20230504_联储证券_电池行业钒电池深度报告：乘储能东风溪云初起正当时_29页.pdf

2023 05 04 Table_Author Email:S1320523020001-20%-10%0%10%20%30%40%50%5/5 7/16 9/26 12/7 2/17 4/30 300 2023 05 04 2 1.5 1.1“”.5 1.2.6 2.8 2.1.8 2.2.12 2.3.17 3.20 3.1.20 3.2.21 4.22 4.1.22 4.2.24 4.3.25 5.26 6.28 0YFUwPsPnOmNsMsRsPpQmNbRcM8OpNpPmOtQjMnNnQkPrQqP6MoPtMvPrRpMwMmQqO 2023 05 04 3 1.5 2.5 3.6 4 5 GW.7 5.8 6 2021.9 7.9 8.9 9 2021.10 10.10 11/.11 12 GW.11 13/.11 14 4h.12 15.12 16.13 17.13 18.15 19.15 20.16 21 Nafion.16 22.17 23.17 24.17 25 1.18 26.18 27.18 28 100MW/200MWh.20 29.20 30.20 2023 05 04 4 31 2014-2022 GW%.22 32 2022.23 33.23 34 2022 MW MWh,%.23 35 2040.23 36 2023 4/kWh.25 2023 05 04 5 1.1.1 VFB Vanadis Freyja VO2+VO2+V3+V2+1 2 2019 2019 Skyllas-Kazacos UET Invinity Enerox TNG Ltd 20 80 1995 1kW 2022 10 31 100MW/400MWh 2023 05 04 6 3 2022 1.2 2022 870 2.1 2021 110%2021 7 2025 30GW 2022 11 2025 60GW 2021 2022 0.6%2.3%2023 05 04 7 2025 15%4h 2025 9GW 36GWh 1 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“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 4 5 GW 0.17 0.20 0.25 0.40 1.08 1.723.285.7313.08(20)0204060801001201401601802002014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E新型储能 装机规 模（GW）保守场景 中性场景 乐观场景 2023 05 04 8 2.5 2019 2.1 USGS 950 37.6%2021 13.6 65%2021 6.2 44%30%63%2 2025 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 2023 05 04 9 6 2021 7 U.S.Geological Survey 2021 95%2%90%8 2019 52%48%90%Vanitec 76%13%Largo 11%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4.3%钢铁,95%钛合金及 化工行业,3%钒储能,2%2023 05 04 10 9 2021 2021 2022 10 2021 15%1%68/2022 14 1.4 2023 05 04 11 2022 2022 10.13 2.1%11/12 GW iFIND CNESA EVTANK 8-10/13/iFinD 2018 11 1 GB/T1499.2-2018 2023 3 17 98%14 050100150200250300粗钢:日均 产量01234562020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E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):四川:金 属 信 息 网 2023 05 04 12/3 2021 V 2O 5/t 44 000 FeV VN(Evraz)35 000 FeV 25 000 FeV VN 21 000 VN Treibacher Industrie AG 13 000 V 2O 3 V 2O 5 Glencore Xstrata 12 000 FeV 18 000 V 2O 5 16 000()Largo Resources Ltd.Marac s Menchen Mine 13 000 V 2O 5 Bushveld Vametco Vanchem Vanadium Product(Pty)Ltd.16 000 VN FeV 9 000()AMG Vanadium LLC U.S.Vanadium LLC 9 000 5 000 VN 17 000 30 000 V 2O 5 VN 283 000 2021 2022 2.2 14 4h 15 2021 2022 2022 55%25%8%4%6%2%电解液电极电堆储液罐泵 系统储 能 变 流 器（PCS）其他能源管理 系统 2023 05 04 13 1.4-1.7mol/L,30%2015 35mol/L 4 VOSO 4 V4+VOSO 4 V 2O 5 V 2O 5 V4+V 2O 5 2018 VOSO4 V2O5 V5+/V4+V3+/V2+16 17 2022 45 45 2023 05 04 14 50 V2O5 2022 10/70%-80%2022 5/1 45 m3 