1、2022 年深度行业分析研究报告 2 目录目录 投资聚焦投资聚焦.5 投资亮点.5 投资逻辑.5 风险因素.5 钒行业概况钒行业概况.6 钒在钒液流电池中的应用分析钒在钒液流电池中的应用分析.7 钒液流电池的原理及优缺点.7 钒液流电池发展现状.10 需求分析需求分析.14 钢铁行业用钒量预测.15 储能行业用钒量预测.16 供应分析供应分析.20 全球钒资源概况.20 全球钒产量概况及发展趋势.21 价格分析价格分析.24 行业重点公司简介行业重点公司简介.27 河钢股份.27 1VAUTU4X5ZOVEY5ZaQ8QbRtRqQmOnPfQoOpQeRnPmNaQqQzQwMmOpONZt

2、QpR 3 插图目录插图目录 图 1：钒的产业链图示.7 图 2：钒液流电池结构及工作原理图示.8 图 3：各类储能系统功率及能量对比.8 图 4：不同储能系统性能对比情况.9 图 5：不同储能系统初次建设成本对比.9 图 6：不同储能时长全钒液流电池储能系统的初次投资成本.9 图 7：储能时长分别为 4 小时和 10 小时的全钒液流电池储能系统生命周期成本估算.10 图 8：2021 年全球各类型储能累计装机占比情况.11 图 9：2021 年全球电化学储能各类型累计装机占比情况.11 图 10：大连液流电池储能调峰电站二层的电堆集装箱区.13 图 11：大连液流电池储能调峰电站一层的电解液

3、储罐区.13 图 12：2011-2021 年全球钒消费量变化.14 图 13：2020 年全球钒消费量分布.14 图 14：2015-2020 年中国钒消费量.14 图 15：2020 年全球钒应用领域分布.15 图 16：2020 年中国钒应用领域分布.15 图 17：全球和中国粗钢产量变化.15 图 18：中国冶金用钒消费结构（以 V2O5计）.15 图 19：2016-2021 年全球储能累计装机规模.17 图 20：2016-2021 年中国储能累计装机规模.17 图 21：2016-2026 年中国新型储能市场累计装机规模.17 图 22：2021-2030 年中国钒液流电池累计装

4、机规模.18 图 23：2022-2031 年全球钒液流电池装机容量预测.18 图 24：2021-2030 年钒消费结构变化预测.19 图 25：2011-2021 年全球钒矿储量.20 图 26：2021 年全球钒矿资源分布.20 图 27：中国主要钒矿资源、产业及产品分布.21 图 28：2016-2021 年全球及中国钒产量.21 图 29：2021 年全球钒产量分布.21 图 30：2020 年全球钒产量来源.23 图 31：2020 年中国钒产量来源.23 图 32：石煤提钒工艺图示.23 图 33：“十三五”期间中国石煤提钒产量统计.23 图 34：2012-2022 年国内钒价

5、变化(V2O5).25 图 35：2011-2021 年全球钒供需平衡及价格走势.25 图 36：钒行业供需平衡预测.26 图 37：2016-2019 年高钒价期间铌铁进口量大增.27 图 38：液流电池装机成本与钒价的敏感性测算.27 图 39：河钢股份股权结构.27 图 40：河钢股份历史营业收入及同比.28 图 41：河钢股份历史归母净利润及同比.28 图 42：2017-2021 年河钢股份收入结构变化.28 图 43：2017-2021 年河钢股份毛利润结构变化.28 4 图 44：2016-2021 年河钢股份主营业务毛利率变化.29 图 45：2016-2022Q1 年河钢股份

6、销售毛利率和销售净利率变化.29 图 46：2016-2021 年公司生铁、钢材产量情况.29 图 47：2016-2021 年公司钒产品产量情况.29 表格目录表格目录 表 1：钒元素基本信息.6 表 2：钒矿石分类.6 表 3：钒及其化合物的应用领域.6 表 4：3 种长时间储能技术的特性比较.10 表 5：储能及液流电池相关政策梳理.11 表 6：中国钒液流电池产业链主要企业.12 表 7：国内外钒液流电池项目一览表.12 表 8：钒在钢铁中的消费强度.16 表 9：2018-2030 年全球钢铁领域用钒量情况及预测.16 表 10：2025 和 2030 年全球钒液流储能电池用钒量测算

7、.19 表 11：全球主要钒企生产概况.22 表 12：我国在建及规划中的钒生产项目.24 5 投资聚焦投资聚焦 投资投资亮点亮点 钒液流电池具有安全性好、寿命长、功率和容量易放大等突出优势，是大功率、大容量和长时储能的理想技术路线。钒液流电池的突出缺点是初期建设成本高，但随着系统储能时长不断增加以及良好的可回收性，其全生命周期的经济性优势正不断增强。目前全球多个国家正在进行钒液流电池的示范应用和推广，钒液流电池的渗透率有望快速提升。根据 Vanitec 数据，2021 年全球钒消费量为 12.04 万吨，其中 90%以上用于钢铁行业。随着钒液流电池在新型储能装机中的渗透率不断提升，乐观场景下

8、，我们预测 2025年/2030年全球钒液流电池的新增装机量将达到 9.6GWh/32.9GWh，假设单位用钒量 7000吨/GWh（以 V2O5计），对应储能领域用钒量将增长至 3.7 万吨/12.9 万吨。2030 年钒的需求量有望在 2021 年基础上增长超过一倍。根据 USGS 数据，2021 年中国钒资源储量和钒产量的全球占比分别为 39%和 67%，钒的产量增长主要依赖中国。2011-2021 年全球钒产量 CAGR 仅为 4.2%，产能增长缓慢。目前全球钒的生产主要来自钢铁行业生成的钒渣提钒和钒钛磁铁矿直接提钒，占比达到90%，这一路线未来的产量增长受到钢铁行业产能扩张的限制。石

9、煤提钒等路线则由于环保和成本问题未来扩产空间亦受限。钒行业具有市场规模小，下游消费领域集中以及供应端集中度高的特点。以上特点使得钒价对于供需失衡呈现出高弹性特征，例如 2018 年由于钢铁行业用钒量增加，钒价在一年内涨幅超过 400%。假设未来钒行业供应保持缓慢增长态势，在储能用钒量激增的拉动下，不考虑替代效应，我们预测 2025 年全球钒供应缺口将达到 3.0 万吨，2030 年缺口将扩大至 9.6 万吨。显著的供需缺口或刺激钒价再次出现大幅上涨的行情。但也需要考虑钒价上涨后铌对钒的替代作用以及钒液流电池的经济性减弱等潜在风险。投资投资逻辑逻辑 钒液流电池是大功率、大容量和长时储能的理想技术

10、路线，未来有望在新型储能技术中实现渗透率的快速提升。受益于钒液流电池对钒消费的拉动，乐观场景下，我们预计到2030 年全球钒用量将在 2021 年基础上翻一番。供应端则受到钢铁行业去产能和环保等因素限制预计增长缓慢。钒行业或出现显著的供应缺口，带动钒价大幅上涨。我们判断在钒液流电池装机量上升的过程中，上游钒资源将是率先获益的环节。风险因素风险因素 新型储能技术路线变化的风险；钒液流电池渗透率不及预期；钒价上涨导致行业无序扩产的风险；铌在钢铁行业中对钒的替代效应。6 钒行业概况钒行业概况 钒元素的基本信息：钒元素的基本信息：钒是银白色金属，元素符号为 V，原子序数为 23，原子量为 50.94。

11、钒的熔沸点很高，熔点为 1890，沸点为 3380，密度为 6.110 g/cm。它是一种延展性过渡金属，具有天然的耐腐蚀性和对碱、酸和盐水的稳定性。表 1：钒元素基本信息 项目项目 内容内容 项目项目 内容内容 中文名称 钒 原子量 50.94 英文名称 vanadium 密度 6.110 g/cm3 原子序数 23 熔点 1890 元素符号 V 沸点 3380 资料来源：金属百科网站，中信证券研究部 钒在自然界中存在形式：钒在自然界中存在形式：根据金属百科网站信息，钒在地壳中分布广泛，含量为 0.02%，超过铜、镍、锌、锡、钴、铅和其他金属。自然界中，钒很少形成独立的矿物，主要与其他矿物形

