司 16 000（钒渣折产）钒渣、氧化钒(外加工)钒渣 Largo Resources Ltd.巴西 Maracs Menchen Mine 13 000 V2O5 钒钛磁铁矿 南非 Bushveld Vametco 包含 Vanchem Vanadium Produc

34、t(Pty)Ltd.16 000 VN、氧化钒、FeV 钒电解液、催化剂 钒钛磁铁矿 四川省达州钢铁集团有限责任公司 9 000 钒渣、氧化钒(外加工)钒渣 美国 AMG Vanadium LLC 和 U.S.Vanadium LLC 9 000 氧化钒、钒铝合金、钒铁等 废催化剂、燃油灰渣等 陕西五洲矿业股份有限公司 5 000 VN、氧化钒、钒铝合金、金属钒 石煤（碳质页岩）德国、加拿大、日本、印度、中国台湾、奥地利、泰国等 17 000 氧化钒、钒铝合金、钒铁等 矿渣、废催化剂、燃油灰渣等 中国其他厂商 30 000 V2O5、钒铝合金、钒酸铵、VN、钒铁等 钒渣、废催化剂、富钒磷铁、石

35、煤 合计 283 000 资料来源：2021 年全球钒工业发展报告（吴优等，2022），联储证券研究院 2.2 中游中游：关键材料自主可控，关键材料自主可控，国产替代趋势明显国产替代趋势明显 钒电池所需关键材料基本可以实现全国产化，部分部件仍与国外先进水平有一定差钒电池所需关键材料基本可以实现全国产化，部分部件仍与国外先进水平有一定差距。距。典型的全钒液流电池储能系统主要包含电解液、循环泵、电池端板、集流板、双极板、电极、隔膜、电极框等。电极材料上电极材料上，目前市面上有国产化的石墨毡电极，在碳纤维制备、品相性能与国外相比有一定差距，但是应用在钒电池上影响没那么大，未来不是卡脖子的领域；膜制品

36、上膜制品上，部分国内公司如山东东岳已经有商用的全氟磺酸膜，还有中科院大连化物所研发的非氟的多孔膜，成本已大幅降低；电解液电解液需求量大、成本略高等。但随着钒电池需求的增大和产能的铺开，钒电池关键材料的制造成本有望进一步下降，电化学性能有望进一步提高。图图14 典型典型 4h 全钒液流电池储能成本构成全钒液流电池储能成本构成 图图15 全钒液流电池单体内部结构全钒液流电池单体内部结构 资料来源：2021 年中国储能发展现状与展望（高岩等，2022），联储证券研究院 资料来源：钒氧化还原流电池技术综述（曲大为等，2022），联储证券研究院 55%25%8%4%6%2%电解液电极电堆储液罐泵系统储能

37、变流器（PCS）其他能源管理系统 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 13 电解液是钒电池电能的载体，其性能直接影响着钒电池的储电能力。电解液的发展电解液是钒电池电能的载体，其性能直接影响着钒电池的储电能力。电解液的发展方向为高浓度、高稳定性、高电化学活性。方向为高浓度、高稳定性、高电化学活性。电解液技术突破的难点在于钒离子浓度的提升。电解液技术突破的难点在于钒离子浓度的提升。全钒液流电池的电化学活性物质中，钒的浓度一般在 1.4-1.7mol/L,而商业化的电解液通常使用硫酸水溶液作为基质，正负极分别硫酸氧钒和硫酸钒。硫酸的质量百分比浓度约在 3

38、0%左右。自 2015 年起，我国陆续启动对混酸体系和盐酸体系的电解液研究，新型电解液的钒离子浓度在实验室阶段可达 35mol/L。表表4 不同的钒电解液制备方法对比不同的钒电解液制备方法对比 制备方法 主要内容 优点 缺点 物理溶解法 将 VOSO4直接溶解于一定浓度的硫酸溶液中得到 V4+电解液 设备简单、方法简便 VOSO4成本较高、电池能量密度低，不适合大规模生产 化学还原法 先将 V2O5粉末在浓硫酸中活化溶解，然后再加入还原剂还原 V2O5得到 V4+电解液 能耗较小，设备要求不高 制作周期长，容易引入新的杂质 电解法 以纯度较高 V2O5或萃取法制备的硫酸氧钒为原料，通过电解制备

39、 比化学还原法简单，不引入新的杂质 电解需要耗费电能，成本偏高 资料来源：钒液流电池电解液研究综述（崔旭梅等，2018），联储证券研究院 钒电解液制备主要包括物理溶解法、化学还原法和电解法。钒电解液制备主要包括物理溶解法、化学还原法和电解法。物理溶解法是用硫酸直接溶解高纯度的 VOSO4固体制得。化学还原法主要采用单质硫、亚硫酸、有机羧酸或醇等还原剂在一定温度下将五价钒还原为四价或三价钒。比化学还原法更简单，不易引入新的杂质，通常以纯度较高 V2O5或萃取法制备的硫酸氧钒为原料。化学还原法和电解法各有优缺点，需要根据具体情况择优选择。钒离子浓度对电池性能产生重要影响，需控制在合理浓度范围内。钒

40、离子浓度对电池性能产生重要影响，需控制在合理浓度范围内。钒离子浓度变大，电解液能量密度提高，电压效率提高，但高浓度五价溶液在接近全充电态时会析出沉淀，降低电池的能量效率。另外，电解液中硫酸浓度也会显著影响钒离子的溶解度。另外，电解液中硫酸浓度也会显著影响钒离子的溶解度。当钒电解液中硫酸浓度增大，V5+/V4+和 V3+/V2+氧化还原电对的氧化峰电流和还原峰电流均有所增大，低价钒离子溶解度随之降低。图图16 电解液的充放电过程电解液的充放电过程 图图17 大连液流电池储能调峰电站一层的电解液储罐区大连液流电池储能调峰电站一层的电解液储罐区 资料来源：全钒液流电池技术研究进展（魏甲明等，2022

41、），联储证券研究院 资料来源：大连日报，联储证券研究院 温度影响电解液的稳定性，需增加额外控温单元。温度影响电解液的稳定性，需增加额外控温单元。温度上限方面，从钒电池健康运行的角度来说，电解液最好不超过 45。因为液流电池的电解液都是水溶液，45以上 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 14 就有五价钒析出的风险，虽然不会立马析出，但这种风险必须要考虑。温度过高时，比如达到 50以上，靠近正极部分电解液中会有五氧化二钒析出，进而堵塞管路，引起电堆失效等一系列问题。温度下限方面，零下二十度低温运行虽然没太大问题，但是低温下电池效率会降低很多。温度的问

42、题主要通过集装箱增加温控单元来解决，也就是俗称的空调。高温会启动制冷机来冷却电解液，低温下只要电池启动后设备运行本身就会释放一部分热量，从而使电解液保持在合理的温度范围内，保障全钒液流电池始终处于平稳健康运行状态。当前电解液制备成本略高当前电解液制备成本略高，以租代售模式或将推动产业化提速以租代售模式或将推动产业化提速。钒的纯度也影响着电解液的性能，高纯度的钒原料（V2O5）往往造价很高，2022 年价格在 10 万/吨以上。经过研究者研究发现，原则上只要纯度足够，就可以满足使用的需求。影响性能的杂质需控制在一定范围内，不影响性能的杂质多少对性能的影响可忽略。目前钒电池电解液的回收率较高，约为

