一个支点,撬动大西部,搅动液流储能万亿市场

2024-01-22  

  2023年储能内卷严重,英国发布长时储能激励计划,锂电池被排除在外,五大六小停止锂电储能传言一度甚嚣尘上,虽为谣传,但行业产能过剩,价格不断新低,市场情绪早已暗流涌动!与之相反,液流电池却在这阴霾下,成为了为数不多的一道靓丽风景线——这里堪称过去一年多最吸金的赛道!

  2023年,堪称液流电池爆发元年,全国各地陆续上马绿色低碳项目、省级和国家级示范项目,12月底国家能源局公布的56个示范项目,液流储能达8个,然而需求的激增,行业的产能、上游的五氧化二钒、成本占比较高的电解液等满足不了市场订单的增长,企业根本忙不过来。资本市场上,热情更是高涨,据笔者统计,2020年底估值1亿的企业,经过两年成长,目前估值起码20亿,还不一定抢得到;有的企业两年已经三轮融资,还没开始A轮就近30亿;行业龙头大连融科估值早已超百亿,正紧张IPO。

  值得一提的是在户用侧,各大行业头部企业,化工、数据中心、高耗能及对安全性较高的行业和产业园涌入新建储能电站,他们不约而同都会提一个需求—注资。高瓴资本、红杉资本、国电投、中石油、中海油等纷纷入局,传闻宁德时代、比亚迪已在研发和招兵买马,或许真的应了市场上的那句话:站在新能源革命的转折点之上,如果你错过了锂电池,错过了光伏,那么以液流电池为代表的长时储能,将是最后一个不容错过的机会。

  今天我们谈到的一个地方,未来将在很大程度上会影响和推动钒液流电池行业的发展。陕西,下一个液流储能必争之地,以西安为中心辐射陕西、新疆、甘肃、宁夏、青海、内蒙等中国大西北市场。

  资源篇

  全球99%的钒矿集中在中国、俄罗斯、南非和澳大利亚等国,我国约占全球的47%。陕西钒矿资源丰富,主要分布在商洛市的山阳、商南、丹凤、镇安四县,其中山阳县号称“钒业之都”,商洛钒矿是亚洲最大的单体石煤钒矿,品味0.82-1.0%,潜在价值5000亿元以上,居全国第三位,被誉为“黑色金腰带”,仅山阳中村钒矿保有资源储量1658万吨,目前潜在价值达1987.5亿元。在过往钒的“钢铁时代”,头部供应商多是四川攀西、河北承德等地钢铁企业,钒作为钛伴生矿,开采、加工等以“钢”为主导,钒产能和电解液在一定程度上制约了钒电池的发展,市场供给远不及需求。过去,山阳钒处于产业链底端,依赖钒上游产品的开采冶炼,含金量不高,环保问题更是悬在其头上的达摩克利斯之剑。随着以陕西为首石煤钒矿的应用和石煤钒矿提纯工艺的显著提升,将会大大释放五氧化二钒产能,当资源端供给、产品规模化及技术不断进步,液流电池成本有望2-3年实现大幅降低,从而推动行业的快速发展。代表性企业:五洲矿业、丰源钒业等。

  市场篇

  相比于全国各省市遍地开花的新能源配储政策,特别是周边兄弟省份新疆、内蒙古、甘肃的大力扶持,陕西或许是个异类。2022年3月,陕西发改委发布了《关于征求陕西省2022年新型储能建设实施方案意见的函》,方案表示,陕西省将以“集中共享式储能”为主,新能源企业自建为辅的发展模式开展新型储能建设,鼓励新能源企业以容量租赁的模式满足储能配置需求,共享储能电站将以容量租赁+辅助服务补贴的形式探索应用模式,不强制配储。2023年8月,陕西省能源局发布了《陕西省2023年风电光伏发电保障性并网项目竞争性配置结果的公示》,综合确定了117个项目1001万千瓦纳入2023年陕西省风电、光伏发电项目保障性并网规模,与2022年相同,竞配项目也未作要求,纵观陕西,只有榆林市对新建新能源有做要求,需按20%配套储能电站。而令人费解的是,2021年陕西发改委印发《陕西省新型储能建设方案(暂行)(征求意见稿)》,当时陕北地区按照10%装机容量配套储能设施,关中地区和延安市按照10%,榆林市按照20%装机容量配套储。