12、成共生矿或复合矿。目前发现的含钒矿物有 70 多种，典型代表如钒钛磁铁矿、钾钒铀矿等，此外还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤）。世界上除美国从钾钒铀矿中提钒外，其他主要产钒国家（约 70%）都从钒钛磁铁矿中提取钒。现在已探明的钒资源储量的 98%赋存于钒钛磁铁矿中，五氧化二钒（V2O5）含量可达 1.8%。表 2：钒矿石分类 类型类型 钒含量（钒含量（%）其他信息其他信息 钒钾铀矿 16 以 K2O 2UO3 V2O5 13H2O 形式存在，呈浅黄色或浅绿黄色，具强放射性。钒钛磁铁矿 0.2-1.5 主要以 FeO V2O3尖晶石形态存在。石油伴生矿-寄生在原油中，中美洲国家拥有

13、大量的石油伴生矿。资料来源：金属百科网站，中信证券研究部 钒的应用领域：钒的应用领域：钒常以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于钢铁、航天、化工和储能等行业。钢铁行业是钒下游主要的应用领域，含钒钢具有强度高、韧性大、耐磨性好等优点，广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业。钢铁行业也是钒消费占比最高的领域。钒在航空工业中的应用主要是以钛-铝-钒合金的形式用于飞机发动机等领域；在化工领域钒主要用作制造硫酸和硫化橡胶的催化剂等。近年来钒液流电池成为钒的新应用领域，在储能行业快速发展的前景下，未来有望成为钒消费最重要的增长点之一。表 3：钒及其化合物的应用领域 应用领

14、域应用领域 形式形式 具体用途具体用途 钢铁行业 钒铁、钒氮 用作合金添加剂，提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性 航天行业 钛-铝-钒合金 用作稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性 化工行业 氧化钒、钒酸铵、硫酸氧钒 主要用作制造硫酸和硫化橡胶的催化剂，或陶瓷着色剂、显影剂、干燥剂等 储能领域 钒离子溶液 用作钒液流电池正负极活性物质，发生氧化还原反应 资料来源：金属百科网站，中信证券研究部 7 钒钒的产业链：的产业链：钒的生产主要来自钒钛磁铁矿直接提取和钒渣提钒。钒产业链可分为两大部分：1）获得钒渣：钒钛磁铁矿经过高炉或电炉冶炼获得含钒铁水，再通过吹炼将其中的钒选择性氧化获得钒渣

15、；2）钒渣提钒：目前从钒渣提钒产业化技术分为钠化焙烧（加入碳酸钠）、钙化焙烧（加入石灰石）等工艺，将碳酸钠或石灰石加入钒渣粉进行混料、焙烧、浸出、过滤、调节 PH、沉淀、催化或还原等过程可获得 V2O5和三氧化二钒（V2O3）。钒产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包括钒矿、钒渣等，二级产品包括V2O5和 V2O3，三级产品包括钒铁、钒氮合金、钒酸盐、钒钛铝合金、钒离子溶液等，分别应用于钢铁、化工、航天、储能等应用领域。图 1：钒的产业链图示 资料来源：金属百科网站，中信证券研究部 钒在钒液流电池中的应用分析钒在钒液流电池中的应用分析 钒液流电池的原理及优缺点钒液流电池的原理及优缺点

16、 钒液流电池结构及工作原理：钒液流电池结构及工作原理：钒液流电池是将不同价态的钒离子溶液分别作为正负极的活性物质的新型储能和高效转化装置。活性物质分别储存在各自的电解液储罐中，采用离子交换膜作为电池组的隔膜将正极和负极隔开，通过外接泵将电解液注入电池堆体内，流过电极表面并发生电化学反应，在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，通过集流体收集和传导电流，使存储在溶液中的化学能转化为电能。这个可逆的反应过程使钒液流电池顺利完成反复的充放电过程。钒液流电池具有功率大、容量大、安全性高、寿命长等钒液流电池具有功率大、容量大、安全性高、寿命长等优点优点。通过增加电极的数量和面积可以有效提高功率，通过

17、增加电解液的体积可以增加钒液流电池的容量，因此钒液流电池可以达到很高的工作功率和容量。与使用非水电解液的锂电池不同，钒液流电池采用钒离子水溶液作为电解液，大大降低发生过热、燃烧、爆炸的可能性，安全性更好。此外，由于钒液流电池正负活性物质分别只存在于正极和负极电解液中，不像其他电池存在充放电过程中电极结构的变化（导致容量衰减），因此电池使用寿命长。8 图 2：钒液流电池结构及工作原理图示 资料来源：Flow-Rate Optimization and Economic Analysis of Vanadium Redox Flow Batteries in a Load-Shifting App

18、lication（Jiahui Fu 等），中信证券研究部 图 3：各类储能系统功率及能量对比 资料来源：Recent Developments and Trends in Redox Flow Batteries（Liang Su 等），中信证券研究部 钒液流电池存在体积庞大钒液流电池存在体积庞大、成本高成本高、对温度要求高等缺点。对温度要求高等缺点。钒液流电池的质量和体积庞大，因此其比能量和比功率远低于其他电池系统，导致其不适用于电动汽车等场景。与锂电池相比，钒液流电池最大的劣势是成本，主要来自电解液和电堆，降低两者成本是业内共识。此外，钒液流电池对环境温度的要求苛刻，正极电解液中的五价钒

19、在高温下（高于 45）易析出沉淀、堵塞流道，在低温下（低于电解液的冰点）电解液凝固，因此一般的运行温度都要求在 045之间，限制了钒液流电池的应用。9 图 4：不同储能系统性能对比情况 资料来源：Semiactive Hybrid Energy Management System:A Solution for Electric Wheelchairs（Sadam Hussain 等），中信证券研究部 图 5：不同储能系统初次建设成本对比（元/千瓦时）资料来源：基于全寿命周期成本的储能成本分析（傅旭等），中信证券研究部 全全钒液流电池储能系统钒液流电池储能系统的初次投资成本的初次投资成本随储能时

20、随储能时长长的增加而不断降低的增加而不断降低。根据张华民在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一文的分析，以兆瓦级全钒液流电池储能系统为例，在 V2O5价格为 10 万元/吨时，钒液流电池所用电解液价格约为 1500 元/kWh，除电解液外的电池储能系统市场价格为 6000 元/kW。当储能时长为1 小时的情况下，储能系统的初次投资成本为 7500 元/kWh，但当储能时长延长到 4 小时后，不包括电解液部分的价格则被分摊为 1500 元/kWh，此时全钒液流电池储能系统的总价格为 3000 元/kWh。因此，全钒液流电池储能系统工作时间越长，单位 kWh 价格越便宜。图

21、6：不同储能时长全钒液流电池储能系统的初次投资成本（单位：元/kWh）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），中信证券研究部 钒液流电池全生命周期成本更低钒液流电池全生命周期成本更低。由于全钒液流电池的电解液可再生循环使用，因此其残值很高。同样以储能时长为 4 小时的钒液流电池储能系统为例，其中废金属的残值估值为 300 元/kW，折合为 75 元/kWh，电解液残值约为原有的 70%即 1050 元/kWh，合计残值为 1125 元/kWh，实际成本为 1875 元/kWh。而对于储能时长为 10 小时的系统来说，废金属残值折合为 30 元/kWh，合计

22、残值为 1080 元/kWh，实际成本仅为 1020 元/kWh。因此对于全钒液流电池储能系统来说，储能时间越长，其全生命周期成本越低。铅酸电池钠硫电池钒液流电池锂离子电池能量密度功率密度生命周期能量转换效率020000200040006000800010000铅酸电池钠硫电池钒液流电池 锂离子电池75004500300025002250203000400050006000700080001小时2小时4小时6小时8小时10小时 10 图 7：储能时长分别为 4 小时和 10 小时的全钒液流电池储能系统生命周期成本估算 资料来源：全钒液流电池的技术进展