43、 70%-80%，同时由于电解液的资金占有率偏高，部分机构提出以租代售的商业模式，引入一个资本方，作为电解液的拥有者，来减少电解液使用方的资金压力。2022 年海螺公司创建电解液租赁商业模式并在安徽枞阳完成首单电解液采购及租赁服务。表表5 钒电池电解液在建钒电池电解液在建/拟建拟建项目项目 序号 项目名称 建设单位 建设地点 年产能 投产时间 进度 1 钒电池储能创新及设备制造产业建设项目 大连融科 吉林磐石 45 万 m3 预计 2024 年-2 50000m3电解液产线 河钢股份-5 万 m3 预计 2025 年-3 6000t/a 钒电解液短流程清洁制备产业化示范项目 联储新材料-600

44、0 吨-4 电解液生产线 金钼集团 河南 1 万 m3-拟建 5 年产 6.6 万立方米钒电解液项目 银汇新能源 江西宜春 6.6 万 m3-拟建 6 100 万立方米钒电解液总体产能规划首期 中核钛白、伟力得 甘肃 30 万 m3-拟建 7 寰泰储能全钒液流全产业链项目 寰泰储能 甘肃酒泉 9 万 m3-在建 8 电解液生产线一期 钒钛股份、大连融科 攀枝花 2000m3 预计 2023 年 9 电解液生产线二阶段 钒钛股份、大连融科 攀枝花 6 万 m3 预计 2024 年-资料来源：北极星储能网，各公司公告，联储证券研究院 现阶段电解液生产技术壁垒较高，参与布局的企业主要有大连融科、钒钛

45、股份、河钢股份、星明能源等。其中大连融科大连融科在钒电解液领域的技术实力最为雄厚，建有全球规模最大的钒电解液生产线，现有电解液产能超过6万立方米，占据国内外市场份额的80%以上。全钒液流全钒液流电池中，位于离子交换膜两侧电极材料是其中的核心组件之一，电极表面电池中，位于离子交换膜两侧电极材料是其中的核心组件之一，电极表面是全钒液流电池发生氧化还原反应的场所。是全钒液流电池发生氧化还原反应的场所。结构设计上，电极流道由无流道型向分裂蛇形流道发展。结构设计上，电极流道由无流道型向分裂蛇形流道发展。电极流道对电堆的性能影响也较大，相比于传统蛇形和传统交叉形流道，交错蛇形流道中电解液一次性渗入、渗出，

46、有利于降低浓差过电位，提高边界层传质系数，从而促进反应离子在边界层的传质。电极流道研究由无流道向平行、叉指、蛇形发展，再由普通蛇形向旋转蛇形流道、分裂蛇形流道发展。材料选型上材料选型上，钒电池电极材料的研究主要集中在金属电极和碳素电极，碳素类电极，钒电池电极材料的研究主要集中在金属电极和碳素电极，碳素类电极更具成本优势。更具成本优势。金属电极中被广泛关注的材料包括金、铅、钛、钛基铂和钛基氧化铱等，行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 15 但到目前为止，金、铅、钛所展现的电池的电化学性能相对欠佳，而钛基铂和钛基氧化铱虽然能够较好的满足前三点对电极材料

47、的要求，但成本很高，难以实现大规模广泛应用。因此，更多的关注投向了成本具有很大优势的碳素类电极材料。表表6 不同类型钒电池电极材料的对比不同类型钒电池电极材料的对比 类别 电极类型 优点 缺点 金属类 金、铅、钛等-表面易形成钝化膜，导电性差 钛基镀铂电极、钛基镀氧化铱电极 对钒离子对呈现良好的可逆性和电化学活性 价格昂贵 碳素类 石墨板 电化学活性良好 正负极易发生析氧、析氢副反应，电化学腐蚀现象严重 碳毡（CF）、石墨毡（GF）价格低、导电性好、稳定性良好 电极表面疏水性强、与电解液不能充分浸润 资料来源：全钒液流电池电极研究进展（苏秀丽等，2019），联储证券研究院 碳素类电极材料主要包

48、括玻碳、碳纸、石墨毡、碳毡等碳纤维材料。碳素类电极材料主要包括玻碳、碳纸、石墨毡、碳毡等碳纤维材料。其中，石墨毡石墨毡和碳毡和碳毡由于其成本相对低廉，并且稳定性好，导电能力突出，高比表面积等特点，因此被用作钒液流电池的主要电极材料。石墨毡电极的商业化制备方法是以专用的聚丙烯腈（PAN）原丝经过一系列热处理后，由有机合成纤维转换为碳含量在 92%以上的无机碳纤维。目前生产 PAN 基碳纤维的知名企业包括日本的东丽、东邦、三菱人造丝公司，美国郝克利公司和阿莫克公司，德国的西格里（SGL）公司等。图图18 电极流道研发进展情况电极流道研发进展情况 图图19 液流电池用石墨毡电极材料液流电池用石墨毡电

49、极材料 资料来源：全钒液流电池储能技术研究进展（魏甲明等，2022），联储证券研究院 资料来源：辽宁金谷炭材料股份有限公司官网，联储证券研究院 在国产化方面，我国当前的电极材料已基本能满足钒电池使用需求。在国产化方面，我国当前的电极材料已基本能满足钒电池使用需求。目前生产电极的主要企业有江油润生、辽宁金谷、江苏普向、嘉兴纳科江油润生、辽宁金谷、江苏普向、嘉兴纳科等。目前市面上有国产化的石墨毡电极，在碳纤维制备、品相性能与国外相比有一定差距，但是应用在钒电池上影响没那么大，未来不是卡脖子的领域。比如大连化物所研发的碳毡电极，亲水性极佳，电化学方面电流密度也满足现阶段使用要求，更高导电性的电极材料

50、也在开发当中，以满足未来钒电池更高功率密度的要求。隔膜隔膜是另一影响钒电池工作性能的关键材料是另一影响钒电池工作性能的关键材料，主要通过分隔正负极电解液主要通过分隔正负极电解液并选择性并选择性透过离子透过离子的方式的方式实现电池结构中完实现电池结构中完整回路的构建。整回路的构建。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 16 图图20 全钒液流电池隔膜工作示意图全钒液流电池隔膜工作示意图 图图21 科慕公司的科慕公司的 Nafion 系列磺酸膜系列磺酸膜 资料来源：全钒液流电池隔膜的研究进展（梁叶情等，2020），联储证券研究院 资料来源：科慕公司官网，

51、联储证券研究院 目前，商业领域广泛采用的是以杜邦公司（科慕）生产的目前，商业领域广泛采用的是以杜邦公司（科慕）生产的 Nafion 膜为代表的质子膜为代表的质子交换膜。交换膜。Nafion 膜以磺酸基团为交换基团，是全钒氧化还原液流电池的标准隔膜，在电解液中的稳定性高。但由于存在钒离子渗透率较高、价格高昂（Nafion 膜价格将近 6000元/平方米）等缺陷，这也在一定程度上限制了液流电池的进一步发展。表表7 离子交换膜的比较离子交换膜的比较 隔膜类型 优点 缺点 代表膜材质 阳离子交换膜 良好的化学稳定性、质子传输能力强 离子选择性较差 全氟磺酸膜 阴离子交换膜 离子选择性强，防止钒离子的交

