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全球第一!钒储量——我国发展液流电池的底气!

全球第一!钒储量——我国发展液流电池的底气! 亚化储能
2024-06-06
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导读:截至2022年底,在全球累计实施的232项全钒液流电池项目、657.8MW/2795.6MWh装机(含在建)规模中,中国约占据其中半数以上。
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01.

钒矿储备世界第一

截至2022年底,在全球累计实施的232项全钒液流电池项目、657.8MW/2795.6MWh装机(含在建)规模中,中国约占据其中半数以上。

如今,全钒液流技术完备、产业发展全球领先、拥有100%自主知识产权的中国,在全球全钒液流电池储能市场具有巨大优势,技术与应用均领先世界。

手握全钒液流电池重要原料,我国钒矿储量居世界第一,优越的资源禀赋更为我国发展全钒液流电池产业创造了得天独厚的条件。占全球市场90%以上份额的钒电解液为我国全钒液流电池储能系统带来绝对的成本优势。

世界钒矿的储量大约是2,200万吨,我们国家的储量大约是950万吨,约占全世界储量的43%,几乎占了全球储量的一半了。如果钒电池能作为未来储能的主力军,那困扰我国多年的能源危机将被完全化解,我国钒矿储量世界第一的优势也将无与伦比。因此钒的提取有重要价值。

02.

钒电池技术:储能领域的新宠

钒:元素符号 V,银白色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备,不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置,还可以用于电网调峰。提高电网稳定性,保障电网安全。关键钒电池还有一个另外的高超技能,它可以实现快速充电。几乎解决了新能源汽车的最大痛点问题。 

在自然界中,钒分布比较分散,主要与其他矿物、原油、煤等共生,主要的提钒原料有钒钛磁铁矿、石煤、矿渣、石油、沥青等,其中世界上钒年产量的80%是从钒钛磁铁矿中获得的。

钒萃取工艺


1、钒浸出:

如果钒从精矿中浸出,首先需要破坏云母结构,这时需要加入硫酸溶液,在一定的酸度和温度下,氢离子进入云母中置换Al3+,使离子半径发生变化,从而把钒释放出来并氧化成高价被酸溶解。然后经过两端逆流浸出。


2、浸出液中和还原处理:

浸出后的钒先要进行过滤洗涤,去除渣,过滤后的滤液中铝、钾等杂质含量也比较高,所以需要碳酸氢铵中和去除杂质。中和后液中再加适量铁粉将五价钒还原成四价钒,Fe3+还原成Fe2+。进入萃取段。


3、溶剂萃取及反萃:

经过第二步中和还原之后,萃原液中含有的杂质就比较少了,然后加入适量的萃取剂萃取钒,萃取液处理之后排出去,负载的有机相中加入反萃剂进行反萃段。


4、沉淀:

对于萃取液采用铵盐沉淀法沉淀钒,反萃取液中的钒呈四价,在沉淀之前需氧化成五价,沉淀多钒酸铵,然后进行煅烧处理。沉淀钒的后余液继续进入到以上工段循环处理。

03.

全钒液流电池日本市场需求

2022年是日本时隔七年后再次颁布限电令的一年,面向全国的家庭用电和企业用电,日本统一提出节电要求。

2023年6月初,日本政府更是宣布允许7家主要电力公司提高家庭电价,涨幅高达14-42%。上涨原因或是为了支持可再生能源的发展及减少对传统能源的依赖。


从企业到个人,日本全民都在寻求更节能、更节电的可再生能源产品及解决方案。


事实上,为实现在2030年前将可再生能源发电占比提高到36%-38%、在2050年前实现碳中和的目标,世界第二大可再生能源市场日本正加速推进新能源发电和储能技术的应用。


然而,当电网拥塞而无法接收太阳能发电设施或风力发电设施提供的能源时,只能大量弃电。过多的可再生能源装机量也造成了大量的弃电,仅2023年上半年,日本弃电量已经是上一年同期的三倍。


为缓解弃电,日本也在通过资金补贴等方式促进企业与个人对储能系统的安装与应用。


此外,日本作为地震多发国,一旦遭遇地震,诸多供电设施也会受到影响;频发的自然灾害,也让日本对储能电池产品的安全性要求极高。


在全球能源危机、日本限电令与“双碳”风潮等的催生下,本征安全的钒电池等液流储能产品拥有巨大的市场潜力,可以在日本工商业储能侧发挥重要作用。


此外,国内上海电气、承德新新钒钛、液流储能公司、德胜钒钛、艾博特瑞等全钒液流电池相关企业均曾与日本企业洽谈全钒液流电池储能合作,部署、开拓日本市场。


END


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为了促进全钒液流电池产业快速高质量发展,推动行业可持续发展,亚化咨询联合上海电气储能科技有限公司隆重推出《2024中国全钒液流电池产业蓝皮书》!报名参加2024钒原料与储能秦岭论坛免费领取!