23、、不同储能时长系统的价格分析及展望（张华民），中信证券研究部 钒液流电池是大规模长时储能最具前景的发展方向之一钒液流电池是大规模长时储能最具前景的发展方向之一。适合长时间、大规模的储能形式主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和钒液流电池三类。其中抽水蓄能作为最成熟可靠的储能技术，是国内重点投资建设的储能形式。抽水储能的主要限制是项目的建设选址要求较高且建设周期较长。压缩空气储能也属于成熟技术，但系统的能量转换效率偏低且项目选址也受限。与这两种储能技术相比，钒液流电池的储能上限低于抽水蓄能，但有着系统安全性高、项目建设周期短、选址灵活等优点，且随着技术进步，钒液流电池的经济性优势将逐渐强化，未来有望成

24、为大规模长时储能的重要技术路线之一。表 4：3 种长时间储能技术的特性比较 项目项目 抽水蓄能抽水蓄能 压缩空气储能压缩空气储能 钒液流电池钒液流电池 系统能量转换效率 70%20%-50%75%响应时间 分钟-小时 分钟-小时 毫秒-秒 建设周期 7-10 年 1.5 年 0.5 年 适合规模 100MW-10GW 10MW-1GW 100kW-500MW 适合储能时间 小时级-周级 5-20h 3-10h 寿命 30 年 30 年 20 年 功率-容量灵活性 无 无 有 选址及限制 受限 受限 不受限 技术进步空间 小 有 大 资料来源：大规模长时储能与全钒液流电池产业发展（严川伟著），中

25、信证券研究部 钒液流电池发展现状钒液流电池发展现状 钒液流电池储能钒液流电池储能当前市场规模较小当前市场规模较小。根据中国储能网的统计，截至 2021 年全球储能累计装机规模达 205.3GW，其中抽水蓄能占比最高，达到 86.4%，电化学储能累计装机为 21.1GW，占比 10.3%。在电化学储能系统中，锂离子电池是最主流的技术路线，占比达到 93.9%，液流电池装机量仅有 0.26GW，占比为 1.2%。规模储能时代的到来给钒液流电池带来了巨大的发展机遇，其大功率、大容量、长寿命、高安全性等特点能够满足大规模长周期储能项目的需求以及目前低碳发展的要求。11 图 8：2021 年全球各类型储

26、能累计装机占比情况 资料来源：中国储能网，中信证券研究部 图 9：2021 年全球电化学储能各类型累计装机占比情况 资料来源：中国储能网，中信证券研究部 政策支持将推动钒液流电池的商业化进程政策支持将推动钒液流电池的商业化进程。2016 年 12 月，钒液流电池储能产业化技术被正式列入国家能源技术创新“十三五”规划并推广实施。“十四五”期间新能源发电占比持续提升背景下，钒电池行业有望迎来全面发展的新阶段。2021 年 7 月，发改委、工信部发布的关于加快推动新型储能发展的指导意见中明确提出要坚持储能技术多元化，实现液流电池长时储能技术进入商业化发展初期。表 5：储能及液流电池相关政策梳理 时间

27、时间 颁布机构颁布机构 政策名称政策名称 主要相关内容主要相关内容 2022 年 3 月 发改委、能源局“十四五”新型储能发展实施方案 到 2025 年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。推动多元化技术开发。开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢（氨）储能、热（冷）储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。2021 年 7 月 发改委、能源局 关于加快推动新型储能的指导意见 到 2025 年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。装机规模达 3000 万千瓦以上。坚持储能技术多元化，实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发

28、展初期。2016年12月 能源局 能源技术创新“十三五”规划 立足于电力系统调峰和电能质量管理需要，推动压缩空气储能、液流电池、钠硫电池、锂电池和飞轮储能等多种储能技术发展，在大容量储能等技术上实现突破。全钒液流电池储能产业化技术研究目标：实施百兆瓦以上级全国产化材料全钒液流电池储能装置示范应用工程；建造 300MW/年液流电池产业化基地，实现规模化生产。2016年12月 发改委 可再生能源发展“十三五”规划 推动储能技术示范应用。配合国家能源战略行动计划，推动储能技术在可再生能源领域的示范应用，实现储能产业在市场规模、应用领域和核心技术等方面的突破。资料来源：发改委，国家能源局，中信证券研究

29、部 我国已初步形成完整的钒液流电池产业链。我国已初步形成完整的钒液流电池产业链。我国在钒液流电池领域走在世界前列，在技术方面，目前国内解决了液流电池关键材料、高性能电堆和大规模储能系统集成等关键科学和工程问题，取得了一系列技术突破，完成了从实验室基础研究到产业化应用的发展过程。我国已形成了初步完整的钒液流电池产业链，电池堆、双极板、隔膜、电极、电解液等相关领域都有相应企业从事细分产业的产品研发和生产。86.4%10.3%抽水蓄能电化学储能压缩空气储能飞轮储能蓄热储能氢储能93.9%1.2%锂离子电池铅酸电池钠基电池液流电池超级电容器其他形式 12 表 6：中国钒液流电池产业链主要企业 产品产品

30、 企业企业 电池堆与系统集成 大连融科储能装备有限公司、北京普能世纪科技有限公司、乐山伟力得能源有限公司、大力电工襄阳股份有限公司、上海电气储能科技有限公司、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、寰泰储能科技股份有限公司、承德新新钒钛储能科技有限公司、国家能源集团北京低碳清洁能源研究院、杭州德海艾科能源科技有限公司、开封时代新能源科技有限公司 双极板 威海南海碳材料有限公司、大连博融新材料有限公司、辽宁科京新材料有限公司、青海百能汇通新能源科技有限公司、中科能源材料科技(大连)有限公司、佛山市瑞能达特种材料科技有限公司 隔膜 江苏科润新材料股份有限公司、辽宁科京新材料有限公司、山西国润储能科

31、技有限公司、辽宁格瑞帕洛孚新能源有限公司、山东东岳未来氢能材料有限公司、贵州聚能世纪科技有限责任公司、承德新新钒钛储能科技有限公司 电极 辽宁金谷炭材料股份有限公司、四川省江油润生石墨毡有限公司 电解液 四川省川威集团有限公司、攀钢集团有限公司、大连博融新材料有限公司、湖南汇锋高新能源有限公司、湖南省银峰新能源有限公司、湖北平凡矿业有限公司 资料来源：大规模长时储能与全钒液流电池产业发展（严川伟著），中信证券研究部 全钒液流电池目前全钒液流电池目前正在各国进行百兆瓦级的示范。正在各国进行百兆瓦级的示范。经过十几年的发展，全钒液流电池储能系统的技术可行性、商业应用性已经得到认可。我国钒液流电池已

32、实现在智能电网、通信基站、偏远地区供电等项目中的应用。目前已有镇海网源友好型风电场储能项目、国家电投海阳储能示范项目进入并网阶段，同时襄阳全钒液流电池集成电站等工程项目处于建设中。美国、澳大利亚、日本等国家均布局了钒液流电池储能项目。2022 年 4 月，由住友电工建设的全钒液流电池储能系统在日本北海道岛正式上线。表 7：国内外钒液流电池项目一览表 项目项目 功率功率/容量容量 开工时间开工时间 状态状态 河北承德森吉图全钒液流电池风储示范项目 一期 2MW/8MWh 共 3MW/12MWh 2020.3.30 一期完成 绿动中钒、北京普能在湖北省襄阳市全钒液流电池集成电站项目 100MW/5

33、00MWh 2021.8.29 计划 2022 年年底投运 河钢承钢计划建设全钒液流储能光热发电示范项目 2MW/16MWh 完成立项审批 大唐国际瓦房店镇海网源友好型风电场储能项目 10MW/40MWh 2020.4.1 并网 河南省南阳市淅川县金阳公司全钒液流储能电池装备制造项目 500MW/2000MWh 2021.8.26 建设中 伟力得乌鲁木齐甘泉堡全钒液流电池储能装备基地项目 100MW 2022.2 建设中 国家电投海阳储能示范项目 1MW/2MWh 2021.8.25 并网 大连热电、大连融科液流电池储能调峰电站国家示范项目 一期 100MW/400MWh 共 200MW/80