52、叉污染 电导率较低，内阻大 季铵盐功能化膜 两性离子交换膜 具备阳离子、阴离子交换膜的优点，离子 传输能力和离子选择性方面较好 膜制造工艺复杂，成本较高 磺化聚酰亚胺膜 资料来源：钒氧化还原流电池技术综述（曲大为等，2022），联储证券研究院 钒钒电池隔膜技术仍在迭代中，含氟膜、非氟树脂、多孔膜等技术路线的竞争格局尚电池隔膜技术仍在迭代中，含氟膜、非氟树脂、多孔膜等技术路线的竞争格局尚未明朗。未明朗。诸如，价格低的其他含氟材料，如聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）等得到了很多研究；通过提高隔膜质子选择性，降低成本的非氟类工程树脂，如聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚砜、聚苯并咪唑等得到了极大关

53、注；电池封装有优势的多孔膜，也被研究者们逐渐应用到钒电池体系中，如大连化物所研究团队将可焊接多孔离子传导膜引入钒电池电堆，可以与电极框等其他组件，通过激光焊接形成密封一体化组件。表表8 8 钒电池隔膜材料主要厂商钒电池隔膜材料主要厂商 隔膜类型 生产厂家 主要型号 全氟磺酸类 美国科慕（原杜邦）Nafion 系列 全氟磺酸类 加拿大巴拉德 BAM 系列 全氟磺酸类 山东东岳 DF988、DF2801 全氟磺酸类 苏州科润新材料 NEPEM N-11 系列 全氟磺酸类 浙江汉丞 Hyproof 可焊接多孔离子传导膜 大连化物所-全氟磺酸类 国润储能-资料来源：各公司官网，联储证券研究院 在隔膜制

54、备工艺方面，目前可批量生产全氟磺酸膜的制备工艺主要有熔融挤出法和在隔膜制备工艺方面，目前可批量生产全氟磺酸膜的制备工艺主要有熔融挤出法和流延法。流延法。科慕主要采用熔融挤出法生产，而国内的苏州科润新材料公司苏州科润新材料公司主要采用钢带流延法进行生产。熔融挤出法对生产设备要求高，设备价格昂贵，国内暂时无法大规模推广；钢带流延法相对其他流延法溶剂挥发速度快，可连续化生产，虽然工艺较熔融挤出法复杂，但设备要求低，生产成本也较低，是未来重要发展方向。目前，我国隔膜、双极板、电极等电堆材料多采用钒电池企业自研自产或外协加工的形式，一体化程度较高，行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文

55、之后的信息披露和法律声明 17 在国产替代方面已经取得一定成果；但关键性的熔融挤出压延成型技术长期被国外垄断，导致成本高昂。2.3 下游下游：技术迭代推动技术迭代推动系统系统降本，降本，钒电池产业化有望钒电池产业化有望提速提速 钒电池电堆是发生充放电反应，实钒电池电堆是发生充放电反应，实现电能化学能相互转换的部件，是钒电池储能系现电能化学能相互转换的部件，是钒电池储能系统的核心部件。统的核心部件。电堆的主要构成包括隔膜、电极、双极板、流场板、集流体、端板等部件，通过层层组装、焊接等工艺制备而成。图图22 全钒液流电池电堆结构示意图全钒液流电池电堆结构示意图 图图23 全钒液流电池电堆全钒液流电

56、池电堆 资料来源：液流电池技术的最新进展（谢聪鑫等，2017），联储证券研究院 资料来源：中科院大连化物所，联储证券研究院 全钒液流电池电堆的各种效率和电解液利用率之间密切相关。全钒液流电池电堆的各种效率和电解液利用率之间密切相关。电堆的库仑效率与离子交换(传导)膜的质子选择性密切相关，电压效率与离子交换(传导)膜及电堆的内阻密切相关，电堆的能量效率为库仑效率和电压效率的乘积。而电解液的利用率与电压效率密切相关。理论储存 1kWh 的电能，需要 5.6kgV2O5，如果电解液的利用率为 70%，则实际上储存1kWh的电能大约需要8kgV2O5，同样地，如果把电解液的利用率提高到80%，实际上储

57、存 1kWh 的电能，大约仅需要 7kgV2O5。图图24 全钒液流电池电堆生产工艺流程全钒液流电池电堆生产工艺流程 资料来源：伟力得环评公告，联储证券研究院 近年来随着电池材料技术和电池结构设计制造技术的不断进步，使电池内阻不断减近年来随着电池材料技术和电池结构设计制造技术的不断进步，使电池内阻不断减小，性能不断提高。电堆设计方面，小，性能不断提高。电堆设计方面，现阶段在保持电堆的能量效率不低于 80%的条件下，电池工作电流密度由原来的 6080mA/cm2提高到 200300mA/cm2。电池的功率密度显著提高，材料使用量减少，电堆成本大幅度降低。体积方面体积方面，全钒液流电池的能量密度为

58、二十多瓦每公斤，锂电池是百瓦时每公斤，整体上有数量级的差距。但是做成储能电站的话，钒电池模块可以安装在不同楼层，在同一平面上也可以紧密排布，锂电池由于安全距离（防火）的存在，两者实际占地面积的差距其实不是很大。能效方面，能效方面，现阶 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 18 段电堆工作效率最高可以做到 90%，但是考虑综合经济性能，钒电池工作效率一般在75%-80%。图图25 1 兆瓦储能系统模块示意图兆瓦储能系统模块示意图 图图26 全钒液流电池储能系统工作原理全钒液流电池储能系统工作原理 资料来源：普能公司官网，联储证券研究院 资料来源：全钒

59、液流电池电极研究进展（苏秀丽等，2019），联储证券研究院 一个完整的全钒液流电池储能系统除了电堆和一个完整的全钒液流电池储能系统除了电堆和储液罐之外，还包括温控系统、循环储液罐之外，还包括温控系统、循环模块（正极泵、负极泵、管路等）、储能变流器（模块（正极泵、负极泵、管路等）、储能变流器（PCS）、电池管理系统（）、电池管理系统（BMS）和能量）和能量管理系统（管理系统（EMS）等。）等。温控系统相关企业主要有：英维克、申菱环境、松芝股份、高澜股份、同飞股份等。储能变流器相关企业主要有：阳光电源、科华恒盛、东方日升、科陆电子、上能电气等。能量管理系统相关企业主要：国电南瑞、许继集团、平高电气

60、、南瑞继保等。图图27 全钒液流电池储能系统的输出功率和储能容量可独立设计全钒液流电池储能系统的输出功率和储能容量可独立设计 资料来源：全钒液流电池的技术进展、不同储能时长系统的价格分析及展望（张华民，2022），联储证券研究院 钒电池储能系统的输出功率和储能容量相互独立，设计和安装灵活，非常适用于大钒电池储能系统的输出功率和储能容量相互独立，设计和安装灵活，非常适用于大规模、大容量、长时储能。规模、大容量、长时储能。全钒液流电池储能系统的输出功率由电堆的大小和数量决定，而储能容量由电解液的体积决定。要增加输出功率，只要增大电堆的电极面积和增加电堆的数量就可实现；要增加储能容量，只要增加电解液