报告介绍分析了储能行业概况;全钒液流电池原理与应用;全钒液流电池相对于锂电池的优势;储能与全钒液流电池行业政策;全钒液流电池市场规模与竞争格局;钒电池主要原材料钒电解液的供需情况;钒电池电堆核心材料;其他液流电池技术等内容。

目录如下:

摘要.... 8

1. 储能行业概况.. 9

    1.1 储能技术简介... 9

    1.2 全球储能市场... 11

    1.3 中国储能市场... 16

2. 全钒液流电池简介... 26

    2.1 全钒液流电池原理... 26

    2.2 全钒液流电池应用场景... 27

    2.3 全钒液流电池产业链... 28

3. 全钒液流电池市场情况... 31

    3.1 钒电池VS锂电池... 31

    3.2 全钒液流电池行业政策... 32

    3.3 全钒液流电池市场规模... 36

    3.4 全钒液流电池竞争格局... 38

4. 钒电解液供给分析... 48

    4.1 钒资源储量... 48

    4.2 钒电解液制备与改进工艺... 53

    4.3 钒电解液现有产能及规划情况... 56

    4.4 钒电解液供需分析... 64

5 全钒液流电池其他关键材料... 65

    5.1 质子交换膜.... 65

    5.2 双极板和电极... 68

6. 液流电池其他技术路线... 69

7. 结论与展望... 77


全钒液流电池是一种利用钒离子在不同氧化态下的不同化学势能储存能量的液流电池,相比于锂电池,具有长循环寿命、高安全性、容量零衰减等优点。伴随风电、光伏发展的储能产业,对安全性和时长要求不断增加,钒电池的需求将迎来爆发式增长。


成本控制十分重要。2023年锂电储能系统的中标价格介于1.1元到1.3元/Wh之间,钒电池的初始投资成本面临较大压力,降低成本成为全钒液流电池产业发展的必由途径。在钒电池中,钒电解液成本占比最高,并随储能时长的增加而增加,占比在40%~80%。从上游钒原料和电解液入手,树立钒电池的产业链竞争优势成为发展成败的关键。


如何实现稳定和具备成本竞争力的钒原料供给?不同提钒技术产业化进展如何?电解液制备工艺有何新进展?电解液成本如何控制?如何通过清洁、低成本工艺提升储能电池竞争力?钒电池产业链发展面临哪些挑战与机遇? 


2024钒原料与储能秦岭论坛将于7月11-12日在西安召开。会议由亚化咨询主办,探讨碳达峰与碳中和背景下储能产业前景,钒原料供给与保障、清洁高效提钒、钒电解液制备工艺、钒电池技术发展与成本控制、电堆与储能系统、钒液流储能电池产业链发展等议题。

会议信息

Meeting Information

会议主题:钒原料与储能秦岭论坛—从产业上游 立竞争优势

会议地点:陕西 · 西安 

会议时间:2024年7月11-12日

会议规模:100-200人左右


组织机构

Organizational structure

主办单位:亚化咨询

媒体支持:亚化储能、亚化液流储能等

会议主题

Conference theme

1.储能与钒电池:产业政策与市场分析
2.钒原料对钒电池与储能产业的重要性
3.钒原料与电解液的清洁、低成本工艺
4.短流程制备钒电解液最新进展
5.清洁提钒:石煤、钢渣、钒钛磁铁矿路线技术经济比较
6.从资源到储能应用—钒电池产业链发展与前景
7.全钒液流电池储能技术的市场需求展望
8.钒电池技术发展与成本控制
9.钒电池储能项目盈利模式分析
10.钒电池电堆技术与储能系统优化
11.钒液流储能电池产业链技术与项目投融资

参会嘉宾(含邀请中)

Attending guests

钒资源与电解液企业:五洲矿业、西部矿业、陕西鼎新储能、湖南金格伦新材料、鑫旺矿业、银峰新能源、攀钢钒钛、川威集团、德胜集团、河钢股份、兴欣钒科技等


电堆材料与工艺设备企业:科润新材料、东岳未来氢能、科旸新材料、华胜信安、江油润生、金博碳素、辽宁金谷、碳能科技、汉丞科技、西比科、金韦尔、三束实业、帝耐激光、黎曼机器人、联赢激光、天一萃取、金发科技、斯科新材料、深储新材料、威达环保、润势科技、易电工程、清驰科技、高泰昊能、崇德碳技术、见奇机电、信远材料、碳际集团、中电建福建省电力勘测设计院、仁丰特种材料、红点新材料、天富环保、


钒电池及储能系统企业:融科储能、上海电气储能、林源集团、星辰新能、北京普能、国润储能、伟力得、新新钒钛、中和储能、寰泰储能、开封时代、恒久安泰、合肥哈工储能、易池新能、大力电工、华秦储能、北京绿钒、液流储能科技、天府储能、德海艾科、美淼储能、艾博特瑞等


科研院所和高校:中科院大连化学物理研究所、中科院金属研究所、中科院过程工程研究所、清华大学、中国科学院大学、天津大学、深圳大学、大连海事大学、厦门大学、北京化工大学、合肥工业大学、北京低碳清洁能源研究院、中石化(大连)石油化工研究院、湖南农业大学、上海交通大学、重庆大学、武汉科技大学、三峡集团科学技术研究院、中石油工程材料研究院、西安西北有色地质研究院、浙江大学等


能源企业、投资机构及其他:华润电力、华能集团、中广核、国电投储能产业创新中心、国网电力科学研究院武汉南瑞、东方电气集团东方汽轮机、蒙泰新能源、合旭综合能源、上海钢之杰、长虹电源、北京京丰、大连东泰、华为数字能源、中石油昆仑资本、北京索通、上海华强、恒一私募、卡博特、浙江海越、海南东方丰海私募、万德斯环保、上海悦达、上海普维英华、鞍资股权投资、北京鞍钢投资、振华化学、仪征海峰、鼎信通讯、华泰海达、兰州金川科技园、金浦智能、珞珈梧桐、秦创原等

参会报名

Registration for attendance

早鸟票:6月15日前,2500元/位

正常票:7月10日前,2900元/位

现场票:7月11日,当天报名3200元/位


如果您有意向参与演讲、赞助或参会,欢迎您与我们联系:赵经理19121570541(微信同号)



   

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