上海百亿S基金正式来了
06-18
在此期间，液流电池的发展受到学术界和工业界的高度评价。
一位业内朋友告诉我，前不久在深圳举办的碳中和院士峰会是南方科技大学赵天寿院士的作品。
他的主要研究方向是液流电池，论坛内容大部分都是围绕这个展开的。
据液流电池电解液公司Kinglen统计，下游行业订单已达6.5GWh。
这一数值已经超出了券商普遍做出的3GWh预期。
显然，二级市场的信息已经远远落后于产业链第一线的消息。
据不完全统计，截至目前，已有9家液流电池企业获得融资，融资规模超过25亿元。
主营全钒液流电池的大连融科智业是为数不多的百亿级新能源独角兽之一。
生产和融资正在紧锣密鼓地进行。
液流电池的未来是什么？ 01.与锂电池竞争？ 液流电池，顾名思义，是将正负极的活性物质溶解在电解液中，在电极上发生可逆的氧化还原反应，从而实现充放电。
目前应用90%以上是钒电池。
钒电池与我们熟悉的锂离子电池系统完全不同。
它是一个液体流动系统。
乍一看，你可以注意到钒电池正拖着一个高达四五米的储液罐，这是决定其能量密度的重要单位。
液流电池诞生于20世纪70年代美苏“太空竞赛”和两次石油危机期间。
它们曾经被视为主流的储能技术，却因锂电池的耀眼光彩而被隐藏起来。
锂电池体系如此成熟，为什么还要发展全钒液流电池？ 首先是材料的本质安全性，当储能电站进入普通商家家庭和工厂园区时，这一点显得尤为重要。
有组织统计了全球67起储能事故后得出结论，首要原因是锂电池内部电芯失效，导致电池和模组热失控。
锂电池使用高度易燃的有机电解质。
引起整个储能系统火灾或爆炸。
据光大证券统计，2018年至2020年4月，全球34起储能电站爆炸事故中，有32起是锂电池引发的。
锂电池材料的固有缺陷，给了钒电池作为新技术路线发展的机会。
由于钒电池进行化学反应所用的活性物质以水溶液的形式储存在储液罐中，因此可以在常温常压下运行，因此不存在爆炸或火灾危险。
即使正负极电解液混合也没有危险，但电解液的温度会略有上升，因此被称为“永不爆炸”电池。
受储能安全监管政策影响，第一波钒电池热潮始于去年6月。
禁止使用引发多起火灾事故的三元电池，钒电池防火等级划为D级（必填*）。
。
钒电池的商业潜力由此被释放。
二是超长的循环寿命，这凸显了钒电池的价值。
钒电池没有元素损失，仅依靠钒离子丰富的价态变化。
理论循环寿命可达25年以上，充放电循环次数大于0次，%充放电无衰减。
目前循环寿命最长的磷酸铁锂仅占钒液总流量的三分之一左右。
如果用专业的术语来解释全钒电池的工作原理，那是因为全钒液流电池是液体均质系统。
锂电池在正常充放电过程中，会因各种因素发生固态相变，对电池本身造成损害。
日常最常见的体验之一就是我们的手机用久了就会鼓包，需要经常充电。
全钒电池的液体特性天然适合需要频繁完全放电和长期使用的储能场景。
目前，在加拿大VRB公司（被中国公司北京普能收购）电力系统商业示范中，运行时间最长的钒电池模块已正常运行9年多，具有充放电功能循环寿命大于0次，远高于锂电池和锂电池。
铅酸电池。
第三，如果全钒氧化还原液流电池进入大规模商业应用，预计增减容和运维成本较低。
由于全钒液流电池的容量单元和功率单元是相互独立的，需要增加容量时需要增加更多的储罐，需要增加功率时需要增加更多的电堆。
另外，反应所用的电解液可以回收利用，回收价值比锂电池更高。
这么多优点，全钒液流电池时代来临了吗？ 02.如何降低成本？ 目前钒电池发展的制约因素是产量低、成本高。
这个问题有多致命？ 2009年，日本住友电工小批量测试钒电池后，因市场需求低迷，不得不暂停液流电池的研发。
2016年，钒电池龙头企业VRB因缺订单、融资难而濒临破产。
即使近几年、几年，钒电池仅占新能源储能装机的0.6%和2.3%。
商业化的本质是一个结算问题。
由于产业链远未成熟，涉及环节相对复杂，钒电池的一次性投资成本相对高于锂电池。
钒电解液虽然可以回收利用，残值较高，但前提是需要先打通产业链，形成“生产-使用-回收”的闭环，而产业化的推进首先需要减少初始消耗。
成本又让市场接受，这就直接形成了一个悖论。
2009年，钒电池成本高达8元/Wh，直到2008年才逐渐降至3元/Wh。
如果量产的话可以达到2.5/Wh。
这一速度超出了国际可再生??能源机构IRENA的预测。
成本降低仍有很大空间。
近期，锂电池价格已经达到1元/Wh。
钒电池投资成本的下降一方面取决于产业化速度和规模化，另一方面技术层面还有很多值得突破的点。
材料方面，电解液和电堆占据成本大头，分别是能源单元和动力单元的核心，占成本的70%以上。
全钒氧化还原液流电池系统的主要组成及类型。
钒电解液的制造分为两个步骤。
首先生产核心前驱体，即钒化学品（五氧化二钒、偏钒酸铵等）。
具有批量生产能力。