  就政策而言,这两年陕西貌似并不太给力,但在活跃的新储市场上,它存在感十足,市场依然火热。而之前政策上的缺失,变成了2024和未来更多、更大的憧憬!呼之欲出的新能源配储将直接利好发电侧和电网侧。以工商、制造业发达的千年古都西安为中心的西北大市场,辐射新疆、内蒙、甘肃等,前景可期。随着钒在新材料、新能源等领域应用推进,陕西以钒矿资源巨大优势,将全力打造以钒材储能为核心的新型产业,有“钒业之都”之称的山阳县将钒材料作为首要产业推进。

  企业篇

  中钠储能

  中钠储能技术有限公司(简称:中钠储能 )是一家专注于全钒液流电池储能系统的研发创新、生产制造及商业化应用,为客户提供一流的综合能源管理服务与解决方案的科技创新型企业。公司目前已完成过亿元A轮融资,并在生产实践中开发了“弧形石墨毡流道”“钒电池装堆设备”等拥有自主知识产权的高新技术专利十余项。且荣获“2023优秀储能电站建设企业”“西安航天基地人才创新创业大赛三等奖”“第八届国际储能创新大赛应用创新组用户侧赛道优秀项目”等十余项奖项。

  中钠储能制造基地坐落于宝鸡市高新技术开发区核心区域,企业着力打造“G级工厂”,秉持低碳理念,全面实现生产流程数字化、智能化、低碳化。以突破性的科技研发能力和领先的智能制造力量,助力能源可再生发展战略,积极应对全球能源变革挑战,创造人与自然生生不息的未来。

  中钠储能自成立以来,在生产方面,完成了全钒液流电池系统集成技术的突破,包括管路设计、BMS、电堆的设计、储能系统的优化与效率的提升;在研发方面,进行了宽温区电解液的研究、钒电池的实验室测试、低成本多孔可焊接膜的研究;在团队建设方面,组建了一支市场经验丰富的销售团队和一支实力丰富的研发技术团队,同时与西北大学、业内数位专家学者建立了产学研平台;在产业项目方面,完成了全钒液流储能系统电解液储罐生产线的建设。

  目前,中钠储能积极响应国家关于“新能源+储能”的发展规划,在青海、宁夏、甘肃、陕西等地先后落地多个储能项目。未来,中钠储能将不忘初心,追求卓越,迎接新的机遇和挑战,开启储能智慧时代。

  秦源储能

  西安秦源智科储能科技有限公司是依托西安理工大学科研成果转化成立的一家国家级高新技术企业,主要产品是“无膜绿色铅盐单液流电池储能系统”,公司提供完整的储能系统集成解决方案,包括双极板、电解液、电堆、BMS、PCS、EMS、储能系统设计、安装、运维等相关产品和服务。铅盐单液流电池技术是一种新型的储能技术,工作原理包括正极、负极和总反应。该技术的电解液冰点低至-65℃,沸点高达130℃,库伦效率在22℃时高达99%,在50℃和-40℃时均高于95%。这些特性使得该技术在极端温度下仍能保持高效稳定的性能。

  秦源储能CEO赵云西安理工出身,曾任隆基绿能公共事务经理。秦源智科首席科学家是刘政博士,2007年,刘政毕业于英国谢菲尔德大学,获博士学位。2011年回国进入西安理工大学任教,成立液流电池研发团队,并与英国南安普顿大学合作,成功的研制出绿色铅盐单液流电池,首次解决了电池耐极寒高温性及双极性结构等国际关键技术问题,获得中国核心发明专利共9项,研制出10kW级绿色铅盐单液流电池,2017年通过了中电五十四研究所合格验收。据了解,绿色铅盐单液流电池成本与锂电池价格持平,降低成本的关键在于消除了电堆中的一层隔膜,在正极和负极之间以高分子聚合物衔接,双极性结构设计使其具有更高的能量密度和功率密度,同时也降低了系统的复杂性和成本,这一改变不会影响电流效率,目前可达到81%的转化率。


西安秦源绿色铅盐单液流电池生产项目签约落户高台

  秦源储能的绿色铅盐单液流电池储能技术具有高安全、宽耐候、长寿命等特点,可广泛的用于发电测新能源配储、电网侧调峰调谷,工商业用户峰谷套利及稳定应急电源,也可用边防军工、通讯机站等,不仅在极端温度下保持高效稳定的性能,还将为客户带来实际的经济效益,为解决储能技术的瓶颈问题提供了新的思路,也为推动储能技术的发展和应用注入了新的动力。