61、的体积就可实现。同时受钒离子溶解度等的限制，全钒液流电池的能量密度较低，只适用于对体积、重量要求不高的固只适用于对体积、重量要求不高的固定储能电站，而不适合用于移动电源和动力电池。定储能电站，而不适合用于移动电源和动力电池。钒电池储能系统初装成本高钒电池储能系统初装成本高于锂电池于锂电池，但随着技术进步和生产规模扩大成本有望进但随着技术进步和生产规模扩大成本有望进一步下降一步下降。液流电池储能系统包括液流电池单元、变流设备、变压和系统设备等，占项目初始投资成本的 80%左右，建筑工程及其他费用占比 20%左右。就初建成本就初建成本方面方面，初期建设的前两年，锂离子电池（以磷酸铁锂电池为例）约为

62、 1000 元/kWh，2022 年受原材料碳酸锂价格上涨因素影响，初建成本大约是 2000 元/kWh，而对于储能时长为 4h 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 19 的全钒液流电池储能系统来说，初次投资成本为 3000 元/kWh 左右，是锂电池的 1.5 倍左右。表表9 中核汇能中核汇能 2022-2023 新能源项目储能系统集中采购中标情况新能源项目储能系统集中采购中标情况 标段序号 项目概括 中标候选人序号 中标候选人 总价（万元）投标单价（元/Wh）标段一 全钒液流电池储能系统（共 1GWh）1 大连融科储能技术发展有限公司 2650

63、39.89 2.6504 2 四川伟力得能源股份有限公司 346620.00 3.4662 3 液流储能科技有限公司 220000.00 2.2000 4 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 357100.00 3.5710 5 山西国润储能科技有限公司 362080.00 3.6208 标段二 磷酸铁锂电池储能系统风冷（共享/配套储能）（共 2.7GWh）1 上能电气股份有限公司 380845.84 1.4080 2 南京南瑞继保工程技术有限公司 391770.00 1.4510 3 深圳市欣旺达综合能源服务有限公司 391500.05 1.4500 4 山东电工时代能源科技有限公司 3

64、92621.96 1.4542 5 江苏天合储能有限公司 380964.60 1.4110 6 阳光电源股份有限公司 398328.84 1.4700 标段三 磷酸铁锂电池储能系统液冷（共享/配套储能）（共 1.8GWh）1 科华数据股份有限公司 256050.00 1.4225 2 中车株洲电力机车研究所有限公司 260608.74 1.4479 3 北京海博思创科技股份有限公司 258263.28 1.4347 4 比亚迪汽车工业有限公司 257760.00 1.4320 5 远景能源有限公司 255348.00 1.4186 6 南京南瑞继保工程技术有限公司 262260.00 1.45

65、70 资料来源：北极星储能网，联储证券研究院 根据 2022 年中核汇能储能系统招标情况，其中标段二和标段三中磷酸铁锂电池的报价区间在 1.41-1.47 元/Wh 之间，标段一的 5 家钒电池储能系统投标报价区间在 2.20-3.62 元/Wh 之间，第一候选人大连融科的报价为 2.65 元/Wh。该项目中全钒液流电池储能系统的投标单价为磷酸铁锂储能系统的 1.5-2.57 倍。然而，全使用周期内，然而，全使用周期内，全钒液流电池储能成本低于锂离子电池全钒液流电池储能成本低于锂离子电池。从电池使用寿命角从电池使用寿命角度来看度来看，典型的锂离子电池，如磷酸铁锂电池，完整使用周期内可以做到 5

66、000 次充放电循环左右，全钒液流电池基本都可以达到 15000-16000 次充放电循环和 20 年左右的使用寿命，是锂电池的 2-3 倍。所以从全生命周期内使用角度来说，全钒液流电池的成本要低于锂离子电池。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 20 图图28 100MW/200MWh 规模多元电化学储能电站成本对比规模多元电化学储能电站成本对比 图图29 不同储能时长全钒液流电池储能系统的价格不同储能时长全钒液流电池储能系统的价格 资料来源：规模化多元电化学储能度电成本及其经济性分析（刘阳等，2023），联储证券研究院 资料来源：全钒液流电池的技

67、术进展、不同储能时长系统的价格分析及展望（张华民等，2022），联储证券研究院 当前钒电池产业化仍处于初级阶段，当前钒电池产业化仍处于初级阶段，相关配储政策有望进一步出台相关配储政策有望进一步出台。由于当前钒电池初始投资成本偏高，中小企业的投资意愿不强，现有的钒电池储能项目多为地方政府的示范项目，建设和运营主体多为大型国有企业。而且现阶段建设的电化学储能电站配置储能时长多为 2 小时，而钒电池在大规模长时储能领域（如储能时长 4 小时以上）优于锂电池，后续随着电网侧对长时储能的需求不断增大，相关配储政策有望进一步出台，加速推动钒电池产业化进程。3.储能路线对比：钒电池是大规模长时储能的优选路径

68、储能路线对比：钒电池是大规模长时储能的优选路径 3.1 储能技术对比：规模储能技术中，液流电池最安全经济储能技术对比：规模储能技术中，液流电池最安全经济 图图30 各类储能技术的适用规模及领域各类储能技术的适用规模及领域 资料来源：液流电池储能模块的设计和优化（陈晖等，2019），联储证券研究院 碳中和背景下，多种储能技术在竞争中不断迭代发展。碳中和背景下，多种储能技术在竞争中不断迭代发展。根据不同应用场合的需要，人们开发了多种形式的储能技术。常见的储能技术以物理储能和化学储能为主，其中，物理储能主要包含抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能和超级电容器储能等，1%31%29%20%25%

69、33%21%3%1%3%3%65%36%56%70%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%锂离子电池铅酸电池钠硫电池全钒液流电池电站残值充电成本换电成本运维成本初始投资成本75004500300025002250203000400050006000700080001H2H4H6H8H10H价格(RMB/kWh)行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 21 化学储能主要包含液流电池、钠硫电池、金属空气电池和铅酸蓄电池和锂离子电池等。随着技术的迭代和需求的变化，这些储能技术有望占领绝大部分储能市场。表表10

70、 主要储能技术关键参数对比主要储能技术关键参数对比 储能技术 功率 效率/%寿命/年 能量密度 初始投资成本/元/(kWh)优点 缺点 抽水蓄能 100MW3000MW 6575 4060 0.2Wh/L2Wh/L 5001000 技术成熟、储能容量大、成本低 建设周期长、受地理条件限制 压缩空气储能 1MW300MW 4070 3050 3Wh/L100Wh/L 10002500 技术相对成熟、储能容量大、成本低 受地理条件限制、易出现气体泄漏 飞轮储能 10kW3000kW 8095 15 1080Wh/kg 30006000 效率高、响应速度快、环境友好 储能容量小、成本较高 超导储能

71、100kW10MW 90 20 约 6Wh/L 约 90000 能量转化效率高 储能容量小、成本较高 铅蓄电池 1kW100MW 7585 810 3050Wh/kg 3501500 成本较低、技术成熟 环境污染大 锂离子电池 1kW100MW 8090 510 150350Wh/kg 8002000 技术成熟、可灵活部署 锂资源受限、安全性欠佳、寿命短 液流电池 1kW100MW 7585 20 2070Wh/kg 20004000 使用寿命长、安全性好 初始投资成本高 钠离子电池 1kW1MW 8090 510 100-200Wh/kg 7501500 安全性高于锂电、成本较低 产业化初期