34、0MWh 2016.11 一期调试阶段，8 月投入商用 二期计划 2023 开始建设 北京普能黑龙江大庆国家光伏、储能实验实证平台项目 125KW/500KWh 2021.4.10 通过验收 大唐中宁中宁县共享储能项目 100MW/400MWh 计划 2022.7 规划中 北京普能、河钢钒钛、河北建投绿能双滦钒电池储能项目 300MWh 规划中 大连融科国家电投瓦房店驼山网源友好型风电场示范项目储电站 10MW/40MWh 2020.7.2 2021.1 并网 大连融科普兰店网源友好型风电场示范项目储能系统 10MW/40MWh 2019.1 建设中 格瑞帕洛孚储能科技通榆县储能钒电池项目 5

35、00MW 2022.7.12 建设中 寰泰储能瓜州全钒液流电池全产业链项目 10MW/50MWh 100MW/500MWh 2022.7.3 建设中 液流储能科技潍坊盐酸基全钒液流储能电站项目 1MW/4MWh 2022.7.12 并网送电 河钢承钢钒钛产业园区全钒液流电池储能系统 5kW/20kWh 2020.6.2 2020.7 正式投用 伟力得新疆阿瓦提全钒液流电池储能电站 7.5MW/22.5MWh 2020.12.23 并网 国家电网盐城射阳港全钒液流储能电站项目 20MW/100MWh 完成选址工作 中科院大连化物所商洛市山阳县可焊接全钒液流电池储能示范系统 8kW/80kWh 1

36、5kW/80kWh 2020 年 12 月投入运行 13 项目项目 功率功率/容量容量 开工时间开工时间 状态状态 北海道电网级储能项目 17MW/51MWh 2022 年 4 月已上线 柬埔寨国家电网光伏发电厂钒电池储能项目 40MW/400MWh 规划中 澳大利亚矿山光伏发电钒电池储能项目 50MW/200MWh 规划中 美国加州全钒液流储能电池项目 7.8MWh 2020 年 10 月获批 Eday 岛 EMEC 潮汐能-钒电池项目 1.8MWh 2020 年 11 月获批 南澳大利亚州太阳能-钒电池储能项目 2MW/8MWh 建设中 资料来源：中国能源网，普能公司官网，“十三五”钒行业

37、市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋著），中信证券研究部 国家级示范项目即将投运，钒液流电池发展有望迎来新阶段。国家级示范项目即将投运，钒液流电池发展有望迎来新阶段。根据大连日报信息，作为国家能源局批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目，大连液流电池储能调峰电站正在进行最后的电池单体调试和系统调试阶段，即将在今年 8 月正式投入商业运行。大连液流电池项目作为目前全球最大的 100MW/400MWh 液流电池项目，其成功投运对液流电池的应用推广和商业化进程具有重要意义。图 10：大连液流电池储能调峰电站二层的电堆集装箱区 资料来源：大连日报 图 11：大连液流电池储能调峰电站一层的电解液储罐区 资料

38、来源：大连日报 14 需求分析需求分析 全球钒消费量保持稳定增长，全球钒消费量保持稳定增长，2021 年突破年突破 12 万吨万吨。根据国际钒技术委员会（Vanitec）统计，自 2017 年起全球钒消费量逐年增加，于 2019 年突破 10 万吨。2021 年全球钒消费量达到 12.04 万吨，同比增长 9.7%，增速创五年以来新高。图 12：2011-2021 年全球钒消费量变化 资料来源：Vanitec，中信证券研究部 中国中国是是全球最大的钒消费国家全球最大的钒消费国家。根据 Vanitec 数据，2020 年中国钒消费量占全球钒消费总量的 60%，位居首位，欧洲和北美消费占比分别为

39、12%和 10%。2016 年起，中国钒消费量逐年增长，2020 年钒消费量达到 6.56 万吨，同比增长 22.6%，增速创近五年新高。2020 年全球其他地区钒消费量为 4.42 万吨，同比下降 8.9%。受新冠疫情影响，2020 年中国以外地区钒消费量均下降，全球钒消费进一步向中国集中。图 13：2020 年全球钒消费量分布 资料来源：Vanitec，中信证券研究部 图 14：2015-2020 年中国钒消费量（万吨）资料来源：Vanitec，中信证券研究部 7.177.557.938.838.218.108.869.5010.2010.9712.04-10%-5%0%5%10%15%0

40、2468000021全球钒消费量（万吨，金属量）YoY60%12%10%4%4%3%7%中国欧洲北美日本独联体印度其他3.68 3.54 4.01 4.41 5.35 6.56 0200192020 15 钒目前主要用于钢铁行业，消费占比超过钒目前主要用于钢铁行业，消费占比超过 90%。根据 Vanitec 数据，2020 年全球约92.7%的钒被用于钢铁行业，主要为钒铁和钒氮等合金类产品；约 3.5%的钒用于化工和催化剂领域，产品包括氧化钒、钒酸铵、硫酸氧钒等；

41、用于钛合金领域的钒占比约为 2.1%，用于储能领域的钒消费占比为1.7%。由于2020年中国粗钢产量上升而海外粗钢产量下降，国内用于钢铁行业的钒消费占比更高，达到 96.6%，用于钛合金、化工/催化剂和储能领域的消费占比仅为 1.4%、1.8%和 0.2%。钢铁领域是当前钒消费的主导力量。图 15：2020 年全球钒应用领域分布 资料来源：Vanitec，中信证券研究部 图 16：2020 年中国钒应用领域分布 资料来源：Vanitec，中信证券研究部 钢铁行业用钒量预测钢铁行业用钒量预测 我国钢铁行业用钒主要集中在螺纹钢筋产品中。我国钢铁行业用钒主要集中在螺纹钢筋产品中。钒在钢铁工业中主要用

42、作合金添加剂，以钒铁、氧化钒铁、钒氮合金等形式存在。根据国际钢铁协会数据，2021 年全球粗钢产量为 19.52 亿吨，同比增长 3.8%，钢铁产量的持续增长是钒消费量增加的重要推动力。我国钢铁领域用钒主要集中在螺纹钢筋中，根据“十三五”钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋著）一文数据，2020 年钢筋用钒占国内钢铁行业用钒量的比例达到 70%。图 17：全球和中国粗钢产量变化（单位：亿吨）资料来源：国际钢铁协会，中信证券研究部 图 18：中国冶金用钒消费结构（以 V2O5计，万吨）资料来源：“十三五”钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋著），中信证券研究部 92.7%2.1%3.5%1.7%

43、钢铁领域钛合金领域化工、催化剂领域储能领域96.6%1.4%1.8%0.2%钢铁领域钛合金领域化工、催化剂领域储能领域0%10%20%30%40%50%60%0552001920202021全球中国中国产量占比4.365.546.772.682.852.8561.9%66.0%70.4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%0820192020钢筋用钒其他钢材用钒钢筋钒消费占比 16 钒在钢中的消费强度不断提升，支撑钒消费量稳定增加。钒在钢中的消费强度不断提升，支撑钒消费量稳定增加。根据 Vanitec 数据，20

44、18 年以来我国钒在钢中的消费强度不断上升，2020 年达到 57g/t（金属量），首次超过全球平均值。我国钒在钢中消费强度的提升主要受到螺纹钢新国标的影响。2018 年 11 月 1 日，螺纹钢新国标（GB/T 1499.2-2018）正式实施，要求每吨螺纹钢增加钒铁含量 0.02-0.03以提高性能。与北美和欧洲等发达国家相比，我国钢中钒的消费强度仍有一定的提升空间，未来有望继续支撑钒消费量的稳定增长。表 8：钒在钢铁中的消费强度（单位：千克钒/吨）时间时间 北美北美 欧盟欧盟 独联体独联体 非洲非洲 中国中国 印度印度 全球均值全球均值 2020 年 0.088 0.068 0.043