2024-2 50000m3-5 m3 2025-3 6000t/a-6000-4 1 m3-5 6.6 6.6 m3-6 100 30 m3-7 9 m3-8 2000m3 2023 9 6 m3 2024-6 80%2023 05 04 15 6-CF GF 2019 PAN 92%PAN SGL 18 19 2022 2023 05 04 16 20 21 Nafion 2020 Nafion Nafion Nafion 6000/7 2022 PVDF PTFE 表8 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 2023 05 04 17 2.3 22 23 2017()()1kWh 5.6kgV2O5 70%1kWh 8kgV2O5 80%1kWh 7kgV2O5 24 80%60 80mA/cm2 200 300mA/cm2 2023 05 04 18 90%75%-80%25 1 26 2019 PCS BMS EMS 27 2022 80%20%1000/kWh 2022 2000/kWh 4h 2023 05 04 19 3000/kWh 1.5 9 2022-2023/Wh 1GWh 1 265039.89 2.6504 2 346620.00 3.4662 3 220000.00 2.2000 4 357100.00 3.5710 5 362080.00 3.6208/2.7GWh 1 380845.84 1.4080 2 391770.00 1.4510 3 391500.05 1.4500 4 392621.96 1.4542 5 380964.60 1.4110 6 398328.84 1.4700/1.8GWh 1 256050.00 1.4225 2 260608.74 1.4479 3 258263.28 1.4347 4 257760.00 1.4320 5 255348.00 1.4186 6 262260.00 1.4570 2022 1.41-1.47/Wh 5 2.20-3.62/Wh 2.65/Wh 1.5-2.57 5000 15000-16000 20 2-3 2023 05 04 20 28 100MW/200MWh 29 2023 2022 2 4 3.3.1 30 2019 1%31%29%20%25%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7500450030002500225021000100020003000400050006000700080001H 2H 4H 6H 8H 10H价格(RMB/kWh)2023 05 04 21 10 储能技术 功率 效率/%寿命/年 能量密度 初始投资 成本/元/(kW h)优点 缺点 抽水蓄能 100MW 3000MW 65 75 40 60 0.2Wh/L 2Wh/L 500 1000 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 1MW 300MW 40 70 30 50 3Wh/L 100Wh/L 1000 2500 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 10kW 3000kW 80 95 15 10 80Wh/kg 3000 6000 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 100kW 10MW 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 1kW 100MW 75 85 8 10 30 50Wh/kg 350 1500 成本较低、技术 成熟 环境污染 大 锂离子电 池 1kW 100MW 80 90 5 10 150 350Wh/kg 800 2000 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 1kW 100MW 75 85 20 20 70Wh/kg 2000 4000 使用寿命 长、安 全性好 初始投资 成本高 钠离子电 池 1kW 1MW 80 90 5 10 100-200Wh/kg 750 1500 安全性高 于锂电、成本较低 产业化初 期 2021 3.2 11 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 MW h 级商 业示范 MW h 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 M W h 级大规 模商业化应用 百 M W h 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 M W h 级商 业示范 百 M W h 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 kW h 级技术 示范 十 k W h 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 k W h 级技术 示范 M W h 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 kW h 级技术 示范（ZINC8）/百MW h 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 MW h 级商业 化应用-2022 2023 05 04 22 10000 15000 20000 80 60 100MW/400MWh 2022 10 4.4.1 31 2014-2022 GW%CNESA 0.17 0.20 