72、 资料来源：储能在碳达峰碳中和目标下的战略地位和作用（陈海生等，2021），联储证券研究院 在所有储能技术中，液流电池由于安全性高，储能寿命长等特点，在大规模长时储在所有储能技术中，液流电池由于安全性高，储能寿命长等特点，在大规模长时储能领域极具竞争优势。能领域极具竞争优势。适用于规模储能的主要技术路线为抽水蓄能、压缩空气储能、锂离子电池、钠流电池和液流电池。其中，抽水蓄能和压缩空气储能抽水蓄能和压缩空气储能具有技术成熟、经济性好、寿命周期长、储能容量大的突出优势，但是由于地理和地质条件制约，使其应用受到很大限制，锂离子电池能量密度高、循环性能好，但是成本较高，生命周期内经济性偏低；钠硫电池已

73、经在日本得到了很大规模的应用，但需要在高温条件下运行，存在严重的安全隐患；液流电池具有安全可靠、生命周期内经济性好、环境负荷低，是最适合于规模储能的技术方案之一。3.2 液流电池对比：钒电池成熟度最好、商业化最高、研究最系统液流电池对比：钒电池成熟度最好、商业化最高、研究最系统 在现阶段主要液流电池体系中，全钒液流电池的技术最成熟、产业化最充分，在国内外都得到了充分认可，目前处于大规模商业化推广阶段。表表11 各类液流电池商业化进展情况各类液流电池商业化进展情况 液流电池分类 循环寿命/次 能量效率/%国内商业化进展 国外商业化进展 国内布局企业 铁铬液流电池 10000 70-75 MWh

74、级商业示范 MWh 级商业示范 和瑞、无锡海科泰丰、致纯电解液科技、坤厚储能科技、中国科学院金属所等 全钒液流电池 20000 80 百 MWh 级大规模商业化应用 百 MWh 级大规模商业化应用 开封新能源、大连融科、北京普能、伟力得、杭州中科氢能、山西金能世纪、银峰新能源、大力电工、东方电气等 锌溴液流电池 6000 70 MWh 级商业示范 百 MWh 级大规模商业化应用 陕西华银科技、安徽美能储能、陕西省液流储能创新中心、青海百能汇通 锌镍液流电池 10000 80 十 kWh 级技术示范 十 kWh 级技术示范 超威、张家口智电芳华公司、大化所等 锌铁液流电池 15000 80 百

75、kWh 级技术示范 MWh 级商业示范 维景储能科技、重庆信合启越、金尚新能源科技等 锌空液流电池 20000（ZINC8）/5000(EOS)65（ZINC8）/75(EOS)技术开发 百 kWh 级技术示范（ZINC8）/百 MWh 级大规模商业化应用（EOS）江苏沃泰丰能、北京化工大学等 全铁液流电池 20000 75 技术开发 十 MWh 级商业化应用-资料来源：液流电池商业化进展及其在电力系统中的应用前景（宋子琛等，2022），高工产研，联储证券研究院 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 22 从理论性能上来看，全钒液流电池的循环寿命和能

76、量效率明显高于其他液流电池。从理论性能上来看，全钒液流电池的循环寿命和能量效率明显高于其他液流电池。目前主流的液流电池当中，能量效率比较高的是全钒液流电池、锌镍液流电池和锌铁液流电池。使用寿命上，锌镍液流电池充放电循环约为 10000 次，锌铁液流电池的循环寿命约为 15000 次，显著低于全钒液流电池的 20000 次。从技术成熟度上来看，目前技术最成熟的液流电池是全钒液流电池从技术成熟度上来看，目前技术最成熟的液流电池是全钒液流电池，锌溴液流电池锌溴液流电池目前国外研究的比较多。目前国外研究的比较多。钒电池自上世纪 80 年代最早由澳大利亚一位教授提出，近几年国内的进展比国外快，其主要原因

77、是资源问题，我国有钒储量大的先天优势。近些年国内也有进行锌溴、锌铁液流电池的开发，但从技术成熟度方面，明显不如钒电池，还有很多工作要做。铁铬液流电池前段时间有国电投在研究开发，但因为铬离子电对的活性低，极化比较弱，实际工作温度需要提高到 60左右，已经到达电池内一些塑料密封组件的软化点附近，使用上还存在诸多问题。从商业化程度来说，全钒液流电池的商业化程度最高。从商业化程度来说，全钒液流电池的商业化程度最高。目前国内的融科储能和北京普能已成功建立多个百兆瓦级全钒液流电池储能示范项目。其中由大连融科建造的全球最大 100MW/400MWh 级全钒液流电池储能电站已于 2022 年 10 月份正式并

78、网发电。铁铬液流电池和锌镍液流电池国内外在商业化程度上基本相同，前者在技术上较为成熟，目前处于商业化示范向商业化应用的过渡时期，而后者受制于镍价的快速上涨，仍处于技术示范阶段，没有得到进一步的技术放大和应用。锌溴、锌铁液流电池在国内的商业化进展稍稍落后于国外。在技术层面，锌溴液流电池作为国内外长时问研发的电池体系，其技术和产品的成熟度较高，后续商业化推广一方面依赖相关技术的持续创新突破、降本增效，另一方面还需要更精准的场景应用与推广。4.发展趋势发展趋势：钒电池有望在储能产业的规模化、高安全化：钒电池有望在储能产业的规模化、高安全化进程中充分收益进程中充分收益 4.1 储能产业发展迈向规模化、

79、标准化，长时储能峥嵘初显储能产业发展迈向规模化、标准化，长时储能峥嵘初显 随着我国能源需求持续加大，大规模随着我国能源需求持续加大，大规模长时长时储能技术逐渐成为重要新兴产业。储能技术逐渐成为重要新兴产业。随着我国风电、光伏等新能源发电占比逐步提高，其发电的不稳定性导致电网输配电压力加大，与此同时夏冬两季用电高峰、日间用电负荷的波动性，对电网安全性和稳定性提出了更高要求。新型储能技术具有响应快、配置灵活、建设周期短等优势，可在新能源比重不断提高的新型电力系统中发挥重要调节作用。图图31 2014-2022 年国内新型储能累计装机规模（单位：年国内新型储能累计装机规模（单位：GW，%）资料来源：

80、CNESA，联储证券研究院 0.170.200.250.401.081.723.285.7313.080%20%40%60%80%100%120%140%160%180%02468000212022新型储能装机规模（GW）同比增长（%）行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 23 根据中关村储能产业联盟（CNESA）不完全统计，2022 年，国内新增投运新型储能项目装机规模达 6.9GW/15.3GWh，功率规模首次突破 6GW，能量规模首次突破15GWh。著名国际咨询机构麦肯锡预计，2

81、025 年储能技术对全球经济价值贡献将超过万亿美元。由此可见，大规模储能技术即将成为能源领域的重要新兴产业，在全球范围内形成巨大的产业规模。图图32 2022 年各电池类型电化学储能项目新增年各电池类型电化学储能项目新增装机装机分布分布 图图33 中国储能产业化梯队中国储能产业化梯队 资料来源：中国电力企业联合会，联储证券研究院 资料来源：高性能层状锂离子电池正极材料的制备与研究（刘同超等，2019），联储证券研究院 目前我国储能新增装机结构是目前我国储能新增装机结构是 78.97%的储能市场是抽水储能，的储能市场是抽水储能，18%是锂离子电池是锂离子电池技术技术，其他储能技术装机不到，其他储

