2023储能行业专题研究系列报告：钒液流电池兼具安全与灵活的长时储能技术 未来前景可期.docx

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1、储能行业专题研究系列四：机液流电池超配兼具安全与灵活的长时储能技术未来前景可期内容目录储能市场高速增长，新型储能蓬勃发展5新型储能方式介绍5政策+经济性双轮驱动，储能迎来爆发式增长5锐电池兼具灵活与安全，是储能的可靠手段10钢电池基本结构与特性10钢电池高安全、长寿命、灵活性高，是长时储能的有效方式12政策持续加码，锐电池产业化进程加速142026年液流电池新增装机量有望达到19.6GWh15产业链：电堆与电解液是核心组成部分17钢资源：国内储量丰富，钿产能充足17离子膜：国产替代正当时19电极：碳素类材料为主流路线，国内企业配套能力强21双极板：电堆重要结构件22电堆：钮电池核心功率单元23

2、电解液：核心能源单元，残值高回收价值大24机电池产业链企业梳理27图表目录图1：储能技术分类5图2：全球新型储能累计装机规模（GW）6图3：全球新型储能新增装机规模（GW）6图4：2023年底全球储能市场累计装机规模（GWxH）6图5：2023年7月全国各地代理电价峰谷价差（元/kWh）8图6：2023年全球户用储能新增装机分布情况8图7：德国电价指数KWK-Preis（EUR/MWh）9图8：美国主要州际交易所电力加权平均价格（USD/MWh）9图9：全钢液流电池结构示意图10图10：钿电池发展历程10图11：全球液流电池累计装机规模（MW）11图12：国内液流电池累计装机规模（MW）11图

3、13：钿电池电堆结构图11图14：IMW/4MWh钢电池系统成本构成12图15：钿液流电池储能系统输出功率与储能容量可以独立设计13图16：不同储能时长下全钢液流电池储能系统价格（元/Wh）14图17：凯电池产业链示意图17图18：2023年全球钢资源储量分布（折金属锐，万吨）17图19：2023年全球钢资源产量分布（折金属钿，万吨）17图20：国内金属铀主要Th产方式18图21：2023年各家企业金属钢产能（折五氧化二铀，万吨）18图22：2023年全球钢资源的消费结构18图23：2023年全球钢资源的消费结构18图24：五氧化二机售价（万元/吨）19图25：液流电池电堆结构图23图26：大

4、连200MW/800MWh储能示范电站模块化结构示意图23表1：储能电池细分应用领域介绍6表2：部分省份强制配储政策7表3：全球新型储能市场装机情况（GWh）9表4：矶电池系统主要组成结构及各组分的功能11表5：几种电化学储能技术对比12表6：三种长时储能技术的特性对比13表7：国内外钮液流电池相关政策14表8：2023年初以来钢液流储能项目签约情况（截至2023年7月21日）15表9：全球液流电池新增装机规模预测16表10：不同五氧化二钢价格对应的电解液成本测算19表11：离子膜的性能要求19表12：钢电池离子膜的分类20表13：国内外部分企业全氟磺酸膜性能对比20表14：国内部分全氟磺酸膜

5、Th产企业情况21表15：不同钢电池电极材料对比21表16：部分国内电极材料Th产企业情况22表17：双极板材料对比22表18：部分国内企业双极板布局情况23表19：部分国内企业机电池电堆布局情况24表20：不同支撑电解质的钢电池性能对比25表21：不同储能时长钢电池实际投资成本情况25表22：部分钢电池电解液企业情况26表23：钿电池产业链部分公司情况梳理27储能市场高速增长，新型储能蓬勃发展新型储能方式介绍新型储能具有选址灵活、响应快速等优势。按照存储介质的不同，储能技术可划分为电储能、热储能、化学储能等。新型储能则是指除抽水蓄能以外的储能技术，主要包括锂电池储能、压缩空气储能、飞轮储能、

6、液流电池、氢(氨)储能等。相对于抽水蓄能，新型储能具有建设周期短、选址灵活、响应快速、调节能力强等优势，能够为电力系统提供多时间尺度、全过程的调控能力。图1：储能技术分类资料来源：派能科技招股说明书，谢小荣等.新型电力系统中储能应用功能的综述与展望J中国电机工程学报(2023),国信证券经济研究所整理政策+经济性双轮驱动，储能迎来爆发式增长全球新型储能市场规模持续增长。新型储能近年来呈现高速发展态势，根据CNESA数据，2023年全球新型储能累计装机量达到45.8GW,同比增长超80S；新增新型储能装机量为20.4GW,同比增长超Io截止2023年末，全球新型储能项目中94B为锂离子电池储能项

7、目、0.6为液流电池储能项目。根据应用场景不同，储能可以分为电源侧储能、电网侧储能,用户侧储能等。根据CESA数据，2023年全球电化学储能中电源侧/电源侧辅助服务/电网侧/分布式及微网/用户侧等场景装机规模占比分别为30.9/32.1/26.6/4.2/6.2叽图2：全球新型储能累计装机规模(GW)图3：全球新型储能新增装机规模(GW)资料来源：CNESA,国信证券经济研究所整理资料来源：CESA,国信证券经济研究所整理图4：20231)钠系电池0.5,1.1%铅蓄电池0.7,1.5%液流电池3,0.6%其它0,0.1%飞轮储能0.5,1.0%压缩空气0.6,1.3%资料来源：CNESA,国