45、0.040 0.057 0.036 0.055 2019 年 0.085 0.066 0.044 0.040 0.049 0.034 0.050 2018 年 0.086 0.070 0.044 0.036 0.043 0.035 0.048 2017 年 0.083 0.068 0.044 0.037 0.043 0.035 0.047 资料来源：Vanitec，中信证券研究部 预计预计钢铁行业钒用量将保持小幅增长态势钢铁行业钒用量将保持小幅增长态势。考虑到中钢协提出到 2025 年全国粗钢产量将降至 10 亿吨以下，我们预计未来我国粗钢产量将小幅下滑，全球粗钢产量将保持小幅增长态势。另一方

46、面，2018 年螺纹钢新国标出台后，我国钢材中用钒量相应提高。我们预计 2025 年国内钢铁行业用钒量将达到 6.55 万吨，对应钒在钢中的消费强度为 66g/t。预计 2025 年全球钢铁行业用钒量将增至 12.45 万吨，对应 2021-2025 年 CAGR 为 3.4%。展望 2030 年，我们预计国内钢铁行业用钒量为 6.59 万吨，单位用钒量提升被粗钢产量下滑抵消，预计全球钢铁行业用钒量将增至 13.67 万吨，2025-2030 年 CAGR 为 1.9%。表 9：2018-2030 年全球钢铁领域用钒量情况及预测 项目项目 2018 2019 2020 2021 2022E 2

47、023E 2024E 2025E 2030E 国内国内 中国钢材产量（亿吨）9.29 9.95 10.65 10.33 10.17 10.12 10.00 9.93 9.68 中国钢材增速预测 6.7%7.1%7.0%-3.0%-1.5%-0.5%-1.2%-0.7%-0.5%钒在钢材中的消费强度（千克/吨）0.043 0.049 0.057 0.058 0.061 0.062 0.064 0.066 0.068 国内钢铁领域用钒量（金属万吨）3.99 4.88 6.07 6.09 6.21 6.28 6.40 6.55 6.59 海外海外 钢材产量（亿吨）8.98 8.80 8.16 9.1

48、9 9.47 9.75 10.04 10.35 11.80 钢材增速预测 3.80%-2.00%-7.30%12.70%3.00%3.00%3.00%3.00%3.00%钒在钢材中的消费强度（千克/吨）0.054 0.054 0.055 0.055 0.056 0.057 0.057 0.057 0.060 海外钢铁领域用钒量（金属万吨）4.85 4.75 4.49 5.06 5.30 5.56 5.73 5.90 7.08 合计钢铁领域用钒量（金属万吨）合计钢铁领域用钒量（金属万吨）8.84 9.63 10.56 11.15 11.51 11.83 12.13 12.45 13.67 资料来

49、源：国际钢铁协会，国家统计局，2020-2035 年我国钒需求预测（吴晴著），中信证券研究部预测 储能行业用钒量预测储能行业用钒量预测 2021 年全球储能市场累计装机年全球储能市场累计装机规模规模已超过已超过 200GW。根据中关村储能产业技术联盟（CNESA）的统计，截至 2021 年底，全球已投运储能项目的累计装机规模达 203.5GW，同比增长 6.5%，2016-2021 年 CAGR 为 3.5%。从国内储能装机情况来看，2021 年中国储能累计装机规模达到 43.4GW，同比增长 21.9%，占全球累计装机规模的 21.3%，2016-2021 年 CAGR 为 12.3%，增速

50、明显快于全球平均水平。17 图 19：2016-2021 年全球储能累计装机规模（单位：GW）资料来源：CNESA，中信证券研究部 图 20：2016-2021 年中国储能累计装机规模（单位：GW）资料来源：CNESA，中信证券研究部 预计到预计到 2026 年中国年中国新型新型储能市场累计装机规模储能市场累计装机规模有望有望超过超过 40GW。根据 CNESA 的统计，2021 年中国新型储能累计装机量达到 5.73GW，同比增长 74.5%。未来以锂离子电池、钠离子电池、钒液流电池为代表的新型储能市场预计将继续保持高速增长，根据CNESA保守场景下的预测，2026年中国新型储能市场累计装机

51、规模有望达到 48.51GW，2021-2026 年 CAGR 为 53.3%。图 21：2016-2026 年中国新型储能市场累计装机规模（单位：GW）资料来源：CNESA（含预测），中信证券研究部 预计到预计到2030年中国年中国钒液流电池钒液流电池累计装机规模累计装机规模有望达到有望达到24GW。根据EVTank的统计，2021 年中国钒液流电池新增装机量 0.13GW，2022 年国内大量的钒液流电池储能项目开工建设，预计全年新增装机量将达到 0.6GW。未来在政府补贴的持续投入、产业链成熟化发展和规模效应降本等多种因素的影响下，钒液流电池的渗透率有望逐步提升。EVTank预计2025

52、年中国钒电池新增装机规模将达到2.3GW，2030年新增装机规模将达到4.5GW，2022-2030 年累计新增装机量将达到 24GW。171.3 175.4 181.0 184.6 191.1 203.5 0%1%2%3%4%5%6%7%001920202021累计装机规模（GW）同比（%）24.3 28.9 31.3 32.4 35.6 43.4 0%5%10%15%20%25%0554045502001920202021累计装机规模（GW）同比（%）3.28 5.73 9.53

53、48.51 0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%00200022E 2023E 2024E 2025E 2026E累计装机规模(GW)同比（%）18 图 22：2021-2030 年中国钒液流电池累计装机规模（单位：GW）资料来源：EVTank（含预测），中信证券研究部 未来未来 10年全球钒液流电池装机容量年全球钒液流电池装机容量 CAGR 有望达到有望达到 40%。根据 Guidehouse Insights预测数据，到 2031 年，全球钒液流电池装机容量将达到 32.8GWh，2022-2

54、031 年的 CAGR达到 41%，其中亚太地区 2031 年装机量将达到 14.5GWh，CAGR 为 37.4%，北美地区达到 5.8GWh，西欧达到 9.3GWh。图 23：2022-2031 年全球钒液流电池装机容量预测（单位：GWh）资料来源：Guidehouse Insights 预测，中信证券研究部 预计预计 2030 年全球钒液流电池用钒量将超过年全球钒液流电池用钒量将超过 10 万吨。万吨。受益于储能行业的蓬勃发展，预计新型储能市场规模将继续保持高增长率，同时钒液流电池的渗透率也将快速上升。基于钒液流电池在新型储能市场不同渗透率的假设，我们预计在乐观/中性/悲观场景下，203

55、0年国内新增钒液流电池装机量为 14.5/11.6/10.5 GWh，海外新增钒液流电池装机量为18.4/14.7/13.3 GWh，由此计算出 2030 年全球钒储能行业用钒量将达到 12.9/10.3/9.3 万吨。乐观场景下，受益于钒液流电池的需求拉动，到 2030 年全球钒需求量有望翻一番。0552022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E北美西欧东欧亚太拉丁美洲中东非洲 19 表 10：2025 和 2030 年全球钒液流储能电池用钒量测算 用钒量预测用钒量预测 2025E 2030E 悲观悲观 中性中性

56、乐观乐观 悲观悲观 中性中性 乐观乐观 国内国内 新增新型储能装机规模（GW）11.7 11.7 11.7 19.4 19.4 19.4 钒液流电池渗透率 10%15%20%18%20%25%新增钒液流电池装机功率（GW）1.2 1.8 2.3 3.5 3.9 4.8 平均储能时长(h)2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 新增钒液流电池装机量（GWh）2.9 4.4 5.9 10.5 11.6 14.5 电解液利用率 80%80%80%80%80%80%单位 GWh 液流电池用 V2O5量（吨）7000 7000 7000 7000 7000 7000 单位 GWh 液流电池用钒量

57、（金属吨）3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 用钒量（金属万吨）1.1 1.7 2.3 4.1 4.6 5.7 海外海外 新增钒液流电池装机量（GWh）1.8 2.8 3.7 13.3 14.7 18.4 电解液利用率 80%80%80%80%80%80%单位 GWh 液流电池用 V2O5量（吨）7000 7000 7000 7000 7000 7000 单位 GWh 液流电池用钒量（金属吨）3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 3921.4 用钒量（金属万吨）0.7 1.1 1.4 5.2 5.8 7.2 合计（

