2024年最全！钒电池产业链梳理之电极材料

• 由亚化咨询主办的中国际钒液流储能大会2024将于2024年12月11日在江苏苏州召开，将探讨储能行业政策与市场，钒电池技术与工艺，钒电池成本控制，钒电解液、电堆及其关键材料，投融资等议题，会议还将组织参观苏州科润新材料股份有限公司。

全钒液流电池具有本征安全的特性，不起火、不爆炸；功率和容量解耦，配置灵活；循环寿命长，度电成本低等特点， 尤其适合长时、大大规模储能系统领域。

目前，钒电池产业链上游为电堆材料（电极、隔膜、双极板）、钒电解液原料五氧化二钒的生产，中游电堆生产、电解液生产制备、系统集成等环节由钒电池生产企业完成，下游为钒电池储能系统的应用。

图 钒电池产业链

（1）上游

电极是提供离子和电子交换的场所，并且与其它电池不同的是，液流电池的电极不会做为反应物质参与反应，目前主要使用电极材料为有碳毡和石墨毡，主要生产企业有富莱碳纤、金谷碳材、米格新材、润生石墨毡等。

隔膜（质子交换膜）是电堆的重要组成部分，其作用是允许氢离子通过的同时，阻止正负极电解液中不同价态的钒离子的混合。目前全球钒电池主要使用的是科慕（由美国杜邦公司拆分）的 Nafion 全氟磺酸树脂交换膜，Nafion 薄膜以磺酸基团为交换基团，作为全钒氧化还原液流电池的标准隔膜，其在电解液中的稳定性高，但价格昂贵。国内主要采用科润新材料的质子交换膜，东岳氢能、国润储能等也都自主创新开发了更低成本的质子交换膜。

双极板主要是作为分隔正负极电解液，传导电子，为电池反应提供良好的导电通路，要求抗氧化、耐腐蚀、有一定的机械强度，同时导电性良好，不透气。目前，主要采用的是石墨双极板，采用高分子材料和导电填料直接成型的复合双极板是未来发展的一个方向。此外，集成了集流体的一体化双极板增强了机械强度，简化了电堆结构，也越来越多受重视。主要生产企业有南海碳材、华熔科技、旭能瀚源等。

钒电池的电解液主要由钒电解质和酸支撑电解质组成，通常以五氧化二钒为原料制备。五氧化二钒生产企业主要包括攀钢钒钛、河钢股份、建龙集团、川威集团、龙佰集团等。

（2）中游

钒电池生产企业主要包括融科储能、上海电气、液流储能科技、星辰新能、寰泰储能、伟力得、普能世纪、国润储能、大力电工等；大规模生产钒电解液的企业有融科储能、银峰新能源、川威集团等；其他的则为电控、电子系统以及储存罐等工程物件。

（3） 下游

钒电池应用领域包括再生能源并网发电、城市电网储能、用户侧储能等领域。钒电池储能电站主要建设单位有中国华能、大唐集团、华电集团、国电投、三峡集团、华润电力、中广核、中节能等

图 钒电池结构

电极企业介绍

富莱碳纤

沈阳富莱碳纤维有限公司是专业的碳纤维毡产品制造商，是集高性能碳纤维毡研发、生产为一体的科技型企业。公司主要研发生产液流电池碳纤维电极及光伏半导体单晶炉碳纤维保温毡产品，产品线涵盖全钒液流电池毡、铁硌液流电池毡、高纯黏胶石墨毡、高效黏胶石墨毡、月亮神预氧丝毡、PAN基普通碳纤维毡以及富莱改性固化毡等，年生产能力2600吨。公司投入巨资研发的“月亮神牌改性石墨毡”，“乌银牌电极”已被国内知名企业指定为优先选用产品，并且远销欧美市场。

图 富莱碳纤全钒液流电池毡

富莱碳纤是液流电池标准委员会成员，牵头成立了沈阳市先进碳材料产学研联盟，公司《液流电池电极用碳纤维毡关键技术攻关项目》获批沈阳市2022年揭榜挂帅项目，另获2022年辽宁省科技发明二等奖一项。公司全钒液流电池毡是由优质聚丙烯腈基纤维经过无纺、针刺工艺制得毡体，并通过合理的预氧化、碳化、石墨化工艺生产获得，具有良好的化学稳定性、耐酸耐氧化，优越的电催化活性，高比表面积/有效电化学表面积，良好的导电性能，在200mA/cm2电流密度下，能量效率大于80%。

