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全钒液流储能度电成本未来可打破0.1元!

2025-05-23 08:35来源:星辰新能关键词:星辰新能全钒液流电池储能电池收藏点赞

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在过去的几年里,全钒液流电池凭借其本质安全、长时可靠等特性,赢得了产业界和资本市场的广泛认可。然而,其商业化进程仍面临"初始成本过高"的核心挑战。当时间来到2025年,锂电池储能中标价已接近0.4元/Wh,对比之下,液流电池亟需突破成本瓶颈。作为新型储能领域的重要技术路线,全钒液流电池无疑是一条具备潜力的百亿赛道,现在它迎来了关键的降本窗口期。

我们看到,各环节正逐步突破降本边界。根据星辰新能详细测算,随着技术的进步及规模化生产的实现,全钒液流储能系统成本有望下探到0.7元/Wh。

当液流电池翻越“价格”和“效率”两座大山,必将迎来产业的春天。

降本路径:深度解析 全景透视

降本增效是一个全产业链协同的系统工程,需要持续在产业链建设、核心技术和关键材料的迭代突破等方面共同发力,快速精准突破效率与成本的边界。

当前国内4小时全钒液流储能系统成本仍保持在2元/Wh以上。据星辰新能测算,通过全产业链协同创新及规模效应带动,到2027年(中期目标)行业将迈入"1.5元时代",2030年有望突破1元大关。随着储能时长增加,功率成本将进一步摊薄,最终实现0.7元/Wh的终极目标。

电解液降本三大突破路径:资源掌控、技术创新与规模效应协同发力

作为全钒液流储能系统的"能量载体",现阶段电解液占据总成本50%的比重,是降本攻坚的核心战场。其成本结构主要受三大关键因素支配:钒原料价格、电解液利用率及电解液摩尔浓度。星辰新能通过全产业链布局,在这三个维度实现电极液降本提效的突破性进展。

原料端:构建钒资源自主可控体系

根据理论计算,每1Wh储能容量需消耗5.6g五氧化二钒,这使得钒原料价格直接决定系统成本下限。当前行业呈现两大供给路径:

钢渣提钒:受益于钢铁行业结构调整,存量钢渣钒供给充裕,推动电池级99.5%高纯五氧化二钒价格快速回落。

石煤提钒:随着提钒技术进步,预计2027年高纯五氧化二钒冶炼成本将突破6.5万元/吨大关(基于0.8%品位、80%回收率)

星辰新能通过战略布局优质钒矿资源,将原料成本控制在8万元/吨,并持续通过产业合作,优化开采冶炼工艺,推动钒产量稳定增长,为后续降本预留充足空间。

技术端:浓度与利用率双提升

随着行业对硫酸体系电解液添加剂、新体系电解液的开发,以及高活性电极的应用,电解液利用率快速提升。星辰新能联合中南大学、中科院、恩菲研究院等顶尖科研机构,在电解液技术层面取得重大突破:开发新型添加剂,应用专利活化技术,大幅提升电解液利用率和摩尔浓度,降低单瓦时电解液用量;通过高活性电极材料优化,实现能量转化效率跃升,推动电解液价格来到0.9元/Wh。预计2027年前后,在钒价格保持8万元/吨不变的情况下,随着电解液利用率逐步提升至85%,浓度提升至2mol/L以上,电解液的价格也将进一步下降20%,达到0.7元/Wh左右。

技术的进步不仅直接降低电解液用量,更带动储液罐、管路系统等配套设备减量30%以上,产生显著的协同降本效应。

产能端:30万立方米基地构筑规模壁垒

星辰新能正在新疆哈密建设的电解液超级工厂,规划总产能达30万立方米,可满足6GWh全钒液流电池储能用量,具有三重战略价值:保障关键材料自主供应安全;通过规模化生产降低单位制造成本;实现区域化布局,大幅降低运输费用。

到今年年底,哈密电解液基地将正式投产,并快速形成10万立方米的产能,为2GWh全钒液流电池储能的电解液用量提供关键支撑。

从钒矿资源到电解液研发制造,星辰新能正打开降本的黄金通道。通过"资源+技术+规模"的三轮驱动,到2030年电解液成本预计将从当前0.9元/Wh降至0.55元/Wh以内,降幅达40%,为全系统突破0.7元/Wh目标奠定坚实基础。

电堆降本“三向攻坚”:材料创新迭代、供应链垂直整合、智造规模化跃升

作为目前占全钒液流储能系统成本第二位的核心部件,电堆正迎来“性能升、成本降” 的双重突破!星辰新能通过材料性能迭代、供应链深度整合及制造工艺革新,构建全维度降本体系,推动单瓦时成本从 2024 年 0.55元/Wh降至2030年目标 0.1 元/Wh以内,全钒液流储能系统将迎来“平价心脏”。

