從鋰到鈷,再到鎳,在新能源產(chǎn)業(yè)異?;鸨慕裉欤餍堑V產(chǎn)曾層出不窮,無論是不是資源企業(yè),也樂此不疲的追逐,如今,這股熱潮似乎又吹到了一種礦產(chǎn)——釩礦。
釩被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的味精”,在鋼中加入少許釩,就能使鋼的彈性、強度大增 ,抗磨損和抗爆裂性極好,既耐高溫又抗奇寒,廣泛應(yīng)用于航空、鐵路、軍事、電子技術(shù)等行業(yè),是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代國防和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不可缺少的重要材料。
但在全球向清潔能源轉(zhuǎn)型的背景下,光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電都非常依賴天氣本身,相較于化石能源,新能源具有不均衡性與不穩(wěn)定性的特點,不穩(wěn)定是電網(wǎng)的噩夢,必須通過其他方式來進行調(diào)峰,為了提高新能源系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性,這就要求大規(guī)模、系統(tǒng)性的儲能與之配套。
按照能量儲存方式,儲能可分為物理儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能三類,其中物理儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能等,化學(xué)儲能主要包括鋰離子電池、鈉硫電池、釩液流電池等,電磁儲能主要包括超級電容器儲能等。
6月29日,國家能源局官網(wǎng)發(fā)布了《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》,為防止電化學(xué)儲能電站火災(zāi)事故,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。
相比鋰電池,釩電池采用的是不可燃的水基電解質(zhì),其電極采用的是惰性材料,正負電極本身不參與電化學(xué)反應(yīng),同時,釩電池將電解液單獨儲存在外部儲罐中,避免了熱積累效應(yīng)。因此,釩電池很好的解決了儲能電池安全這一關(guān)鍵的痛點。
釩電池具有安全性好、壽命長、功率和容量易放大等突出優(yōu)勢,成為大功率、大容量和長時儲能的理想技術(shù)路線。于是,釩電池異軍突起。
根據(jù)Vanitec數(shù)據(jù),2021年全球釩消費量為12.04萬噸,其中90%以上用于鋼鐵行業(yè)。但在儲能行業(yè)快速發(fā)展的前景下,2030年,釩在儲能領(lǐng)域的消費占比將達到41.3%,成為釩消費最重要的增長點之一,屆時全球釩的需求量有望在2021年基礎(chǔ)上增長超過一倍。
不同于鋰鈷鎳等資源,中國在釩資源上,具有較強的資源優(yōu)勢,釩,有望助力中國在新能源賽道上再次占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。
根據(jù)USGS數(shù)據(jù),全球 99%以上的釩礦儲量集中在中國、澳大利亞、俄羅斯和南非四國,2021年全球已探明的釩礦儲量約 2400 萬噸(金屬量)。其中中國釩礦儲量高達 950 萬噸,占比為 39%。在產(chǎn)量方面,中國釩產(chǎn)量的全球占比達到67%,全球釩的產(chǎn)量增長主要依賴中國。
我國釩礦資源及產(chǎn)能主要集中在四川攀枝花、河北承德、遼寧朝陽等地。四川攀枝花礦區(qū)釩鈦磁鐵礦的探明儲量近百億噸,居國內(nèi)首位,攀鋼集團掌握的釩鈦磁鐵礦儲量達13.04 億噸,可采量達6.13億噸。2021年,攀鋼釩鈦釩產(chǎn)品(以五氧化二釩計)產(chǎn)能達4.33萬噸/年,全球市占率達20%,是全球最大的釩供應(yīng)商。
國家能源局的文件為釩電池的加速商業(yè)化創(chuàng)造了條件,但釩電池也存在著兩大缺陷,等待突破。
其一,釩電池的初始投資成本過高,是目前處于歷史價格高點的鋰電池的兩倍以上。但從全生命周期來看,由于釩電池循環(huán)壽命長且易回收,分攤下來其實釩電池成本要比鋰電池更低。但在實際操作中,多數(shù)大投資方其實更看重當下的成本,并不會看全生命周期這么遠。
其二,釩電池的能量密度很低,意味著儲存相同水平的能量,需要更大的重量和體積。這就使得釩電池基本告別了車用等對體積要求較高的場景。
新能源發(fā)展的最大助力就是技術(shù)的進步,站在能源革命的視角,不同電池技術(shù)沒有 " 顛覆 "、" 撼動 " 一說,百家爭鳴的時代,誰能笑到最后或者共存,一切都是未知。