82、能技术装机不到 4%。造成这一现状的历史原因：一是技术方面，抽水蓄能和锂离子电池的产业链比较完善，发展也比较成熟，自然就占据一个比较高的市场份额；二是成本方面，目前在电化学储能领域，除了铅酸电池之外，能源效率上还没有其他电池能与锂离子电池竞争。图图34 2022 年年电化学储能装机规模分布电化学储能装机规模分布（单位：（单位：MW，MWh,%）图图35 2040 年长时储能潜在市场规模年长时储能潜在市场规模 资料来源：中国电力企业联合会，联储证券研究院 资料来源：全球长时储能理事会，联储证券研究院 随着电化学储能装机量的不断增大，储能行业发展正迈向规模化、标准化随着电化学储能装机量的不断增大，

83、储能行业发展正迈向规模化、标准化。根据中国电力企业联合会的数据，截至 2022 年底，以投运的电化学储能电站以中型电站为主，占比 51.46%，同比增长 67.65%；但大型电化学储能电站增速最快，同比增长 343.47%；小型储能电站投运总规模占比最小，仅为 5.91%。需求增大叠加政策发力，长时储能峥嵘初显。需求增大叠加政策发力，长时储能峥嵘初显。长时储能一般指的是 4 小时以上的储能技术。而现阶段电化学储能装机中占主导的锂电池普遍储能时长较短，根据国家能源局的数据，2022 年国内新型储能装机平均时长为 2.1 小时。随着可再生能源发电装机量的增大，新能源消纳和电网调峰对储能时长也提出了

84、高的要求。2022 年 12 月内蒙古自锂离子电池89.21%铅酸电池4.01%液流电池3.71%其他3.07%第一第一梯队梯队抽水蓄能 第二第二梯队梯队锂离子电池压缩空气储能、液流电池、铅蓄电池、储能、储热 第三第三梯队梯队钠离子电池飞轮储能、超级电容器 第四第四梯队梯队液态金属电池、金属离子电池、水系电池等46422932829343.47%67.65%55.90%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0040005000600070008000大型中型小型新增装机（MWh)累计装机（MWh)累计增长率 行业研究202

85、3 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 24 治区政府在内蒙古自治区支持新型储能发展的若干政策（20222025 年）中指出，新建市场化并网新能源项目，配建储能原则上不低于新能源项目装机容量的 15%，储能时长 4 小时以上。根据全球长时储能理事会的预测，到 2040 年长时储能的装机功率将达到 15002500GW。钒电池作为大规模长时储能的优选路径之一，有望在储能迈向规模化、长时化的趋势中充分受益。4.2 事故频发催化安全标准提升，峰谷电价政策提升盈利空间事故频发催化安全标准提升，峰谷电价政策提升盈利空间 近年来随着电化学储能规模的扩大，其面临的安全问题也日益严

86、峻近年来随着电化学储能规模的扩大，其面临的安全问题也日益严峻。从“416”北京大红门储能电站爆炸、美国最大储能电站起火到特斯拉 Megapack 储能系统爆燃，都给经济社会运行造成重大损失。根据 CNESA 不完全统计，从 2011 年到 2022 年全球共发生储能事故 70 多起，其中 2022 年发生 17 起以上储能安全事故（不含户储）。、到从电池类型上看，2020 年之前公开披露的储能电站起火事故中，80%为三元锂电池，近年来磷酸铁锂的事故比例也在增加。表表12 储能电站火灾事故列表储能电站火灾事故列表（不完全统计）（不完全统计）序号 事故名称 地点 规模 时间 事故描述 电池类型 1

87、 APS 的 McMicken 储能电站起火爆炸 美国亚利桑那州 2MW/2MWh 2019 年 4 月 锂电池热失控后消防员开门，空气和集装箱内易燃气体混合，发生爆炸，事故导致 8 名消防员受伤 三元锂电池 2 大红门储能电站火灾 中国北京丰台 10MW/40MWh 2021 年 4 月 南楼电池间内的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池及电池模组热失控扩散起火，易燃组分扩散至北楼后遇电火花爆炸，事故造成 3 死 1伤 磷酸铁锂电池 3 特斯拉 Megapack 储能系统爆燃 澳大利亚维多利亚州 300kW/1200MWh 2021 年 7 月 锂离子电池热失控，因风速较大，烟火蔓延至临

88、近模组上方印发其他电池模组热失控 三元锂电池 4 全球最大 Moss Landing 储能系统火灾 美国加州 300MW/1200MWh 2021 年 9 月 因电池严重过热、导致喷水灭火降温系统启动产生大量烟雾，事故导致该项目约 7%的电池模组和其它系统设备损失 三元锂电池 5 SK 能源公司储能电站大楼 韩国蔚山南区 50MW 2022 年 1 月 锂电池 6 江西某储能电站火灾 中国江西-2022 年 2 月 淋雨后电池舱内剧烈燃烧 三元锂电池 7 工研院绿能所三元锂电储能电站火灾 中国台湾-2022 年 2 月 三元锂电池 8 Terra-Gen 电化学储能电站火灾 美国加州 140M

89、W/560MWh 2022 年 4 月 锂电池 9 Chandler 储能电站火灾 美国亚利桑那州 10MW/40MWh 2022 年 4 月 锂电池 10 海南莺歌海盐场储能电站火灾 中国海南 100MW 2022 年 10 月 电池舱储能电池起火 磷酸铁锂电池 资料来源：应急管理局，中国储能网，联储证券研究院 政策趋势下，在政策趋势下，在大规模长时大规模长时储能领域，全钒液流电池替代锂电池是大趋势。储能领域，全钒液流电池替代锂电池是大趋势。2022 年6 月，国家能源局综合司发布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），在防止电化学储能电站火灾事故章节中提到“中大

90、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；选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估”。钒电池主要使用水基电解液体系，安全性比较高，不像锂离子电池容易燃烧起火。锂电池中磷酸铁锂电池虽然相比三元锂电池安全性高点，但依然存在安全隐患。与其它电池相比，全钒液流电池电堆和电池单元储能系统模块额定输出功率大，均匀性好，易于集成和规模放大，非常适合用于中大型电化学储能电站，尤其是在我国政策方向和资源禀赋下。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 25 图图36 2023 年年 4 月各省份最大峰谷电价差（单位：

91、元月各省份最大峰谷电价差（单位：元/kWh）资料来源：北极星储能网，联储证券研究院 分时电价分时电价政策提升政策提升储能盈利空间，储能盈利空间，钒电池产业化进程有望加快。钒电池产业化进程有望加快。自 2021 年国家发改委发布关于进一步完善分时电价机制的通知以来，各地分时电价陆续进行改革，不断扩大的峰谷价差、灵活多层次的峰谷时段设置，拓展了用户侧储能的盈利空间。根据中关村储能产业联盟的测算，峰谷价差较大的广东省、海南省、浙江省的储能项目投资回报期均在 6 年以下，远低于电源侧和电网侧大多数 10 年以上的投资回报周期。2022年底，多地更新分时电价政策，共同特点是持续拉大谷峰比，以山东省为例，