基本上是一家大型钒冶炼加工企业。
我国目前钒矿石产量占世界总产量的62%。
随后将前体转化为电解质。
大连融科在钒电解液制造领域占据80%以上的市场份额。
电解液的成本降低方式主要依靠商业模式创新。
许多初创企业通过垂直整合以及与钒化工企业的合作降低了成本。
同时电解液成本较高，通过融资租赁可以降低初期投资成本。
国内大连融科、海螺荣华在“济阳海螺水泥6MW/36MWh项目”中应用了钒电池电解液租赁模式。
通过电解液融资租赁，业主只需花费50%左右的初始投资，只需支付使用期间的租金和利息。
在电堆材料方面，成本最高的是进口隔板。
杜邦公司生产的Nafion全氟磺酸膜应用最广泛，具有良好的化学稳定性和离子电导率，但成本较高，达到～美元/平方米。
因此，隔膜的国产化和替代也被提上日程。
目前性能与杜邦相当的国产全氟磺酸膜成本仅为进口产品的1/3。
据高工产研统计，液流电池用质子交换膜年国产化率已达23.15%，出货量排名前列的企业为科润新材和东岳未来。
除了材料本身之外，设备也有很大的降低成本的空间。
例如专门用于硫酸基体、用于密封钒电解液的氟橡胶，每吨售价为30万-40万元。
长期运行还面临着老化、塑性变化等问题。
大连融科通过集成激光焊接技术简化密封工艺，实现膜片-电极-双极板一体化，直接淘汰了昂贵的氟橡胶。
激光焊接工艺还避免了压紧螺钉等传统紧固方式造成的电池结构变形。
类似的结构创新和成本降低，只能通过一次又一次的系统应用实践来探索。
在制造业中，任何技术性价比的提升都依赖于多种创新的缓慢积累。
03.谁在赚钱？我们什么时候才能达到商业化的阶段？ 自2016年大连化学物理研究所推出液流电池以来，钒电池的格局发生了质的变化，特别是2016年。
据不完全统计，液流电池仅用了十个月就完成并超过了累计完成规模近十年来受到行业关注。
每个新招标项目的规模都超过兆瓦。
10月7日，国家电投公司发布采购信息，拟对1GWh 4h液流电池储能系统进行招标，开启液流电池GWh时代。
资本的涌入和市场需求正在使钒电池产业链迅速走向成熟。
一位储能投资人表示，“液流电池行业已经形成了很高的专业壁垒，2020年是液流电池创业的最后一个好机会。
现阶段，你也可以利用自己的行业背景来创业，获得丰厚的回报。
”从明年开始，每个人都必须使用武器。
”当我们相遇时，赛道上也会出现新的并购机会。
“好在国内企业在液流电池主要材料和设备上占据主导地位，因此成本下降速度足够快。
国外全钒液流电池大多规模较小，主要分布在日本、北美和欧洲。
产业链不够复杂，不足以支撑其快速发展。
国内钒电池赛道上的企业主要分为两类：一类是科研院所自主研发或知名教授孵化的初创企业。
以大连融科为代表；另一批是吸收国外技术的初创企业，以北京普能为代表，2017年中科院大连化学物理研究所建成了*10kW全能技术。
2006年，大连融科成立，由大连化学物理研究所与大连博融控股集团联合组建。
今年4月，大连融科获得10亿元B+轮融资，成为百亿独角兽。
2017年，北京普能世纪以1万美元低价收购加拿大VRB，获得其技术、专利、商标、设备和核心技术团队。
VRB持有从澳大利亚新威尔士大学购买的原钒电池专利。
这两家公司代表了液流电池领域的老牌企业，拥有十多年的研发经验。
钒液流新势力包括天府储能、国润储能、星辰储能等，一成立就获得巨额融资。
成立了两三年的新势力，正试图通过资本援助和单点技术突破来降低成本，直接面对竞争。
钒电池产业链 数据来源：普华资本、公开资料 除钒电池外，铁基、锌基电池的产业化进程也在加速。
核心原因还是成本——钒电解液价格太高，所以用更便宜的铁和锌代替。
但后者目前存在的问题是技术可靠性有待提高，尚未得到大规模示范工程的验证。
蓬勃发展的储能市场近两年既经历了亮点，也经历了质疑，因为基于行业的安全原则，储能是平衡新能源高占比和能源大规模部署需求的必要手段。
存储是确定的。
但应该使用什么类型的储能呢？如何建立机制？可以说，产业链上的所有玩家都在摸着石头走。
在储能发展初期，储能电池甚至被视为向下兼容汽车动力电池。
当时，分层电池的使用是业界关注的焦点。
但在一次又一次的火灾事故中，在实际应用过程中，三元电池和梯级利用电池被排除在外，真正可用的储能电池被筛选出来。
回到液流电池这一新技术路线。
虽然在汽车动力和消费电子领域技术不如“锂”（因为体积太大），但在储能应用方面已经做到了锂电池的“七英寸”，具有本质安全性，长期储能4小时以上，长期储能。
循环寿命体现了突出的性能优势。
然而，早期创新的接受需要一个漫长的过程。
在储能市场的动荡中，这个过程被大大缩短，液流电池正在迎来新的增长机会。
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