  华银科技

  陕西华银科技有限公司是陕西省政府重点招商引资的国家高新技术企业,2012年注册成立,注册资本1亿元。公司主要从事五氧化二钒、钒氮合金、钒铝合金、高纯金属钒、钒液流电池电解液等钒系新材料全产业链研发、生产及贸易。主导产品钒氮合金年产能12000吨,位居全球第一,全部达产后年产值将达100亿元。自2016年正式投产以来,产值、利税连年翻番,为安康市制造业纳税第一企业。

  公司是国家液流储能电池标准委员会委员单位,是液流电池标准的制定者。与中科院大连化学物理研究所、西安建筑科技大学深度合作,先后承担国家“973”“863”等重点项目8项,编制相关国家和行业标准10余项。钒氮合金(VN16)产品及设备生产技术分别获第三届中国国际新材料产业博览会金奖、中国有色金属工业科学技术一等奖。公司“利用中频炉立窑技术生产钒氮合金工艺研究”项目获2013年安康市科学技术特等奖、2014年陕西省科学技术奖;公司拥有多项自主知识产权,获得中国、美国、日本、加拿大、澳大利亚、欧盟等国家和地区发明专利七件;先后与西安建筑科技大学等国内著名大学和研究院建立了良好的合作关系,联合成立了钒新材料工程技术研究中心,研究开发钒新产品。成立了陕西华银工程技术研究院,负责工程科学技术研究、科技成果转化应用,科技项目研发、工程技术服务和技术转让等。通过不断创新研发,实现产学研联动共融,推动钒新材料产业发展。

  公司拥有院士专家工作站及陕西省科技厅、发改委、工信厅3个省级高水平研发平台、3个产学研基地;2018年又成功获批组建陕西省制造业创新中心及国家级工程中心钒产品深加工国家地方联合工程研究中心。2021年4月,华银科技与西安交大签订合作协议,成立陕西省液流储能创新中心,先后孵化了陕西华兴电能有限公司及华兴电能液流储能项目。

  陕西液流储能创新中心汇聚了国内液流储能行业一流的科学家和技术专家,尤其是中国科学院大连化物所,在该行业的科技研发处于头部地位。近年来,创新中心与中国科学院大连化物所合作开展液流储能技术产业化开发,取得了60余件自主专利,80多件合作专利,尤其是突破了储能介质绿色制备技术、可焊接技术、离子膜国产化等一批产业链关键技术,在行业处于领先地位。创新中心积极引导先进技术形成产业标准,现已参与制定国家及行业标准13项。

  陕西华兴电能有限公司由陕西省液流储能创新中心孵化培育,约10000平米的研发办公和生产车间,坐落在园区4号楼。总投资1亿元,建设全钒液流电堆生产线、充电桩生产线、液流储能制造研发中心。项目可应用于风力电站,光伏电站,解决风光电能的不稳定性,为可再生能源发电提供了技术保障,预计5年内年产值可达12亿元。

  华秦储能

  华秦储能技术有限公司成立于2016年,主要从事先进储能技术开发与应用;储能电池材料、电池组件及成套电池系统研发、生产、销售与储能工程建设;储能电池控制系统及分布式微网工程设计与施工;储能电池销售与推广;储能技术及产品进出口业务。是国内产能最大的液流储能电池核心组件生产基地和先进液流电池储能技术与综合能源系统集成商之一。

  公司拥有国家发改委批准的“钒产品深加工国家地方联合工程研究中心”和陕西省政府主导的“陕西省液流储能创新中心”等9个国家级、省级科研平台,技术团队被陕西省委组织部评定为“三秦学者”国际战略性顶尖团队,有“中国能源行业液流电池标委会”主任、首席科学家张华民为首的60多位国内顶尖的新材料、新能源专家团队,取得了60余件自主专利,80多件合作专利,尤其是突破了储能介质绿色制备技术、可焊接技术、离子膜国产化等一批产业链关键技术,在行业处于领先地位。参与制定国家及行业标准13项,拥有知名商标20余项,在液流储能技术领域处于全国领先地位。


恒口示范区投资发展集团与华秦储能项目合作签约仪式

  人才篇

  人才,是西安储能行业的一大核心亮点所在。

  2020年,西安交通大学申请增设的全国首个且唯一一个储能科学与工程专业,获教育部批准。以西安交大、西安理工为首,已有6所陕西高校开设了储能专业,其中5所位于西安。其中西安交大更是作为国家首批储能技术产教融合创新平台高校之一,成为储能产业培养本硕博贯通的创新型高层次拔尖人才的试验田。