注：能量效率为电流密度>200mA/cm2情况下

金谷碳材

辽宁金谷炭材料股份有限公司成立于2010年，拥有省级专精特新中小企业、瞪羚企业、省级企业技术中心等荣誉，主要产品为碳纤维隔热材料及液流电池电极石墨毡材料。其中，碳纤维隔热材料广泛应用于真空热处理炉、硬质合金烧结炉、光伏行业铸锭炉、拉晶炉等各种高温设备的隔热材料；液流电池电极石墨毡材料为新型液流电池电堆用电极材料，已开发生产的液流电池电极石墨毡包括全钒液流电池、铁铬液流电池、锌空液流电池、锌溴液流电池及钠镍液流电池电极石墨毡等产品。

图 金谷碳材液流电池电极毡

金谷碳材液流电池电极毡根据不同液流电池对电极石墨毡的不同性能要求，采用不同处理工艺加工处理而成，其基本工艺包括：无纺针刺、碳化、石墨化、纤维表面后处理等工艺过程，具有毡体平整，厚度均匀，各处电化学性能一致等特点，应用后可使电堆具有内阻小、电化学活性好且均匀、耐腐蚀性能好、电堆循环衰减低、能量效率高等特点。

注：能量效率为电流密度>200mA/cm2情况下

金谷碳材产品客户包括融科储能、上海电气、国网南瑞、大力电工、朝阳华鼎、湖南德沃普等，应用的项目包括融科储能200MW/800MWh大连液流电池储能调峰电站示范项目。经客户验证，采用金谷碳材电极毡的电堆，在高电流密度下（>200mA/cm2）下，能量效率能达到80%以上。

米格新材

江苏米格新材料股份有限公司成立于2019年，是一家专业从事功能性碳基材料及制品研发、生产和销售于一体的高新技术企业企业，主导产品包括黏胶基/PAN基石墨软毡、石墨硬质复合毡、液流电池电极毡和碳/碳复合材料等。

米格新材一期产能利用率趋于饱和，于2022年分别在江苏泗洪县、内蒙古包头两基地购地160亩建造二期生产基地，目前，米格新材已于开封时代、西融储能等公司签约了超千万液流电池电极毡合同订单，订单正在履行中。

图 米格新材液流电池电极毡

润生石墨毡

四川省江油润生石墨毡有限公司主要生产储能碳材料及高温真空炉用热场碳材料，集研发、生产于一体，自主设计研发了多套生产设备及生产线，其中自主研发的大型连续石墨化高温炉为国内首条储能石墨毡连续化生产线。

润生石墨毡开发的液流电池储能毡可使充放电电流密度提高2倍以上，各种指标领先其它同类产品，电池稳定，且长期充放电无衰减，在国内的市场占有率达到50%以上，用户几乎包括了国内所有研究生产液流电池企业；国外主要销往美国、德国、韩国、奥地利、新西兰等国家。

顺维碳纤

辽宁顺维碳纤科技有限公司成立于2022年，是一家集功能纤维及其制品研发、生产和销售为一体的高科技产品公司。公司深耕于光伏单晶炉及真空炉的热场保温、储能电池的电和新能源电动车的电池阻燃材料等多领域，目前已涵盖阻燃纤维、针刺毡、预氧丝、预氧毡、碳化毡、石墨化毡、活化碳纤维、储能电池毡等新材料的开发、加工和销售，实现阻燃、预氧化、碳化等核心设备的自主研发和制造，并可提供相关技术咨询及定制化服务。公司年生产能力超过12000吨。

2024年11月，顺维碳纤高性能PAN基预氧化纤维及其制品研发项目，获批省科技厅揭榜挂帅项目，获得省级资金300万元，实施后将研发高性能聚丙烯腈基预氧化纤维的国产化技术，打破国外垄断。研发全部国产化的储能液流电池电极毡（布），提升电化学性能指标，将成为国内首家全国产化储能液流电极生产的企业，研发聚丙烯腈基活性碳纤维制品，替代进口同类产品。

钠科新材料

嘉兴纳科新材料有限公司致力于特种碳纤维材料及其制品的研发、生产与销售，为客户提供更优化的工艺解决方案。产品应用于纺织、电力、机车、交通和通信等10多个工业产业。

纳科新材料拥有较强的自主创新能力的研发能力。依托深圳国创新能源研究院和嘉善国创新能源研究院，公司现有多位业内资深专家和学者参与技术研发、生产工艺开发和产品设计，液流电池领域主要产品为电极布/毡等。

图  钠科新材料电池电极毡

天富环保

安徽天富环保科技材料有限公司成立于2013年5月，是集研发、生产、销售活性碳纤维及其复合材料以及新型储能碳材料于一体的国家高新技术企业，是一家新型环保产品供应商及环保解决方案服务商。公司拥有碳纤维的预氧化、碳化、石墨化、以及试验检测设备等，具备年产1450吨功能性碳纤维复合材料的生产能力，专业从事活性碳纤维（ACF）系列产品的生产，拥有连续式活性碳纤维生产线，最高活化温度达到1300℃，比表面积可达1000~3000 m2/g，技术水平处于国内前沿。