58、金属万吨）合计（金属万吨）1.9 2.8 3.7 9.3 10.3 12.9 资料来源：CNESA，Guidehouse Insights，中信证券研究部预测 预计预计 2030 年储能领域用钒量年储能领域用钒量占比占比将将增至增至 40%以上以上。我们预测到 2025 年，全球钒消费结构的主体仍为钢铁行业，约占全球钒消费总量的 77.1%，储能领域占比达到 17.3%。随着新型储能装机规模的不断扩大和钒液流电池渗透率提升，我们预计到 2030 年储能领域用钒量占全球钒消费结构的比例将有望上升至 41.3%，钢铁领域用钒量占比将下降到54.8%，钒合金领域和催化剂领域占比为 1.3%和 2.6

59、%。储能领域用钒量的快速增长将对钒的消费结构产生重要影响，未来有望成为钢铁行业之外钒最重要的消费领域。图 24：2021-2030 年钒消费结构变化预测 资料来源：Vanitec，中信证券研究部预测 92.2%1.9%4.7%1.2%2021年钢铁钒合金催化剂储能77.1%1.7%3.8%17.3%2025年钢铁钒合金催化剂储能54.8%1.3%2.6%41.3%2030年钢铁钒合金催化剂储能 20 供应分析供应分析 全球钒资源概况全球钒资源概况 全球钒矿资源主要分布于中国、俄罗斯、南非和澳大利亚。全球钒矿资源主要分布于中国、俄罗斯、南非和澳大利亚。根据美国地质调查局（USGS）数据，2021

60、 年全球已探明的钒矿储量约 2400 万吨（金属量）。其中中国钒矿储量高达 950万吨，占比为 39%，其次为澳大利亚、俄罗斯、南非，储量占比分别为 25%、21%、14%。中国是全球钒资源储量最高的国家。图 25：2011-2021 年全球钒矿储量（单位：万吨）资料来源：USGS，中信证券研究部 图 26：2021 年全球钒矿资源分布 资料来源：USGS，中信证券研究部 我国钒矿资源我国钒矿资源及产能及产能主要集中在四川攀枝花、河北承德、辽宁朝阳等地。主要集中在四川攀枝花、河北承德、辽宁朝阳等地。根据钒产业 2020 年年度评价（陈东辉等）一文分析，四川攀枝花矿区钒钛磁铁矿的探明储量近百亿吨

61、，居国内首位，河北承德地区和辽宁朝阳地区钒钛磁铁矿储量居全国第二、三位。中国主要钒产业及产区基本定型：1）四川主产区（10 万吨氧化钒产能区）是国内及世界第一大钒系产品产区；2）河北主产区（4 万吨氧化钒产能区）是国内及世界第二大钒系产品产区；3）辽宁主产区是世界钒资源、钒提取工艺及钒系产品最全的特色产区。050002500300039%21%14%25%0.2%0.5%中国俄罗斯南非澳大利亚美国巴西 21 图 27：中国主要钒矿资源、产业及产品分布 资料来源：钒产业 2020 年年度评价（陈东辉等）全球钒产量概况及全球钒产量概况及发展趋势发展趋势 中国是全球最大的钒生产

62、国，产量占比达到中国是全球最大的钒生产国，产量占比达到 2/3。根据 USGS 数据显示，自 2018 年以来全球钒产量呈上升趋势，2021 年世界钒总产量为 11.0 万吨。其中，中国产量位居首位，2021 年中国钒总产量为 7.3 万吨，占全球产量的 67.4%。其次为俄罗斯、南非和巴西，产量分别为 1.95 万吨、0.91 万吨、0.67 万吨，占比分别为 18%、8%、6%。图 28：2016-2021 年全球及中国钒产量（单位：万金属吨）资料来源：USGS，中信证券研究部 图 29：2021 年全球钒产量分布 资料来源：USGS，中信证券研究部 7.9 7.1 7.1 8.7 10.

63、5 11.0 4.5 4.0 4.0 5.4 7.0 7.3 02468720021全球(万吨)国内（万吨）67.4%18.0%8.4%6.2%中国俄罗斯南非巴西 22 全球主要钒生产企业全球主要钒生产企业合计产能约合计产能约 10 万万金属金属吨吨，行业集中度高，行业集中度高。根据“十三五”钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋等）数据，全球钒生产企业主要分布在中国、俄罗斯和南非等国，其中鞍钢集团攀钢有限公司是全球最大的钒生产企业，其产能约为 2.24万金属吨。俄罗斯 Evraz 集团和中国河钢集团承钢公司是全球第二和第三大钒企，其产能分别为 1.7

64、4 和 1.57 万金属吨。全球主要钒企合计产能为 10.48 万金属吨，2020 年合计产量为 9.34 万金属吨，占全球钒总产量的比例超过 80%，行业集中度较高。表 11：全球主要钒企生产概况 企业名称企业名称 国家国家 产能产能/金属万吨金属万吨 原料原料 产品产品 产量产量/金属万吨金属万吨 2016 2017 2018 2019 2020 鞍钢集团攀钢有限公司 中国 2.24 钒渣 五氧化二钒、钒铁、钒氮合金、钒电解液、钒铝合金 1.97 2.14 2.23 2.37 2.38 俄罗斯 Evraz 集团 俄罗斯 1.74 钒渣 五氧化二钒、钒铁（80 钒铁为主）、钒氮合金、钒铝合金

65、、催化剂 1.29 1.40 1.29 1.43 1.50 河钢集团承钢公司 中国 1.57 钒渣 五氧化二钒、三氧化二钒、钒铁、钒氮合金、钒铝合金、钒电解液 0.78 0.73 0.52 0.90 1.04 建龙重工集团 中国 0.90 钒渣 五氧化二钒、钒氮合金 0.61 0.45 0.48 0.91 0.94 Largo 资源公司(Marac as Menchen Mine)巴西 0.73 钒矿 五氧化二钒(片钒、高纯片钒、高纯粉钒)0.45 0.52 0.55 0.59 0.66 四川川威集团 中国 0.56 钒渣 五氧化二钒、钒电解液 0.37 0.40 0.65 0.67 四川德胜

66、集团 中国 0.62 钒渣 钒渣、委托加工片钒或钒氮合金 0.41 0.52 0.71 0.70 嘉能可Glencore(Rhoran)南非 0.67 钒矿 五氧化二钒、钒铁 0.54 0.53 0.55 0.53 0.49 Bushvel(Vametco+Vanchem)南非 0.90 钒矿 氧化钒、钒氮合金、钒铁 0.26 0.26 0.29 0.38 达钢 中国 0.45 钒渣 委托加工片钒 0.25 0.41 新西兰钢铁公司 新西兰 0.11 钒渣 钒渣 0.18 0.18 0.18 0.16 合计合计 10.48 5.64 7.00 6.97 8.81 9.34 资料来源：“十三五”

67、钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋等），中信证券研究部 全球钒生产主要来自钒渣提钒，供应增长存在限制。全球钒生产主要来自钒渣提钒，供应增长存在限制。根据2020 年全球钒工业发展报告（吴优）一文分析，2020 年全球约 13.8%的钒产量来自于钒钛磁铁矿直接提钒，约74.8%来自钒钛磁铁矿经钢铁冶金加工得到的钒渣，剩余部分则来自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。在中国，钒的生产主要来自钒渣，占比高达 87%，钒钛磁铁矿直接提钒占比仅有 0.3%。由此可见，现有钒市场的产能扩张受到钢铁产能的制约。23 图 30：2020 年全球钒产量来源 资料来源：2020 年全

68、球钒工业发展报告（吴优著），中信证券研究部 图 31：2020 年中国钒产量来源 资料来源：2020 年全球钒工业发展报告（吴优著），中信证券研究部 石煤提钒产量未来有望小幅增加。石煤提钒产量未来有望小幅增加。石煤是除钒钛磁铁矿外另一重要含钒矿物资源，矿物组成以石英为主，包含炭质、高岭石和云母类矿物等，矿石组成和钒的赋存形态较为复杂。传统的石煤提钒工艺是将含钒石煤与氯化钠混合高温焙烧，进而实现钒的提取。由于在提钒过程中易产生大量含 HCl 和氯气的废气，且钒的提取率偏低，在国家环保力度不断加大的背景下，该工艺的发展面临诸多限制。由于环保处理费用较高，石煤提钒成本也高于钒渣提钒，使得该工艺对钒价