在材料技术突破方面,聚焦高性能与轻量化方向:采用超薄离子交换膜,在厚度降低20%、成本下降 30% 以上的同时提升电流密度,星辰新能预计在2027年前实现单堆电流密度达 320mA/cm² 以上,届时功率将显著提升,可实现相同材料用量下单位成本直线下降;电极环节引入新型碳基材料,通过减薄厚度提升反应活性,兼顾成本降低与能量效率双提升;自研自产石墨双极板,以浸渍石墨材料替代传统类型,结合模压流道结构设计,不仅使采购成本直降50% 以上,更通过接触电阻优化显著提升电流密度和系统能量效率。此外,电堆流道结构的优化、提升流体分配效率等方式为电流密度提升开拓空间;

产业链合作,双管齐下实现成本管控:一方面与核心供应商紧密合作,建立完整的材料标准体系和检测验证体系,推动材料降本提质。另一方面布局关键部件自制能力,将流道板、端板等辅料从外部定制转向内部标准化生产,大幅压缩采购成本。

智能制造释放规模产能红利:在制造环节,星辰新能在常州、绍兴等地打造GW级超级工厂,综合规划产能达12GWh。依托自动化产线改造与良率提升,持续降低人工及辅材成本,单堆功率的提升更带动单位制造费用呈几何级下降,规模化效应加速成本摊薄。电极框、密封件等辅料的一体化制造与模块化设计,也通过标准化生产释放成本优化潜力。

星辰新能正构建“高性能材料→高功率电堆→智能制造提升良率” 的正向循环:无需等比增加材料投入,仅通过膜材料升级、电极减薄、双极板自制等技术突破,即可实现单堆功率跨越式提升;叠加供应链垂直整合与智能化生产的协同效应,从材料性能、采购成本、制造效率三维度击穿成本壁垒。

系统集成:规模化采购降本与集成技术创新双路径推进

在全钒液流储能系统解决方案中,系统集成及配套设备(包括功率/容量集装箱、BMS、PCS升压一体机、储液罐、冷机及管路线缆等)虽无单一高溢价部件,但目前行业的整体定制化开发占比高、生产规模有限,该部分成本超0.5元/Wh。

为持续优化系统集成的成本结构,星辰新能通过规模化采购降本与技术集成创新双路径推进:

规模化效应释放,采购成本阶梯式下降

2025年起,随着交付量快速攀升,标准化部件采购规模扩大。星辰新能带动供应链伙伴推进标准化部件的开发,以规模化和标准化生产驱动集采价格快速下降。

集成技术升级,单位效能成本显著优化

模块功率提升:在500kW系统的基础上,如将单模块系统功率提升至1MW,系统集成度将翻一倍,相应的功率集装箱、PCS、BMS、冷机等部分部件用量减少30%-50%。

设计去冗余化:基于2024年规模化项目交付经验,星辰新能重构循环系统、电控系统等子系统设计,剔除过度冗余,实现客户需求的精准匹配与成本集约。

随着液流市场的起量,参考锂电系统集成的价格下行规律,全钒液流系统集成成本有望达到0.15元/Wh以内的价格水平,有效提升全钒液流电池的市场竞争力。

降本终局:迈向0.7元/Wh的跨越式新图景

实现全钒液流电池0.7元/Wh的终极成本目标,需要构建"技术突破+产业协同"的双轮驱动体系。这一里程碑式的降本工程,本质上是技术创新与规模效应协同共振的结果。

立足未来,随着材料体系持续优化、生产工艺迭代升级、产能规模快速扩张、供应链深度协同,全钒液流储能系统成本将突破1元/Wh临界点,并向0.7元/Wh的行业新标杆稳步迈进。这一进程不仅将重塑液流电池的经济性曲线,更将开启长时储能大规模商业化的新纪元。

4小时全钒液流储能系统全生命周期度电成本

当全钒液流储能系统成本下降至0.7元,就意味着其25年全生命周期度电成本将突破0.1元,其意义不亚于光伏度电成本降至0.1元带来的清洁能源革命。这一时刻的到来,不仅将重塑储能行业竞争格局,更将深刻影响全球能源转型进程。

经济性颠覆:一方面全钒液流电池凭借25年超长寿命、零衰减电解液、极低维护成本,在4小时以上储能场景中实现碾压性经济优势;另一方面,0.1元/度的储能成本可使“风光+储能”综合电价低于煤电,彻底解决可再生能源并网经济性问题,加速 “碳中和”进程。

产业链带动:钒电池的经济性极大提升,钒成为“新石油”,对钒资源(中国占40%)需求激增,将带动采矿、电解液制备、电堆制造等全产业链升级,形成万亿级新赛道。

清洁能源发展:0.1元/度的储能成本可支撑高比例风光并网成为现实,带动非化石能源消费比重从2025年的20%提升至2060年的80%,真正实现“清洁能源+储能”的零碳新范式,助力碳达峰、碳中和如期实现。

结语

全钒液流储能产业已跨越从0到1的初创阶段,正迎来攻坚克难的关键爬坡期。翻越“成本”和“效率”的大山,全钒液流储能产业伙伴正一起重塑成本曲线,推动整个行业突破发展瓶颈,最终跨越锂电平价线,为新型储能的"百花齐放"开辟出充满可能的春天。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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