天富环保储能电池毡是根据不同液流电池对电极石墨毡的不同性能要求，采用不同处理工艺加工处理而成的液流电池专用石墨钻电极材料，其基本工艺包括：无纺针刺、预氧化、碳化、石墨化、纤维表面后处理等工艺过程，该产品具有毡体平整，厚度均匀，各处电化学性能一致等特点，目前已大量应用于全钒液流电池电极材料、新澳液流电池电极材料以及锌空（锌氧液流电池电极材料），具有电堆内阻小、电化学活性好且均匀、耐腐蚀性能好、电堆循环衰减低、能量效率高等特点。

碳际实业

上海碳际实业集团有限公司成立于2021年8月，是一家致力于能源电池核心材料国产化的硬科技企业，主营产品包括气体扩散层(GDL)、炭纸、炭毡、碳纤维原纸等。

碳际实业系列碳毡产品为液流电池电极专用碳纤维毡，具备出色的化学稳定性和耐腐蚀性，确保在极端环境和长时间运行下始终保持稳定可靠的性能。该系列产品采用碳际公司在国内首创性的低成本碳化活化技术与装备，综合能耗较传统方式降低40%，目前已通过多样品3000个循环耐久性测试，衰减率低于3%。

注：能量效率为电流密度>200mA/cm2情况下

科旸新材料

上海科旸新材料有限公司是一家集先进碳材料研发与应用于一体的创新型高科技企业。致力于为业界提供精进碳纤维材料及新能源碳材料的应用解决方案，以满足当今各行业发展对精进碳纤维材料的综合性需求。业务涵盖技术服务、转让；碳电极、超级电容/储能电池、碳材料研制与应用开发；氢燃料电池碳纸碳布、活性碳纤维布的制备等。

骐杰碳素

上海骐杰新材料股份有限公司成立于2007年，主要从事国家战略性新材料-碳基复合材料及产品的研发、生产和销售，聚焦新材料在航空航天、太阳能、半导体、新能源汽车、大规模储能等领域的应用。骐杰股份旗下有七家子公司、三大生产基地、一个可持续发展基地以及一个融创中心，产品涵盖碳碳、碳毡、碳箔、碳啕、碳布、碳纤维等碳基系列复合材料，具备预制体、碳碳、保温毡、碳箔、热场设计&改造五位一体的成套设计和供应能力，持续为客户提供增值服务。在液流电池领域产品包括电极毡、复合双极板等。

附 电极厂商一览表

由亚化咨询主办的中国际钒液流储能大会2024将于2024年12月11日在江苏苏州召开，将探讨储能行业政策与市场，钒电池技术与工艺，钒电池成本控制，钒电解液、电堆及其关键材料，投融资等议题，会议还将组织参观苏州科润新材料股份有限公司。

近年来，全球全钒液流电池产业得到了快速发展。

在中国，2022年，百兆瓦级全钒液流电池储能调峰电站并网；2023年，钒电池项目层出不穷，规划产能超32GW/年；2024年上半年，钒电池新增规划产能超6GW/年，新增规划储能项目约1000MW/5000MWh，预计2024年钒电池储能新增并网规模将超过600MW。在海外，住友电工日本北海道17MW/51MWh电网项目于2022年投入运营；Invinity 加拿大艾伯塔省8.4 MWh全钒液流电池项目于2023年投入运营；2024年3月，Largo 宣布推进全钒液流电池业务，为北美钒液流电池市场带来创新和规模化。

未来，全球储能产业政策会有何新变化？钒液流储能项目投资有何新机遇？面对锂离子电池储能、钠离子电池储能等新型储能技术的竞争，全钒液流电池产业如何发展以占据更多市场？钒液流电池较高的成本压力下，如何进一步实现降本增效？产业链企业如何深化合作以实现共生发展？液流电池行业成长为资本市场带来哪些机会？

由亚化咨询主办的中国际钒液流储能大会2024将于2024年12月11日在江苏苏州召开，将探讨储能行业政策与市场，钒电池技术与工艺，钒电池成本控制，钒电解液、电堆及其关键材料，投融资等议题，会议还将组织参观苏州科润新材料股份有限公司。

参会费用

大会目前推出（早鸟特惠）赞助合作，欢迎有意向赞助和参会的企业与主办方联系

参会和赞助合作，联系组委会：孔经理18019396750（微信）

往期精彩回顾：第二届液流储能电池技术与产业发展论坛2024圆满召开！

3月20日，由上海亚化咨询公司和上海电气储能科技有限公司联合主办的第二届液流储能电池技术与产业发展论坛2024在上海圆满召开，来自产业、高校、投资等方面的企业和单位代表约200人参与了此次论坛，论坛围绕液流储能电池的产业政策、技术和产业发展、关键材料和设备等议题进行了深入的交流与探讨！

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