  西安的储能电力电子企业已经形成了“华为、艾默生系”和“特变电工、爱科赛博系”,这点在企业创始人的来源上得到了印证。奇点能源创始人刘伟增曾任特变电工西安电气科技有限公司总经理;为光能源创始人郝翔也曾是特变电工西安电气科技有限公司总经理;新艾电气创始人倪同曾为艾默生网络能源有限公司(现维谛技术)西安研发中心技术专家。

  此外还有为光能源的总工程师黄浪、汇川技术的董事长朱兴明、盛弘研发总工魏晓亮等也都和上述派系有千丝万缕的关系。其中作为深圳企业汇川、盛弘从2023年开始于西安分别成立了西部、西北部总部、研发中心,并布局储能系统、PCS产能,将西安作为储能业务的重要布局地。

  更为重要的是,以西安交大、西北工业大学、西安电子科技大学为代表的一流高校汇聚于此,高校资源,为其储能全产业链研发能力的提升奠定了坚实的基础,也加速了奇点、为光、中钠储能、秦源储能、华银科技、百穰新能源、耐百特等储能系统、液流电池、压缩空气储能、液态金属电池技术创业者的集聚。

  除了储能专业,西安本土理工类高校的自动化、电气工程等专业的人才资源更是西安储能产业发展中强大的优势亮点,在很大程度上解决了储能电力电子行业的人才稀缺性问题。西安已然成为我国储能行业人才、核心技术研发和产能部署的重镇。

  西安交通大学是教育部直属的重点综合性大学,入选了国家首批985计划、211工程、世界一流大学和一流学科建设A类高校。西安交通大学开展液流电池研究的主要是能源与动力工程学院、国家储能技术产教融合创新平台李印实教授课题组。

  李印实教授是西安交通大学教授、博士生导师,教育部长江学者特聘教授,西安交通大学领军学者。课题组主要聚焦液流电池规模化储能技术中的工程热物理问题,围绕液流电池新型反应体系、关键部件、系统控制等开展系列研究。承担了包括中央军委后勤保障项目、国家自然科学基金、教育部科学技术研究项目、国家重点研发计划课题、973子课题等科研项目,获得了陕西青年科技标兵、陕西青年科技奖、陕西青年五四奖章、国家科技进步奖创新团队一等奖(第9)、陕西省自然科学优秀学术论文二等奖(第1)等奖励荣誉。

  曾义凯,博士,特聘研究员,博士生导师,先进储能技术实验室负责人,四川天府储能首席科学家。师从能源领域著名专家、中科院院士、香港科大讲席教授赵天寿教授,专注于大规模储能领域的研究。已在Journal of Power Sources (IF=9.127)、Applied Energy (IF=9.746)等国际权威学术期刊上发表高水平SCI论文30余篇,以第一作者/通讯作者发表SCI论文13篇(含中科院一区论文10篇,ESI热点论文2篇,ESI高被引论文2篇)。论文引用1800余次,H指数24,授权发明专利2项。目前,已成功开发10kW高性能铁铬储能液流电池原型机及100kW/400kWh全钒液流电池储能系统。研究成果被美国麻省理工学院、美国太平洋西北国家实验室、英国牛津大学等国际同行广泛引用和正面评价。近4年,主持科研项目累计合同经费900余万元,包括国家自然科学基金项目2项、四川省重点研发项目1项、中央高校基本科研业务费专项基金项目2项、企业横向课题4项、科技部高端外国专家引进交流计划1项,四川省留学人员科技创新项目1项。

  王睿,博士

  助理教授,硕士生导师

  陕西省“三秦青年科技未来之星”

  入选陕西省科协“青年人才托举计划”

  中国博士后科学基金“特别资助”

  西安交通大学 “青年优秀人才支持计划” A类

  化学工程与技术学院,传递过程强化研究所

  中关村储能产业技术联盟液流电池储能技术专业委员会,秘书处秘书

  长安储能研究院科学家谭强

  西安交通大学副教授,博士生导师。主要研究方向为燃料电池、锌空气电池和水系锌离子电池。中国发明专利5件,发表期刊16条,担任中央企业横向合作课题、中国科学院长春应用化学研究所横向合作课题、中国工程物理研究院横向合作等多项课题主持。