69、的敏感性较高。根据“十三五”钒市场分析及发展趋势预测一文（丁瑞锋著），2016-2020 年我国石煤提钒产量逐渐回升，2020 年钒产量达到12480 吨（以 V2O5计）。产量增长主要得益于石煤提钒企业环保达标并陆续投产。目前国内有部分企业还在建设石煤提钒项目，如西部矿业等，未来石煤提钒产量有望小幅增加。图 32：石煤提钒工艺图示 资料来源：提钒工艺研究现状及进展（王浩著），中信证券研究部 图 33：“十三五”期间中国石煤提钒产量统计 资料来源：“十三五”钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋著），中信证券研究部 全球新增钒生产项目数量较少全球新增钒生产项目数量较少，供给端增量有限。，供给端增

70、量有限。截至目前，中国以外的钒市场暂未启动新矿山建设，也没有正在进行的重大扩建项目或复产项目。总体来看，中国以外的钒供应增量有限，未来全球钒新增供应预计主要来自中国。中国市场未来钒新增供应一方面来自原有钒生产企业的增产，另一方面来自近年来新建的提钒项目和石煤提钒产能的释放。随着液流电池领域用钒量预期提升，国内钒产能扩张有复苏态势。74.8%13.8%11.4%钒渣钒钛磁铁矿直接提取含钒副产品和含钒石煤87.0%0.3%12.7%钒渣钒钛磁铁矿直接提取含钒副产品和含钒石煤60002000640095002000400060008000400016000

71、2001820192020产量（以V2O5计，吨）24 表 12：我国在建及规划中的钒生产项目 公司名称公司名称 原料原料 产品产品 产能产能（吨）（吨）投产时间投产时间 投资金额投资金额（亿元）（亿元）项目名称项目名称 备注备注 龙佰集团 钒钛铁精矿 五氧化二钒 30000/25 钒钛铁精矿碱性球团湿法工艺年产 3 万吨五氧化二钒创新示范工程 2022 年 7 月发布公告，建设周期为 31 个月，分两期建设 氯化钛白废液/废渣 五氧化二钒 800 3 氯化钛白废液/废渣综合回收钪、钒、锰等有价金属项目 龙佰集团下属子公司湖南东方钪业股份有限公司拟建设回收钪、钒、锰等有价

72、金属项目，该项目每年可回收 40 吨氧化钪、800 吨五氧化二钒和 1 万吨电池级硫酸锰。西部矿业 石煤 偏钒酸铵 2000 2022.04/西矿钒科技二期技改扩建项目 2021 年 3 月基建开始，2022 年 4月 10 日生产出第一批产品 河钢股份 钒渣 高纯钒 1000/已建成 1000 吨/年高纯钒产线 山青钒业 钒渣 五氧化二钒 4000 2021.09/山青钒业 4000 吨/年五氧化二钒项目 大安特钢 钒渣 五氧化二钒钒氮合金 8000 2021.11 8.3 提钒升级改造及钒渣综合利用项目 该项目于 2021 年 4 月开工建设 中核钛白 钒电解液 100万立方米 2022

73、年 7 月公告，首期建设 30万立方米 资料来源：“十三五”钒行业市场分析及发展趋势预测（丁瑞锋著），中信证券研究部 价格分析价格分析 钒的价格受政策环境、经济环境、应用领域等多方面钒的价格受政策环境、经济环境、应用领域等多方面因素因素的影响。的影响。受 2008 年世界金融危机及 2011 年欧债危机的持续影响，钒价格持波动下降，在 2015 年下降到最低点。自2016 年，钒价格触底盘整回升。2017 年之后，钒价格在政策及其他因素的影响下前后出现了两次大幅震荡（2017 年及 2018-2019 年）。钒价格持续走低至钒价格持续走低至 2015 年，年，2016 年开始盘整回升。年开始盘

74、整回升。受全球经济下行的影响，钢铁产业持续低迷，导致钒产业严重受挫，加上石煤类提钒企业与加工型涉钒企业受成本、环保、矿难等因素影响出现大面积停产、减产，2015 年相关企业开工率不足 20%，钒供应端不断出清，行业在 2015 年底跌至谷底。2016 年下半年开始，由于钢铁市场的回暖、钒野柳电池需求增长以及钒产量持续缩减导致钒供给不足，钒价格开始盘整回升，并快速回升到2013 年的水平，2016 年底突破了 8 万元/吨。2017 年至年至 2018 年，受国内年，受国内螺纹钢新标实施螺纹钢新标实施的影响，的影响，钒价格大幅升高。钒价格大幅升高。2017 年，国家要求全面取缔“地条钢”，使国内

75、钒库存持续下降。加上国家严格实施的生态环保法规，钒产业大规模复产和扩产受限，供需失衡的差距被进一步放大。2017 年中国禁止钒渣进口进一步激化行业供需矛盾，带动钒价格一路攀升。随后受下游抵制采购及铌、锰等竞争元素的替代，钒价格回落。但钢铁市场的刚性需求使钒价格再次持续升高。2018 年钢筋新国标颁布后，钒供给不足状况加剧，加上中间贸易商的炒作，钒价格失控暴涨，2018年末突破历史最高点，价格逼近 50 万元/吨（以 V2O5计）。2019 年至年至 2021 年，钒价年，钒价因供过于求出现因供过于求出现大幅下跌大幅下跌。2019 年，高钒价导致钒产业无序复产、扩产，加上铌元素在高强度微合金化螺

76、纹钢生产应用中的替代，钒行业出现严重的供给过剩，钒价格大幅降低。2020 年新冠疫情的爆发导致海外钢铁产量大幅下降，钒 25 消费量同步下滑。2020 年国内钒消费量虽然保持上升，但由于海外钒价走低导致进口量大增，中国首次成为钒净进口国，国内钒价格震荡下降。2021 年之后，随着海内外经济复苏，钒价格开始回升。年之后，随着海内外经济复苏，钒价格开始回升。2020 年末以来，随着全球经济在疫情后逐步复苏，钒价格开始缓慢上升。2021 年末，受中国钢铁行业限产政策的影响，钢铁用钒需求降低，钒价格短期出现下跌，而后随着部分区域钢厂限产政策放开，钒消费量上升带动价格重新回升。图 34：2012-202

77、2 年国内钒价变化(V2O5，万元/吨)资料来源：Wind，钒产业 2020 年年度评价（陈东辉著），中信证券研究部 钒价格随供需失衡具有高弹性特征钒价格随供需失衡具有高弹性特征。截至 2021 年，全球钒产品的产销量约 12 万吨，市场规模较小，加上下游需求高度集中于钢铁领域以及行业集中度较高等特点，钒价在历史上呈现高波动状态。2017-2018 年，由于钢铁行业用钒量快速增长以及环保政策导致供给收缩，钒行业出现供应短缺，钒价在 1 年左右的时间涨幅超过 400%。图 35：2011-2021 年全球钒供需平衡及价格走势 资料来源：Vanitec，Wind，中信证券研究部 010203040

78、5020000212022海内外经济复苏，消费螺纹钢新标准实施市场钒需求放量，钒库存耗尽，供不应求国家全面取缔“地条钢”环保政策禁止石煤提钒，导致多家企业关停，供给不足高钒价格导致反产业无序扩产，供给过剩；钢筋中大比例铌代钒疫情导致国际钒供给过剩，形成进口冲击国家调控政策遏制钢铁产量过快增长钒渣禁止进口0578900202021钒价（万元/吨，以V2O5计）产量（万吨）消费量（万吨）26 液流电池用钒量快速增长，供应端增

