钒液流电池中电堆与电解液是核心组成部分。钒液流电池主要由功率单元（电堆）、能量单元（电解液等）、电解液输送系统、电池管理系统、储能逆变器等组成。钒液流电池工作原理为使用外接泵推动电解液在电堆内流动并发生电化学反应，而后将溶液中的化学能转化为电能。钒液流电池的功率单元与能量单元相互独立，电堆数量和大小影响了钒电池功率，电解液的体积和浓度决定了钒电池的储能容量。
钒液流电池安全性高、寿命长、建设灵活性高，是长时储能的有效方式。长时储能一般是指可以持续充放电 4 小时以上的储能技术，包括抽水蓄能、压缩空气储能、重力储能、液流电池储能等。钒液流电池优势在于：1）与锂电池相比，钒电池具有高安全和稳定性，满足储能电站对安全性的要求；2）与抽水蓄能、压缩空气储能等长时储能技术相比，钒液流电池不受地理和地质条件约束、选址灵活，且项目建设周期短、对环境影响相对较小，在长时储能领域前景广阔。目前面临的发展障碍为初始投资成本高、能量密度低、工作温区窄、下游应用市场处于早期阶段。未来伴随技术进步，通过优化电解液配方、改进电堆材料等方式，钒液流电池电化学性能有望进一步改善；同时伴随规模化发展，经济性有望得到提升。
政策持续加码，钒液流电池产业化加速推进。截止到 2022 年底全球液流电池（以钒液流电池为主）累计装机规模为 274.2MW，在全球新型储能中占比0.6%。其中中国液流电池累计装机为 157.2MW，在国内新型储能中占比 1.2%；产业化依旧处于早期阶段。而由于钒电池在长时储能领域的广阔应用潜力，各国政府纷纷出台政策进行积极支持，如中国从总体规划、实施细节、安全规范等多方面积极推出细则，加快钒电池产业化进程。我们预计 2023 年全球液流电池新增装机有望达到 1.7GWh，2026 年全球液流电池新增装机量有望达到 19.6GWh，2023-2026 年均复合增速达到 125%。
钒液流电池产业链企业加快产品与产能布局。在钒资源端，中国拥有全球最多的钒资源储量、也是全球最大的金属钒生产国，有利于钒电池的推广。在材料端，离子膜由于专利和技术壁垒高多还依赖于进口，电解液、电极、双极板等材料则实现国产化。在电堆制造与系统集成环节，融科储能、上海电气、北京普能、星辰新能等企业在高功率电堆及系统上布局领先，并且纷纷进行百兆瓦到吉瓦级产能扩张，加速产业化进程。
来源：国信证券
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