0.250.401.081.723.285.7313.080%20%40%60%80%100%120%140%160%180%024681012142014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022新型储能装机规模（GW）同比增长（%）2023 05 04 23 CNESA 2022 6.9GW/15.3GWh 6GW 15GWh 2025 32 2022 33 2019 78.97%18%4%34 2022 MW MWh,%35 2040 2022 51.46%67.65%343.47%5.91%4 2022 2.1 2022 12 锂 离 子 电 池89.21%铅酸电池4.01%液流电池3.71%其他3.07%第一梯队抽水蓄能 第二梯队锂 离 子 电 池压缩空气 储能、液流电池、铅蓄电池、储 能、储热 第三梯队钠离子电 池飞轮储能、超级 电容器 第四梯队液态金属 电池、金属离 子电池、水系电池等4642291829759937232829343.47%67.65%55.90%0%50%100%150%200%250%300%350%400%010002000300040005000600070008000大型 中型 小型新增装机（MWh)累计装机（MWh)累计增长 率 2023 05 04 24 2022 2025 15%4 2040 15002500GW 4.2 4 16 Megapack CNESA 2011 2022 70 2022 17 2020 80%12 1 APS McMicken 2MW/2MWh 2019 4 8 2 10MW/40MWh 2021 4 3 1 3 Megapack 300kW/1200MWh 2021 7 4 Moss Landing 300MW/1200MWh 2021 9 7%5 SK 50MW 2022 1 6-2022 2 7-2022 2 8 Terra-Gen 140MW/560MWh 2022 4 9 Chandler 10MW/40MWh 2022 4 10 100MW 2022 10 2022 6 2022 2023 05 04 25 36 2023 4/kWh 2021 6 10 2022 2023 1 0.926/kWh 2022 0.739/kWh 2023 4.3 Nafion 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谷 电价差 0.83元/kWh17 个 省 份 超过 0.83 元/kWh 的平均数 2023 05 04 26 13 000629.SZ 13.04 4.69/000709.SZ 2.2/2022-2025 5/300MW/601168.SH 64.81 142 002978.SZ 141.65/002601.SZ 800/3/2.4/;:13310.72 0189.HK DMV850 15 10-7 cm2min-1 NEPEM N-11 2016 200-/2022 300 2023 5 2 559MWh;2022 2009 VRB Energy 2021 MW 500KW 2022 300MW 600517.SH 250kW 601727.SH 500kW 20MWh 300080.SZ 300MW/5.2022 V2O5)4.69 31%2022 10 2000m3/2023 4(+)2.2 1000/1000/-2022-2025 5/300MW/2022 6 300MW 2023 05 04 27 14 2022Q3 2022Q3%V 2O 5 V 2O 5/%000629.SZ 436.1 12.27 10.30 13.04 104 4.69 38.95 000709.SZ 249.1 11.63-50.92-2.5 1.26-2.1-1.8-1.6-0.9-0.5-601168.SH 261.65 23.93 6.04 64.81-71.88%0.9%002978.SZ 149.57 8.71-26.79 69.78-36.66 002601.SZ 480.9 31.73-17.17 32.36 0.06-71.68%iFIND DMV8115A DM8120A 8 10-7cm2min-1 90%6 80%2022 10 31 100MW/400MWh 12 70 100 70MWh 3GWh 2011 MW 500kW 100MW 2022 6 300MW 表15 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 VPower Gen 3 VRB GWh-ESS VT22000W V-FLOW M500 500kW 1000kW 22kW 500kW 2000kWh 4000 kwh-1000kWh 416V-645V 315V 121-135V 380V 2023 05 04 28 DC 1200A 1900A 160A 900A DC:76%()AC:71%UP TO 75%AC 75%70%-75%(PCS)0100%DOD-0100%-16,100mm 7,700mm(2 20)160m 1200mm 900mm 12m 3.5m 3.5m(2)5 35-25 55 0 40-20 40 5 95%-5 95%20 16000 30 100000 10000 25 15000-50ms 5ms-资料来 源：各公 司官 网，联储 证券 研 究院 2011 50 3GWh 2021 9 1MW/1MWh 2021 Vecco 10MWh 3GW 6.2023 05 04 29,6 A 300 10%5%10%-5%+5%5%195 8 11 15F 266100 5 27F 100029 1366 9-10F 200120 2 28-30F 518000