液流電池，正在成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成，鐵鉻、鋅溴、鋅鐵等路線正在商業(yè)化醞釀之中，同時(shí)水系有機(jī)液流電池等新型路線入場(chǎng)，瞄準(zhǔn)新能源配儲(chǔ)、電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻等中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景。

2023年液流電池創(chuàng)投融資如火如荼，創(chuàng)業(yè)公司一年已吸金超30億元；另一方面，液流電池產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，多家公司公布產(chǎn)能規(guī)劃，隨著產(chǎn)能上量，液流電池降本空間將顯現(xiàn)。

多家大型能源央企啟動(dòng)液流電池集采，8個(gè)百兆瓦級(jí)液流儲(chǔ)能項(xiàng)目入選國(guó)家能源局公示的新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目名單，各省大型備案項(xiàng)目持續(xù)增加，2024年將成為液流電池儲(chǔ)能大規(guī)模示范應(yīng)用年。

相較于鋰電的熱火朝天，液流電池更像暗流涌動(dòng)的江湖。2024年，液流電池儲(chǔ)能又將如何走向？

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的有力競(jìng)爭(zhēng)者

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能是指電池的儲(chǔ)能時(shí)間需超過(guò)4小時(shí)。隨著新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用的時(shí)間尺度需求逐漸多樣化，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的缺口較大，正成為儲(chǔ)能市場(chǎng)的重要發(fā)展方向。

液流電池本征安全、循環(huán)壽命較長(zhǎng)，定位大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。液流電池與傳統(tǒng)蓄電池不同，其活性物質(zhì)是儲(chǔ)存在外部?jī)?chǔ)罐中的液體電解質(zhì)，輸出功率和儲(chǔ)能容量相互獨(dú)立，可通過(guò)增加電解液的量擴(kuò)充儲(chǔ)能容量，可拓展性好；充放電過(guò)程不涉及物相變化，循環(huán)壽命長(zhǎng)（20000次以上）；電解液為水溶液，安全性較高。

釩電池工作原理圖

全釩液流電池的能量密度為12-40Wh/kg，磷酸鐵鋰能量密度在140-180Wh/kg，磷酸鐵鋰能量密度是全釩液流電池的3~4倍。這也決定了全釩液流電池更適用于大型儲(chǔ)能項(xiàng)目。

液流電池同時(shí)滿足大規(guī)模儲(chǔ)能對(duì)于實(shí)用性、安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性的基本要求，是大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

技術(shù)體系及布局企業(yè)

目前液流電池已經(jīng)形成了多種類型和體系，按正、負(fù)極電解質(zhì)活性物質(zhì)采用的氧化還原電對(duì)不同，液流電池可分為全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鐵、全鐵、多硫化鈉溴等多種體系。

從商業(yè)化進(jìn)展來(lái)看，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成，鐵鉻、鋅溴、鋅鐵路線商業(yè)化醞釀之中。目前進(jìn)入示范應(yīng)用后期和商業(yè)化運(yùn)行的有全釩液流電池和鋅溴液流電池，鐵鉻液流電池也已有部分示范應(yīng)用。其他的液流電池路線研究仍然處于早期階段。

資料來(lái)源：《FlowBatteriesFromFundamentalstoApplications》（ChristinaRoth,JensNoacketc.）

全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鐵等各種液流電池體系均有企業(yè)布局。

作為目前液流電池領(lǐng)域相對(duì)成熟技術(shù)體系，布局全釩液流電池的企業(yè)數(shù)量較多，比如大連融科儲(chǔ)能、永泰能源、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能、偉力得、開(kāi)封時(shí)代、上海電氣、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能、聚合儲(chǔ)能、星辰新能等；液流儲(chǔ)能科技則同時(shí)布局全釩和鐵鉻兩大液流電池核心技術(shù)；鋅鐵電池方面，緯景儲(chǔ)能、金山新能源等企業(yè)正在布局，其中2023年6月緯景儲(chǔ)能年產(chǎn)能6GWh的珠海鋅鐵液流電池吉瓦級(jí)智能工廠投產(chǎn)。

2023年10月，宿遷時(shí)代儲(chǔ)能水系有機(jī)液流電池產(chǎn)品投產(chǎn)。水系有機(jī)液流電池，有別于全釩、鐵鉻等液流電池使用強(qiáng)酸作為支持電解液，該技術(shù)使用中性NaCl水溶液作為支持電解液，產(chǎn)品相對(duì)更安全環(huán)保、綜合能效更高、壽命更長(zhǎng)。同時(shí)相比于全釩、鐵鉻電池自放電更低，匹配長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景。

賽道吸金超30億元

2023年液流電池賽道僅創(chuàng)業(yè)企業(yè)已吸金超30億元。

據(jù)能源電力說(shuō)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年有超10家液流電池創(chuàng)業(yè)公司獲創(chuàng)投融資，融資金額超30億元，其中融科儲(chǔ)能、緯景儲(chǔ)能、上海電氣儲(chǔ)能科技、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能、宿遷時(shí)代儲(chǔ)能、星辰新能、科潤(rùn)新材料單輪融資均超億元。