8、信证券经济研究所整理；注：钠系电池主要为钠疏电池表1：储能电池细分应用领域介绍翎t系统带电量作用主流电池产品发电电网侧：MWh以上调峰调频、可再Th能源并网辅助动电源侧;独立储能:MWh以上；.z_100200280Ah工商业储能：0.27OMWh态JE仃等电网侧100KWh以下紧急备电2050Ah100Ah用户侧0.5-20KWh峰谷价差套利电力自发自用等50100Ah资料来源：高工锂电，国信证券经济研究所整理表前储能（电源侧储能（含辅助服务）+电网侧储能）：政策引领行业快速发展中国：强制配储政策剌激表前储能市场发展，商业模式演变优化储能经济性。根据CNESA数据，2023年国内电化学储能新

9、增装机规模为7.3GW159GWh,同比+200f+280i;其中新增表前储能装机占比超孔储能配置优化新能源发电灵活性，强制配储政策加快国内衰前储能发展。从电源侧来看，配置储能能够有效减少废光废风率、平滑输出功率曲线，提高新能源项目经济效益；从电网侧来看，储能产品能够有效参与电力市场辅助服务（包括调频调峰、无功调节等）。2023年以来，国家在储能政策上持续加码。2023年8月发改委、能源局发布关于鼓励可再Th能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知，鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模，超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15,的挂钩比例（时长4小时以上）配建调峰能力，按

10、照201以上挂钩比例进行配建的优先并网，国家强制配储政策正式推出。随后各地方政府分别推出相应配储政策，国内表前储能市场进入快速发展期。表2：部分省份强制配储政策省份强制配储要求主要内容陕西ICer20、2h新增集中式光伏发电项目，陕北、关中地区和延安市按照配储；榆林市按照睢储河南IOr20.I类区新能源项目配储比例、时长为2h；I1类区配储比例、时长为2h；川类区配储比例20、时长为2h山东2h风电、光伏项目配艮2h储能贵州12023年新增光伏项目，在消纳受限区域需配（诸能宁夏10*、2h新熊源项目储能配置比例不低于艮连续储能时长2小时以上福建12023年提出要优先落地一批30万千瓦集中光伏试

11、点项目，储能配置比例不低于f广西152042h光伏配储比例出时长为2h；风电配储比例R时长为2h冀北电网区城围场,丰宁两县坝上地区所有风电、光伏发电项目按照艮4小时，其他区域按照河北ER4h15.4小时配置储能装置；河北南网区域所有光伏发电项目按照、4小时配置储能装置（或20i2小时）配置储能装置。安徽R1h储能电站配置比例不低于Ik连续储能时长1小时内蒙古M4h新增负荷所配置的新能源项目配建储能比例不低于新能源配置规模的（4小时）甘肃IK2h河西5市配置以上、2h储能；其他地区配置以上、2h配套储能设施海南.每个申报光伏平价上网项目规模不得超过10万千瓦，且需配套建设I的储能装置。青海、2h

12、新建新能源项目，储能容量原则上不低于新能源项目装机量的1,储能时长2小时以上。江西2023年新增光伏发电竞争优选的的项目，可自愿选择光储一体化的建设模式，配置储能标准不10、Ih低于光伏电站奘机规模的10容量/1小时，储能电站原则上不晚于光伏电站同步建成。天津rP单体超过50MW项目,光伏配储K风电储能Q湖南光伏项目配储5、2h,风电项目配储1厘、2h；新增项目配建储能电站应与主体工程同步投产使1B2h用，存量项目（指2023年前取得指标的项目）应于2023年底前落实配建储能容量资料来源：各省发改委能源局官网，北极星储能网，国信证券经济研究所整理商业模式优化，增益储能项目经济性。在强配政策背景

13、下，各地方政府纷纷提出政策补贴优化储能项目经济性。同时，共享储能等商业模式的提出，通过服务多个发电项目的模式，减少新能源项目初始建设资本开支、提高资源利用效率，优化配储经济性。美国：补贴激励行业发展。根据CNESA数据，2023年美国新型储能新增装机规模达到近3;其中表前储能装机占比超S1联邦政策和地方政策对行业发展具有积极影响。2023年8月，美国正式发布IRA法案，针对储能提出延长ITC税收抵免有效时间且放宽抵免要求：1）抵免有效期延长：此前版本2023年抵免比例开始滑坡，现行版本2033年之后再滑坡。2）抵免力度增加：税收抵免由基础抵免+额外抵免构成，其中基础抵免额度由过去最高的层提升至

14、30趴结合额外抵免后最高可抵免税收的Bo3）独立储能纳入ITC补贴范围。用户例储能：刚需+电价高企助推发展国内峰谷价差拉动工商业储能发展。据中关村储能产业技术联盟统计，2023年7月全国各地代理电价峰谷价差均值为0.76元/KWh,高于2023全年价差0.70kWh,与2023年6月价差相比略有上涨；已有18个地区峰谷价差达到工商业储能实现经济性的门槛价差070元/kWh。随着部分区域的尖峰电价机制建立，给工商业储能带来了更大应用空间。图5：2023年7月全国各地代理电价峰谷价差（元/kWh）峰谷价差一工商业储能装机价差门槛IIj资料来源：中关村储能产业技术联盟，国信证券经济研究所整理户储市场高速增长，美国&欧洲引领发展。根据EVTank数据，2023年全球户用储能新增装机量为其中欧洲占比高达以上。图6：2023年全球户用储能新增装机分布情况资料来源：EVTank,国信证券经济研究所整理电价偏高+用电稳定性推动户储市场发展：1）灾害频发下用电稳定性需求推动户储发展。美国的电力设施相对老旧且各州电网相对独立，相互之间难以调度协同，在飓风、暴风雪等自然灾害频发影响下，居民会遇到用电中断等问题。户储能够有效保障居民用电的稳定性。2）居民用电偏高，户储经济性明显。近年来通货膨胀影响下能源价格持续居高不下，海外居民电价高、上网电价低，政策给予税收优惠