79、长缓慢，钒价或再次出现大涨行情。液流电池用钒量快速增长，供应端增长缓慢，钒价或再次出现大涨行情。根据上文预测数据，随着钒液流电池的应用推广和渗透率提升，至 2025 年全球液流电池用钒量或将超过3万吨，到2030年则有望超过10万吨。钒液流电池的发展将带动钒消费量快速增长。从供应端来看，钢铁行业增速放缓导致钒渣供应量增长有限，石煤提钒则受制于环保和成本等因素未来扩产空间有限，预计未来钒供应将保持缓慢增长态势。基于过去 10 年行业5%的供应增速得以延续的假设，在钒液流电池装量增长的乐观场景下，预计 2025 年全球钒供应缺口将达到 3.0 万吨，2030 年缺口将扩大至 9.6 万吨。供需增速

80、的错配或使得钒行业再次出现供不应求的行情，刺激钒价大幅上涨。图 36：钒行业供需平衡预测（单位：万吨）资料来源：Vanitec，中信证券研究部预测 钒价上涨的制约钒价上涨的制约之一之一：铌铁的替代效应铌铁的替代效应。钒和铌是同族的相邻元素，两者的理化性质有很多相近之处，均为钢铁微合金化应用的主要元素。钒和铌在许多钢种中可以互相替代或协同使用。2018 年中国钢筋新国标推行后造成钒价暴涨，铌对钒的替代作用凸显，2017-2019 年国内铌铁的进口量连续三年超过 30%。2020 年随着钒价跌至低位，铌铁进口量大幅降低。若未来由于储能用钒量增长导致钒价上涨，铌对钒的替代效应或将再次出现，对钒价形成

81、压制。钒价上涨的制约之二：钒液流电池推广对钒价的敏感性。钒价上涨的制约之二：钒液流电池推广对钒价的敏感性。2018-2019 年，由于钒价暴涨，全球钒液流电池产业化进程基本处于停滞状态，钒液流电池的应用推广对钒价的敏感性较高。基于当前钒价 10 万元/吨（以 V2O5计）和储能时长为 4h 的假设，钒液流电池储能系统的总价格为 3000 元/kWh，其中含钒电解液的成本为 1500 元/kWh，占比为 50%，钒的原料成本为 800 元/kWh，占比为 27%。若钒价涨至 2018 年历史高位 50 万元/吨，钒的原料成本将增至 4000 元/kWh，导致系统成本上升至约 7000 元/kWh

82、，钒原料在成本中的比重将增至 50%以上。成本较高是当前钒液流电池应用推广的主要障碍之一，若钒价大幅上涨，或造成液流电池装机渗透率提升不及预期，进而压制钒价上涨空间。05000252030产量消费量产量预测消费预测-悲观消费预测-中性消费预测-乐观 27 图 37：2016-2019 年高钒价期间铌铁进口量大增 资料来源：海关总署，中信证券研究部 图 38：液流电池装机成本与钒价的敏感性测算（单位：元/kWh）资料来源：中信证券研究部测算 行业重点公司简介行业重点公司简介 河钢股份河钢股份 公司简介：公司简介：河北钢铁股份有限公

83、司位于河北省石家庄市，是由原唐钢股份、邯郸钢铁和承德钒钛三家上市公司合并组建的特大型钢铁企业，具备年产 3000 万吨的精品钢材生产能力。公司在钒钛钢铁冶炼和钒产品生产方面处于世界领先地位，拥有世界首条“亚熔盐法高效提钒清洁生产线”。公司拥有钒产品年产能 2.2 万吨，位居全球第三，主要钒产品有五氧化二钒（片剂、粉剂）、氧化钒、钒铁、氮化钒铁、钒铝合金等。公司成功研发了99.9%能源级氧化钒、钒电池电解液、金属钒、钛合金粉末等一系列高端钒钛产品，形成了完整的产品研发制备体系。图 39：河钢股份股权结构 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 注：数据截至 2022 年一季报 -40%-30

84、%-20%-10%0%10%20%30%40%50%0123452013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021铌铁进口量（万吨）YoY0%10%20%30%40%50%60%0040005000600070008000102050钒价（以V2O5计，万元/吨）钒原料成本电解液其他成本储能系统成本钒原料成本占比 28 营收及净利润：营收及净利润：2021 年，钢材价格同比大幅上涨，钢铁行业整体运行态势良好，公司实现营收 1496.3 亿元，同比增长 39.0%，归母净利润为 26.9 亿元，同比增长 58.3%。2022 年第一季度

85、，受市场需求持续下降的影响，钢材综合售价下滑，致使公司产品盈利水平下降，公司实现归母净利润 3.12 亿元，同比下降 35.27%。图 40：河钢股份历史营业收入及同比 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 图 41：河钢股份历史归母净利润及同比 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 收入及利润收入及利润结构：结构：钢铁业务是公司收入和利润的主要来源。2021 年，钢铁业务占公司营收和毛利的比例分别为 93.0%和 93.9%。目前公司钒产品收入和利润占比较低，2021年营收占比和毛利占比分别为 1.1%和 2.5%。图 42：2017-2021 年河钢股份收入结构变化 资料来源：

86、河钢股份公司公告，中信证券研究部 图 43：2017-2021 年河钢股份毛利润结构变化 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 2018 年后公司年后公司钒产品钒产品毛利率持续下降。毛利率持续下降。2018 年以前，受钒价快速上涨的影响，公司化工业务毛利率从 2016 年的 18.5%上涨到 2018 年的 49.7%。2018 年后，钒价有所回落，带动公司相关毛利率逐渐走低，2021 年降为 23.9%。公司钢铁业务毛利率多年保持稳定，2021 年钢铁业务毛利率为 11.1%，钒产品毛利率水平显著高于钢铁产品。2022 年第一季度，公司销售毛利率和销售净利率分别为 10.3%和 1.2

87、%。1089.8 1209.6 1215.0 1076.6 1496.3 311.04-20%0%20%40%60%02004006008000820022Q1营业收入（亿元）同比（%）18.2 36.3 25.6 17.0 26.9 3.12-100%-50%0%50%100%150%055402002020212022Q1归母净利润（亿元）同比（%）96.1%95.2%94.4%95.5%93.0%1.0%1.4%1.5%1.2%1.1%3%3%4%3%6%88%90%92%94%

88、96%98%100%2017年2018年2019年2020年2021年钢铁行业化工行业（钒产品）其他业务97.0%94.0%93.4%91.6%93.9%2.7%4.9%4.5%3.3%2.5%0.2%1.1%2.1%5.1%3.6%85%90%95%100%2017年2018年2019年2020年2021年钢铁行业化工行业（钒产品）其他业务 29 图 44：2016-2021 年河钢股份主营业务毛利率变化 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 图 45：2016-2022Q1 年河钢股份销售毛利率和销售净利率变化 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 公司钢铁产量不断下滑，公司钢

89、铁产量不断下滑，2019 年年起起钒产品产量大幅增长。钒产品产量大幅增长。受环保限产和压减产能的影响，公司生铁和粗钢产量逐年下滑，2021 年产量分别为 2531 万吨、2568 万吨。2019年，公司钒产品产量为 1.66 万吨，同比增长 73.5%，主要原因为公司通过深入开展技术攻关提高了铁水含钒率及各系统、各工序钒收得率，实现产量大幅增长。公司目前已形成钒产品年产能 2.2 万吨，2021 年钒产品产量为 1.76 万吨。图 46：2016-2021 年公司生铁、钢材产量情况 资料来源：河钢股份公司公告，中信证券研究部 图 47：2016-2021 年公司钒产品产量情况 资料来源：河钢股

90、份公司公告，中信证券研究部 14.3%12.5%14.1%12.9%11.9%11.1%18.5%33.5%49.7%39.7%33.7%23.9%0%10%20%30%40%50%60%2001920202021钢铁行业化工行业12.4%14.3%13.1%12.4%11.0%10.3%2.0%3.6%2.4%1.9%2.0%1.2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%2002020212022Q1销售毛利率(%)销售净利率(%)230024002500260027002800290030002001920202021生铁（万吨）粗钢（万吨）1.44 1.33 0.95 1.66 1.80 1.76-40%-20%0%20%40%60%80%0.00.51.01.52.02001920202021钒产品产量（万吨）同比（%）