事件：储能电站安全性要求高
　　2022年6月29日，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）》中提到：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；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。储能电站安全性要求凸显。
　　钒液流电池：安全性较高的储能方案
　　从元素性质出发，钒元素相对于锂元素金属性不活泼，更安全。从运作原理看，钒液流电池电解液与电堆相分离，即反应场所和活性物质的储存场所是分开的，不会发生热失控、过热、燃烧和爆炸。安全性相对较强，可以满足对于储能的需求。
　　成本对比：钒电池初始投入高，长时储能成本初具优势
　　钒电池初始投入高于其他储能方式，若按照储能2小时计算，度电成本约2元/千瓦时，4小时度电成本约1.4元/千瓦时。钒电池储能时间越长，成本越低。
　　钒电池空间广阔：2031年全球容量将超30GWh
　　根据国际机构Guidehouse Insights预计，到2031年钒液流电池全球容量将超30GWh，市场空间广阔。
　　资本开支空间大：以大连融科入围中核汇能共1GWh的全钒液流电池储能系统集中采购，投标报价为256050万元这一案例为例，1GWh的钒电池液流电池需要25亿元左右的初始资本开支，即钒电池2031年资本开支或将超750亿。
　　对钒金属需求影响：钒金属未来放量有限，有望转变为能源金属
　　钒金属资源量中国占比43%。中国在钒资源上具有较大话语权，面对全球产业链不稳定的情况下仍能保持国内产业稳定。
　　按照1GW钒电池大约需要使用1万吨的五氧化二钒来估算，到2025年，国内钒电池将用2.64万吨五氧化二钒，占我国钒产量的15%左右。随着钒电池装机量不断增大，钒将有望转变为能源金属。
　　风险提示
　　技术发展不及预期，下游需求不及预期。
　　

研究报告全文：证券研究报告行业专题有色金属有色金属报告日期年月日20221226钒电池理想电化学储能方式全生命周期成本占优行业专题报告投资要点行业评级看好维持事件储能电站安全性要求高分析师施毅2022年6月29日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执业证书号S1230522100002要求2022年版征求意见稿中提到中大型电化学储能电站不得选用三shiyistockecomcn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相关报告应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估储能电站安全性要求凸显1全面看好经济复苏及加息放钒液流电池安全性较高的储能方案缓所带来的有色金属投资机会从元素性质出发钒元素相对于锂元素金属性不活泼更安全从运作原理看钒液流电池电解液与电堆相分离即反应场所和活性物质的储存场所是分20221223开的不会发生热失控过热燃烧和爆炸安全性相对较强可以满足对于2三元前驱体行业深度三元储能的需求性价比回归一体化布局加速成本对比钒电池初始投入高长时储能成本初具优势行业深度报告20221220钒电池初始投入高于其他储能方式若按照储能2小时计算度电成本约2元3铜行业深度供给将现明显千瓦时4小时度电成本约14元千瓦时钒电池储能时间越长成本越低短缺行业深度报告钒电池空间广阔2031年全球容量将超30GWh20221215根据国际机构GuidehouseInsights预计到2031年钒液流电池全球容量将超30GWh市场空间广阔资本开支空间大以大连融科入围中核汇能共1GWh的全钒液流电池储能系统集中采购投标报价为256050万元这一案例为例1GWh的钒电池液流电池需要25亿元左右的初始资本开支即钒电池2031年资本开支或将超750亿对钒金属需求影响钒金属未来放量有限有望转变为能源金属钒金属资源量中国占比43中国在钒资源上具有较大话语权面对全球产业链不稳定的情况下仍能保持国内产业稳定按照1GW钒电池大约需要使用1万吨的五氧化二钒来估算到2025年国内钒电池将用264万吨五氧化二钒占我国钒产量的15左右随着钒电池装机量不断增大钒将有望转变为能源金属风险提示技术发展不及预期下游需求不及预期httpwwwstockecomcn111请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度正文目录1事件储能电站安全性要求高42钒液流电池安全性较高的储能方案43成本对比钒电池初始投入高长时储能成本初具优势64钒电池空间广阔2031年全球容量将超30GWh85对钒金属需求影响钒金属未来放量有限有望转变为能源金属86风险提示10httpwwwstockecomcn211请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度图表目录图1钒液流电池储液罐4图2钒与锂相对位置4图3钒液流电池运行原理5图4锂电池运行原理5图5不同储能方式资本开支美元千