
从锂到钴,再到镍,在新能源产业异常火爆的今天,明星矿产曾层出不穷,无论是不是资源企业,也乐此不疲的追逐,如今,这股热潮似乎又吹到了一种矿产——钒矿。
钒被称为“现代工业的味精”,在钢中加入少许钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,广泛应用于航空、铁路、军事、电子技术等行业,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。
但在全球向清洁能源转型的背景下,光伏、风电等新能源发电都非常依赖天气本身,相较于化石能源,新能源具有不均衡性与不稳定性的特点,不稳定是电网的噩梦,必须通过其他方式来进行调峰,为了提高新能源系统的安全性、稳定性,这就要求大规模、系统性的储能与之配套。
按照能量储存方式,储能可分为物理储能、化学储能、电磁储能三类,其中物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能等,化学储能主要包括锂离子电池、钠硫电池、钒液流电池等,电磁储能主要包括超级电容器储能等。
6月29日,国家能源局官网发布了《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》,为防止电化学储能电站火灾事故,中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池。
相比锂电池,钒电池采用的是不可燃的水基电解质,其电极采用的是惰性材料,正负电极本身不参与电化学反应,同时,钒电池将电解液单独储存在外部储罐中,避免了热积累效应。因此,钒电池很好的解决了储能电池安全这一关键的痛点。
钒电池具有安全性好、寿命长、功率和容量易放大等突出优势,成为大功率、大容量和长时储能的理想技术路线。于是,钒电池异军突起。
根据Vanitec数据,2021年全球钒消费量为12.04万吨,其中90%以上用于钢铁行业。但在储能行业快速发展的前景下,2030年,钒在储能领域的消费占比将达到41.3%,成为钒消费最重要的增长点之一,届时全球钒的需求量有望在2021年基础上增长超过一倍。
不同于锂钴镍等资源,中国在钒资源上,具有较强的资源优势,钒,有望助力中国在新能源赛道上再次占据先发优势。
根据USGS数据,全球 99%以上的钒矿储量集中在中国、澳大利亚、俄罗斯和南非四国,2021年全球已探明的钒矿储量约 2400 万吨(金属量)。其中中国钒矿储量高达 950 万吨,占比为 39%。在产量方面,中国钒产量的全球占比达到67%,全球钒的产量增长主要依赖中国。
我国钒矿资源及产能主要集中在四川攀枝花、河北承德、辽宁朝阳等地。四川攀枝花矿区钒钛磁铁矿的探明储量近百亿吨,居国内首位,攀钢集团掌握的钒钛磁铁矿储量达13.04 亿吨,可采量达6.13亿吨。2021年,攀钢钒钛钒产品(以五氧化二钒计)产能达4.33万吨/年,全球市占率达20%,是全球最大的钒供应商。
国家能源局的文件为钒电池的加速商业化创造了条件,但钒电池也存在着两大缺陷,等待突破。
其一,钒电池的初始投资成本过高,是目前处于历史价格高点的锂电池的两倍以上。但从全生命周期来看,由于钒电池循环寿命长且易回收,分摊下来其实钒电池成本要比锂电池更低。但在实际操作中,多数大投资方其实更看重当下的成本,并不会看全生命周期这么远。
其二,钒电池的能量密度很低,意味着储存相同水平的能量,需要更大的重量和体积。这就使得钒电池基本告别了车用等对体积要求较高的场景。
新能源发展的最大助力就是技术的进步,站在能源革命的视角,不同电池技术没有 " 颠覆 "、" 撼动 " 一说,百家争鸣的时代,谁能笑到最后或者共存,一切都是未知。
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