92、2023 年 1月峰谷价差为 0.926 元/kWh，高于 2022 年的均价 0.739 元/kWh。预计 2023 年持续拉大峰谷比将成为发展趋势，这将为对成本敏感性较高的钒电池储能拓展更大的盈利空间。4.3 钒电池尚处于商业化早期，产业链优势环节有望率先收益钒电池尚处于商业化早期，产业链优势环节有望率先收益 目前钒电池产业处在商业化早期，市场需求未打开，相关企业分为三类：上游钒矿、目前钒电池产业处在商业化早期，市场需求未打开，相关企业分为三类：上游钒矿、中游原材料商和电池集成商。中游原材料商和电池集成商。上游企业中，自有钒矿资源的企业拥有比较高的资源壁垒，参考锂电池行业竞争格局，随着钒电

93、池产业化的推进，钒价有望进一步上涨，自有钒矿资源的企业有望率先收益。中游企业中，电解液厂商多为钒资源企业向下游产业链延伸或者电池集成商向上游一体化布局；由于隔膜材料是钒电池组件中成本仅次于电解液的部分，且商品化的 Nafion 隔膜价格昂贵，被国外高度垄断，有望打破国外垄断的企业有望充分收益。下游企业中，由于现阶段钒电池初装成本较高、市场处在推广期，利润承压，且钒电堆的技术壁垒较高，拥有深厚技术积累的行业龙头企业有望保持长期优势。00.20.40.60.811.21.4浙江上海四川河北海南广东天津广西辽宁山东江苏河南北京安徽湖南贵州重庆山西吉林黑龙江新疆江西陕西内蒙古福建云南青海宁夏甘肃最大峰

94、谷电价差0.83元/kWh17 个省份超过个省份超过 0.83 元元/kWh 的平均数的平均数 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 26 表表13 钒电池产业链相关企业（不完全统计）钒电池产业链相关企业（不完全统计）公司简称 证券代码 钒电池环节 产能布局 钒钛股份 000629.SZ 电解液、钒资源 钒钛股份的大股东攀钢集团用攀枝花、白马两大矿区，钒钛磁铁矿储量约为 13.04 亿吨；钒产品（折五氧化二钒）：4.69 万吨/年 河钢股份 000709.SZ 电解液、钒资源 钒产品（折五氧化二钒）：2.2 万吨/年；2022-2025 年分三期建设

95、 5 万立方/年电解液产线和 300MW/年钒电池装备产线 西部矿业 601168.SH 钒资源 拥有五氧化二钒保有储量 64.81 万吨，五氧化二钒主要用于钛精矿和钒铁精矿，拥有142 万吨钒钛铁精矿；石煤提钒新工艺已经实现投产 安宁股份 002978.SZ 钒资源 钒钛铁精矿：141.65 万吨/年 龙佰集团 002601.SZ 钒资源 五氧化二钒：800 吨/年，3 万吨/年（计划建设）；铁精矿中含钒氧化物：2.4 万吨/年;钒钛磁铁矿资源量:13310.72 万吨 东岳集团 0189.HK 隔膜材料 代表型号 DMV850，钒离子渗透率1510-7 cm2min-1 江苏科润 未上市

96、隔膜材料 代表型号：NEPEM N-11 系列 江油润生 未上市 电极 2016 年自主设计大型连续石墨化高温炉，该条大型连续石墨化高温炉生产线为国内首条储能石墨毡连续化生产线，年处理能力 200 吨 辽宁金谷 未上市 电极-嘉兴纳科 未上市 双极板 主要产品有石墨烯浆料、碳纤维石墨粉、碳纳米管粉、碳纤维毡/石墨毡、石墨硬毡。华熔科技 未上市 双极板 2022 年，华熔科技共计出货双极板（水冷、空冷、液流电池）已超 300 万片，订单已排至 2023 年 5 月份；共计装堆超 2 万个，被广泛应用于各类氢能源汽车、氢能无人机、固定或备用电源等领域。上海弘枫 未上市 双极板 公司主要产品包括燃料

97、电池石墨双极板、液流电池石墨极板、打印机石墨喷头等产品 大连融科 未上市 钒电池 已建成全球规模最大、现代化程度最高的全钒液流电池储能装备生产基地，钒电池装机量 559MWh;2022 年与攀钢集团合作推进钒电池储能商业化及钒产业提档升级 北京普能 未上市 钒电池 2009 年收购了加拿大 VRB Energy；2021 年开发第三代 MW 级 500KW 钒电池储能产品；2022 年与河钢钒钛、河北建投绿能签约 300MW 钒电池储能产业链项目 国网英大 600517.SH 钒电池 旗下武汉南瑞掌握钒电池技术，已有储能电站的 250kW 模块产品 上海电气 601727.SH 钒电池 已有

98、500kW 钒电池模块产品，累计液流储能装机容量超过 20MWh 易成新能 300080.SZ 钒电池 300MW/年全钒液流电池生产线（在建）资料来源：各公司公告，联储证券研究院 5.重点公司：建议关注重点公司：建议关注钒钛股份、河钢股份钒钛股份、河钢股份等等 在可再生能源装机量迅速提升的背景下，我们认为大规模长时储能中长期增长的确定性较强，钒电池作为最适合大规模长时储能的一种电池技术路线，有望在储能行业的高速发展中产业化进程不断加速，市场渗透率进一步提升。短期内，我们建议关注议价能力较强的钒矿资源企业，如钒钛股份、河钢股份等。短期内，我们建议关注议价能力较强的钒矿资源企业，如钒钛股份、河钢

99、股份等。钒钛股份是国内最大的钒制品企业，具有显著的资源优势、产业优势和品牌优势。公司钒矿资源来自控股股东攀钢集团，钒制品供应相对稳定。2022 年公司的钒制品产量（以 V2O5计)）为 4.69 万吨，占国内钒制品总产能的 31%以上。由于钒制品供给相对刚性，而下游需求旺盛，因而拥有最大钒制品产能的钒钛股份拥有较强的议价能力。公司主要通过合作或自建电解液产线的方式，向产业链下游延伸。2022 年 10 月，钒钛股份与大连融科达成合作，共同投资成立四川钒融储能科技有限公司，并在四川攀枝花市建设 2000m3/年产能的电解液产线，预计 2023 年 4 月份建成投产。钒钛股份还通过钒电解液的短流程

100、制备（即钒渣提钒和电解液制造融合为一），显著降低钒电解液的制造成本，相比其他公司采用的传统长流程工艺(提钒+制电解液)，成本优势明显。河钢股份主要通过子公司承德钒钛布局钒制品业务，是国内第二大钒制品企业。公司在钒钛钢铁冶炼和钒产品生产技术方面处于世界领先地位，钒产品年产能 2.2 万吨，位居全国第二。公司目前已建成 1000 吨/年高纯钒产线、1000 吨/年钒电解液产线，产品质量得到国内外顶级钒电池厂家的认证，并应用于部分光伏-钒储能系统。同时，公司正在谋划于 2022-2025 年分三期建设 5 万立方/年电解液产线和 300MW/年钒电池装备产线。2022 年 6 月，河钢股份在承德与北