  长安储能研究院是由长安绿电科技有限公司全额拨款、并与西安交大国家储能研究平台的多位教授科学家共建的新能源储能科研平台,聚焦储能领域的前沿技术研究和市场洞察,推动产学研用从理论走向实至,在锌溴液流电池方面有一定研究。

  何刚Professor (教授)

  前沿院 副院长(负责科研)

  西安交通大学青年教师工作委员会 主任

  中国化学会青年化学工作者委员会委员

  西安市光电磁功能材料国际合作中心 主任

  入选国家级高层次人才计划

  西安交通大学青年拔尖人才A类

  “何刚液流储能创新工作室”成立于2021年4月30日,依托西安交通大学与陕西华银科技股份有限公司合作共建的液流储能创新中心组建。工作室由何刚教授领衔,现有成员26人,工作室成员先后在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊共发表论文42篇,授权发明专利6项,获得陕西省教育厅颁发的陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖、德国跨界创新实验室世锦赛中国区一等奖、第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛陕西赛区复赛银奖等多个奖项。

  工作室将进一步努力,打造出一支集学习、工作、改进、创新于一体的,具有过硬自主创新和成果转化能力的有机液流储能技术团队。在能源存储重大需求、液流电池规模储能等方面面向全校开展不同形式科研创新合作和技术交流,促进科学技术的转化,引导促进校企合作,为国家科技自立自强、解决“卡脖子”问题、关键核心技术攻关贡献西安交大科技界智慧与力量。

  刘政 博士

  西安理工大学材料科学与工程学院

  2007年,刘政毕业于英国谢菲尔德大学,获博士学位,之后从事1年博士后工作。2008-2011年,被谢菲尔德大学聘为项目经理,与欧洲空客、曼德维尔等公司合作研发功能性导电复合材料。2011年回国后进入西安理工大学任教,成立液流储能电池研发团队,用十年时间成功研发了一体化绿色铅盐单液流电池电堆,解决了电池耐极寒高温性及双极性结构等国际关键技术问题。作为西安理工大学重点推介的科研转化项目,成功落户秦创原总窗口,并成立西安秦源智科储能科技有限公司。刘政老师的学生博士研究生计东东,从2015年跟刘政老师做单液流电池项目,目前在中国石油集团工程材料研究院新能源材料研究中心工作,负责液流电池技术开发工作。

  市场动态

  2023年2月,麟游县人民政府邀请汪清东光电子材料有限公司与浙江运达风电股份有限公司企业代表就在麟游县投资建设钒电池储能电站项目进行对接洽谈,该项目由浙江运达风电股份有限公司投资建设,总投资4.6亿元,项目建设标准化厂房面积约10000平方米,用于生产全氟磺酸离子交换膜、钒电解液、钒电池电堆自动化及钒电池系统集成。

  2023年6月,定边县与陕西建工新能源有限公司成功签约年产3吉瓦液流钒储能装备制造项目,总投资达30亿元。该项目预计是江苏恒安储能科技有限公司和西安建工投资有限公司合力打造锌溴液流储能智造西部生产基地。

  2023年8月,海越能源签约陕西商南全钒液流电池储能产业园项目。

  2023年10月,陕西建工新能源有限公司联合四川伟力得能源股份有限公司,中标中节能太阳能75MW/300MWh全钒液流电池储能系统。

  2023年11月,金钼集团全钒液流电池1万立方电解液生产线项目可研报告通过评审。早在2022年金钼集团成立全钒液流电池研发中心,打造钒电池全产业链,加快推进全钒液流电池项目建设。


金钼集团五洲矿业钒产业技术创新成果转化基地

  2023年11月,陕西省潼关县委常委与陕西聚泰新材料科技有限公司签约总投11亿元全钒液流储能电站系统装备制造生产线建设项目。据悉,陕西聚泰新材料科技有限公司是一家高新技术制造企业,致力于工业废弃物处理和资源回收利用、储能材料的开发与生产、以及新能源电池材料的生产。早在2021年,陕西聚泰已开始布局储能产业板块,全力推进“全钒液流储能电池”和“钒电解液”的研发和生产。通过多元化布局,提高企业综合竞争力,陕西聚泰将打造极具影响力的新能源材料、储能电池材料、再生资源循环利用为一体的新能源产业生态圈。

  2023年,12月,国家能源局公示新型储能56个试点示范项目,陕西省陇县300MW/1800MWh全钒液流电池储能示范项目,由陕西建工新能源有限公司承建,是公布最大的液流电池国家级示范项目。

文章来源于:电子工程世界    原文链接
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