瓦时6图6不同储能方式LCOS度电成本对比美元千瓦时6图7各电化学电池储能度电成本曲线7图8钒电池规模效应8图9钒液流电池2022-2031年容量预测8图10不同国家钒金属储量占比9图112020-2025年中国五氧化二钒预计产量9图12钒行业下游需求结构9图13中国钒电池占国内钒需求占比预测9表1钒液流电池各环节成本对比7httpwwwstockecomcn311请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度1事件储能电站安全性要求高储能电站中电化学储能是重要的一种储能方式以三元锂电池等传统锂电池的安全性较低与储能电站的要求不匹配电化学储能需要更加安全的储能材料相关规定也陆续出台2022年6月29日国家能源局综合司发布的防止电力生产事故的二十五项重点要求2022年版征求意见稿中提到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在新要求下新建电化学储能电站将有望采用更为安全的储能电池如钒液流电池磷酸铁锂电池等图1钒液流电池储液罐资料来源VRBEnergy浙商证券研究所2钒液流电池安全性较高的储能方案三元锂电池等传统锂电池的安全性较低需要使用更加安全的材料进行替代钒电池的安全特性能够很好满足相关要求从底层原理出发钒元素更右侧金属性相对于锂不活跃因此性质较为稳定电池性能较为安全适合用于储能等注重安全性的用途图2钒与锂相对位置资料来源Wikipedia浙商证券研究所httpwwwstockecomcn411请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度我们所说的钒电池一般指的是钒液流电池电池以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中通过外接泵把电解液五氧化二钒与硫酸混合物压入电池堆体内在机械动力作用下使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动采用质子交换膜作为电池组的隔膜电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应通过双电极板收集和传导电流从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能化学反应方程式2正极222负极32图3钒液流电池运行原理资料来源Wikipedia浙商证券研究所与锂电池不同的是钒液流电池电解液与电堆相分离即反应场所和活性物质的储存场所是分开的不会发生热失控过热燃烧和爆炸安全性相对较强可以满足对于储能的需求图4锂电池运行原理资料来源Muruta浙商证券研究所如图34所示锂电池依靠锂离子在正负极之间流动充电时锂离子从负极流到正极放电时从正极流到负极充电时锂离子从负极流到正极而钒液流电池则利用钒电解液在正负极之间的液体流动产生电流httpwwwstockecomcn511请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度3成本对比钒电池初始投入高长时储能成本初具优势与同类电化学类储能系统类比钒液流电池初始投入较高但较长的使用寿命与较低的维护成本使得其全生命周期投入成本在电化学中偏低仅次于现有的锂离子电池钒液流电池的使用寿命可达20年对比其他种类电池寿命明显较长图5不同储能方式资本开支美元千瓦时资料来源ESGC浙商证券研究所我们采用度电成本进行储能成本比较我们发现与锂电池相比钒电池储能时间越长成本越低在针对6小时以上的长时储能成本已经初具优势且储能电站功率越高钒电池度电成本越低规模效应凸显2小时度电成本约2元千瓦时4小时度电成本约14元小时左右针对1-2小时内的储能钒电池度电成本相对其他方式仍较高的原因主要有以下几个1钒电池初始投入远远高于锂离子电池2钒电池产业链目前无法形成规模效应有效降低成本图6不同储能方式LCOS度电成本对比美元千瓦时资料来源ESGC浙商证券研究所httpwwwstockecomcn611请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度针对各个环节的成本进行分析钒电池成本主要集中于输电与变电环节且大多数环节都呈现出储能时间越长成本越低的趋势其化学特性决定了钒电池蓄电能力较锂电池长在长时储能下失电较少能够储存尽可能多的电力因此能力在长时储能具有绝对优势表1钒液流电池各环节成本对比储能小时数部件24681024100DC-SB美元千瓦时352363234219210190179DC平衡系统美元千瓦时70534744423836DC-DC变换器美元千瓦60606060606060功率变换系统美元千瓦73737373737373电池管理系统美元千瓦78787878787878集成系统美元千瓦时74534642403532EPC美元千瓦时85615248464037输电成本美元千瓦时98706056534643电网协同成本美元千瓦25252525252525资料来源ESGC浙商证券研究所图7各电化学电池储能度电成本