101、京普能等签约 300MW 钒电池储能项目。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 27 表表14 钒资源相关企业基本情况对比钒资源相关企业基本情况对比 公司名称 证券代码 市值（亿元）2022Q3 净利润（亿元）2022Q3 净利润同比（%）自有钒资源储量（折 V2O5，万吨）钒制品产能（折 V2O5，万吨/年）钒产品业务占比（%）备注 钒钛股份 000629.SZ 436.1 12.27 10.30 13.04104 4.69 38.95 钒渣提钒，资源来自攀钢 河钢股份 000709.SZ 249.1 11.63-50.92-2.5 1.26 钒渣

102、提钒 北京建龙 未上市-2.1-钒渣提钒 成渝钒钛 未上市-1.8-钒渣提钒 德胜钒钛 未上市-1.6-钒渣提钒 达州钢铁 未上市-0.9-钒渣提钒 五洲矿业 未上市-0.5-石煤（碳质页岩）西部矿业 601168.SH 261.65 23.93 6.04 64.81-铜产品占 71.88%，钒主要源肃北七角井钒铁矿，钒品位0.9%安宁股份 002978.SZ 149.57 8.71-26.79 69.78-36.66 钒钛主营钒钛磁铁矿的开采和销售 龙佰集团 002601.SZ 480.9 31.73-17.17 32.36 0.06-钛白粉占营收71.68%资料来源：各公司官网，同花顺 i

103、FIND，联储证券研究院 中长期建议关注在关键材料（隔膜、双极板、电极等）和中长期建议关注在关键材料（隔膜、双极板、电极等）和钒电池电堆集成方面拥有钒电池电堆集成方面拥有技术优势的企业。技术优势的企业。东岳集团是中国氟硅行业龙头，主要通过下属山东东岳未来氢能材料股份有限公司参与钒电池隔膜材料的布局。其生产的液流电池膜商品牌号为DMV8115A和DM8120A，主要性能指标钒离子渗透率810-7cm2min-1，能量效率大于 90%，满足钒电池用隔膜的使用要求。现阶段质子交换膜主要被国外垄断，拥有全氟磺酸膜生产核心技术的东岳集团有望打破垄断。现阶段钒电池上市公司建议关注现阶段钒电池上市公司建议关

104、注国网英大国网英大和和上海电气上海电气，非上市公司重点关注，非上市公司重点关注大连融大连融科科和和北京普能北京普能。大连融科是钒电池电堆设计和生产制造的龙头，依托大连化物所的技术支撑，现已完成钒电池全产业链关键材料的布局。电解液方面，建有全球规模最大的钒电解液生产线，现有电解液产能超过 6 万立方米，占据国内外市场份额的 80%以上。隔膜材料方面，大连化物所在非氟离子膜方面取得一系列技术成果，后续大连融科或导入相关技术切入隔膜材料领域。钒电池储能系统方面，2022 年 10 月 31 日，大连融科承建的全球最大100MW/400MWh 级全钒液流电池储能电站正式并网发电。北京普能也是最早涉足的

105、钒电池储能的企业之一，在钒电池领域有丰富的生产经验和技术积累。公司目前在全球 12 个国家和地区已安装投运项目 70 多个，累计安全稳定运行时间接近 100 万个小时，总容量接近 70MWh，处于开发阶段的项目总容量达到3GWh。2011 年北京普能开发出第三代 MW 级 500kW 全钒液流电池储能产品，启动100MW 级大型储能电站项目开发。2022 年 6 月，北京普能与河钢钒钛、河北建投绿能签约 300MW 钒电池储能产业链项目。表表1515 部分公司代表型号性能指标对比部分公司代表型号性能指标对比 公司 大连融科 北京普能 湖南银峰 伟力得 代表型号 VPower Gen 3 VRB

106、 GWh-ESS VT22000W V-FLOW M500 额定功率 500kW 1000kW 22kW 500kW 额定容量 2000kWh 或可根据用户需求定制 4000 kwh-1000kWh 输出电压 416V-645V315V 121-135V 380V 行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 28（DC）输出电流 1200A 1900A 160A 900A 能量转化效率 DC:76%(含泵耗)，AC:71%UP TO 75%AC 75%70%-75%(PCS侧)放电深度 0100%DOD-0100%-尺寸与占地 16,100mm7,700m

107、m(2 套 20尺集装箱及正负极储罐)160m 1200mm900mm 12m3.5m3.5m(2 个)运行环境温度 535-2555 040-2040 运行环境湿度 595%-595%循环寿命 日历寿命 20 年，充放电循环 16000次以上 日历寿命 30 年，充放电循环100000 充放电循环 10000以上 系统寿命 25 年，充放电循环 15000以上 响应时间-50ms 5ms-资料来源：各公司官网，联储证券研究院 上海电气的钒电池业务由其子公司上海电气储能公司负责，相关技术由上海电气中央研究院提供。目前上海电气已推出兆瓦级全钒液流电池，可实现分布式、集中式全覆盖调峰调频。上海电气

108、自 2011 年就开始组建液流储能团队，主要负责电池整机的研发和生产，目前已经成功实施了 50 余项千瓦、兆瓦级的液流电池储能项目，液流电池储能在手订单的储备量近 3GWh。2021 年 9 月份，其 1MW/1MWh 全钒液流电池储能电站在广东汕头市濠江区风电产业园顺利通过验收。2021 年，该公司与澳大利亚 Vecco 集团就建设澳大利亚东北部昆士兰州钒电解液工厂形成合作，与其签署了 10MWh 钒电解液的买断协议。上海电气目前有 3GW 的钒电池订单在手，汕头已建成的零碳园区储能项目使用的即为公司生产的钒电池。6.风险提示风险提示 钒电池商业化不及预期；钒产品价格快速上涨；技术迭代风险；

109、政策变动风险。行业研究2023 年 05 月 04 日 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 29 免责声明免责声明 联储证券有限责任公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料，但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，可能会随时调整。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的

110、报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态，对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司力求报告内容客观、公正，但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用，不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其本公司的关联机构可能会持有本报告中涉及的公司所发行的证券并

111、进行交易，也可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本报告版权归“联储证券有限责任公司”所有。未经事先本公司书面授权，任何机构或个人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。任何机构或个人如引用、刊发本报告，需注明出处为“联储证券研究院”，且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。分析师声明分析师声明 本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法，结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体

112、投资建议或观点有直接或间接联系。投资评级说明投资评级说明 投资建议的评级标准投资建议的评级标准 评级评级 说明说明 评级标准为报告发布日后的 6 个月内公司股价（或行业指数）相对同期基准指数的相对市场表现。其中 A 股市场以沪深 300 指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准。股票评级 买入 相对同期基准指数涨幅在 10%以上 增持 相对同期基准指数涨幅在 5%10%之间 中性 相对同期基准指数涨幅在-5%+5%之间 减持 相对同期基准指数跌幅在 5%以上 行业评级 看好 相对表现优于市场 中性 相对表现与市场持平 看淡 相对表现弱于市场 联储证券研究院联储证券研究院 青岛青岛 北京北京 地址：山东省青岛市崂山区香港东路 195 号 8 号楼 11、15F 邮编：266100 地址：北京市朝阳区安定路 5 号院中建财富国际中心 27F 邮编：100029 上海上海 深圳深圳 地址：上海市浦东新区陆家嘴环路 1366 号富士康大厦 9-10F 邮编：200120 地址：广东省深圳市南山区沙河街道深云路 2 号侨城一号广场 28-30F 邮编：518000