曲线铅酸电池元kWh钠硫电池元kWh液流电池元kWh锂离子电池元kWh6050403020100200400600800100012001400160018002000发电小时h资料来源基于全寿命周期成本的储能成本分析浙商证券研究所整理我们预计随着未来钒电池装机量不断上升由于规模效应引致产业链各环节放量降本后将使得钒电池成本中枢不断下移与其他电化学储能方式成本更加接近带来的成本优势将使钒电池市占率加速上行httpwwwstockecomcn711请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度图8钒电池规模效应资料来源Wikipidea浙商证券研究所4钒电池空间广阔2031年全球容量将超30GWh根据国际机构GuidehouseInsights预计到2031年钒液流电池全球容量将超30GWh相较于目前容量来说市场空间广阔以大连融科入围中核汇能共1GWh的全钒液流电池储能系统集中采购投标报价为256050万元这一案例为例1GWh的钒电池液流电池需要25亿元左右的初始资本开支即钒电池2031年资本开支或将超750亿空间广阔图9钒液流电池2022-2031年容量预测资料来源VanadiumRedoxFlowBatteriesIdentifyingMarketOpportunitiesandEnablers浙商证券研究所5对钒金属需求影响钒金属未来放量有限有望转变为能源金属钒金属资源量中国占比最多据USGS统计中国钒金属储量占比最大占比43中国在钒资源上具有较大话语权面对全球产业链不稳定的情况下仍能保持国内产业稳定httpwwwstockecomcn811请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度图10不同国家钒金属储量占比美国0澳大利亚18南非16巴西0俄罗斯23中国43资料来源USGS浙商证券研究所钒属于小金属供给弹性相对较弱未来几年扩产量有限预计2025年五氧化二钒目前下游需求主要集中于钢铁钛合金等传统行业钒电池等新兴产业在钒需求结构中占比较小存在巨大的增长空间图112020-2025年中国五氧化二钒预计产量图12钒行业下游需求结构五氧化二钒产量万吨同比钛合金5化工及其他行20121768业51816051493101613614161261481210686442钢铁902002020年2021年2022年2023年2024年2025年资料来源华经产业研究院浙商证券研究所资料来源华经产业研究院浙商证券研究所按照1GW钒电池大约需要使用1万吨的五氧化二钒来估算到2025年钒电池将占我国钒产量的15左右随着钒电池装机规模的不断扩大钒将有望转变为能源金属图13中国钒电池占国内钒需求占比预测钒电池装机规模GW左轴五氧化二钒用量万吨左轴占钒产量右轴3160014002512002100015800600140005200000020212022202320242025资料来源华经产业研究院浙商证券研究所测算httpwwwstockecomcn911请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度6风险提示技术发展不及预期下游需求不及预期httpwwwstockecomcn1011请务必阅读正文之后的免责条款部分行业深度股票投资评级说明以报告日后的6个月内证券相对于沪深300指数的涨跌幅为标准定义如下1买入相对于沪深300指数表现20以上2增持相对于沪深300指数表现10203中性相对于沪深300指数表现1010之间波动4减持相对于沪深300指数表现10以下行业的投资评级以报告日后的6个月内行业指数相对于沪深300指数的涨跌幅为标准定义如下1看好行业指数相对于沪深300指数表现10以上2中性行业指数相对于沪深300指数表现1010以上3看淡行业指数相对于沪深300指数表现10以下我们在此提醒您不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准我们采用的是相对评级体系表示投资的相对比重建议投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素投资者不应仅仅依靠投资评级来推断结论法律声明及风险提示本报告由浙商证券股份有限公司已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格经营许可证编号为Z39833000制作本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料但浙商证券股份有限公司及其关联机构以下统称本公司对这些信息的真实性准确性及完整性不作任何保证也不保证所包含的信息和建议不发生任何变更本公司没有将变更的信息和建议向报告所有接收者进行更新的义务本报告仅供本公司的客户作参考之用本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客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