緯景儲(chǔ)能、液流儲(chǔ)能、艾博特瑞、宿遷時(shí)代儲(chǔ)能、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能等公司也在2023年獲得兩輪及以上融資，其中融科儲(chǔ)能4月獲得來(lái)自君聯(lián)資本、熔拓資本、大連金投等的超10億元的B+輪融資；緯景儲(chǔ)能3月獲得珠海橫琴集團(tuán)、國(guó)投高新超6億元的A輪融資；9月，上海電氣儲(chǔ)能科技完成4億元A輪融資；液流儲(chǔ)能則在2023年完成兩輪融資，融資金額達(dá)數(shù)億元。

2023年備受關(guān)注的全釩液流電池創(chuàng)業(yè)企業(yè)星辰新能，更是先后獲得眾多央企“豪門(mén)”股東真金白銀的支持，包括國(guó)電投產(chǎn)業(yè)基金、五礦創(chuàng)投、中車資本、中科院資本、國(guó)經(jīng)資本、常州市產(chǎn)業(yè)基金、江蘇武進(jìn)高新投、常州科創(chuàng)投、中國(guó)石油昆侖資本、豫資新材料集團(tuán)等多家重磅產(chǎn)業(yè)投資方戰(zhàn)略投資。

產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張

液流電池產(chǎn)能規(guī)劃方面，據(jù)能源電力電力說(shuō)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年上海電氣儲(chǔ)能、液流儲(chǔ)能科技、大連融科儲(chǔ)能、宿遷時(shí)代、星辰新能、林源集團(tuán)等公司均更新了液流電池產(chǎn)能規(guī)劃動(dòng)態(tài)，據(jù)2023年公司擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，液流電池產(chǎn)能規(guī)劃已超100GW。

2023年10月，緯景儲(chǔ)能珠海年產(chǎn)能6GWh鋅鐵液流電池吉瓦級(jí)智能工廠投產(chǎn)，同時(shí)還在山東臨沂、湖北宜昌、浙江溫嶺、福建三明、江蘇鹽城等地規(guī)劃多個(gè)鋅鐵液流電池“超G工廠”，正在推動(dòng)鋅鐵液流電池產(chǎn)能從百兆瓦級(jí)邁入吉瓦級(jí)，通過(guò)大規(guī)模智能生產(chǎn)降低電池成本。

上海電氣、液流儲(chǔ)能、融科儲(chǔ)能、普能世紀(jì)、艾伯瑞特、永泰能源、大力電工、星辰新能、陜西建工、林源集團(tuán)等均有釩液流電池的產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。就現(xiàn)階段而言，全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈初步完成，但是規(guī)模偏小，初投成本仍偏高，規(guī)模上來(lái)之后，全釩液流電池降本的空間也將顯現(xiàn)。

大規(guī)模示范應(yīng)用加速落地

2024年將是液流電池儲(chǔ)能開(kāi)啟大規(guī)模示范應(yīng)用的之年。

2023年12月，國(guó)家能源局公示新一批國(guó)家級(jí)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，共56個(gè)項(xiàng)目列入，總規(guī)模超8.16GW/29.86GWh，其中8個(gè)液流儲(chǔ)能項(xiàng)目入選，總規(guī)模超0.9GW/4.3GWh，項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)4-6小時(shí)；技術(shù)體系方面，6個(gè)全釩液流儲(chǔ)能項(xiàng)目（總規(guī)模0.8GW/3.9GWh），鐵基液流、鋅鐵液流項(xiàng)目各1個(gè)。從國(guó)家層面牽頭啟動(dòng)液流電池儲(chǔ)能的大規(guī)模示范應(yīng)用，進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)可靠性以及經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，一定程度上也反映了業(yè)內(nèi)對(duì)液流電池前景的樂(lè)觀預(yù)期。

2023年以來(lái)，國(guó)家電投、中核集團(tuán)、電建集團(tuán)等能源央企及下屬單位有啟動(dòng)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集采，其中國(guó)家電投、中核匯能集采規(guī)模均為1GWh。從中標(biāo)結(jié)果來(lái)看，融科儲(chǔ)能、液流儲(chǔ)能、上海電氣儲(chǔ)能、聚合儲(chǔ)能、林源電力、國(guó)潤(rùn)儲(chǔ)能、開(kāi)封時(shí)代、和瑞儲(chǔ)能、寰泰儲(chǔ)能、偉力得、星辰新能、中車株洲所12家企業(yè)入圍。

僅2023下半年，湖北、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧、四川、吉林、廣東、山東等省份完成備案的液流儲(chǔ)能項(xiàng)目超50個(gè)，總規(guī)模超5.2GW/22.6GWh；項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)以4小時(shí)及以上為主，最長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)為8小時(shí)；技術(shù)體系方面，全釩液流為主，鐵鉻液流、鋅溴液流、鋅基液流等均有項(xiàng)目備案。項(xiàng)目擬開(kāi)工時(shí)間多為2024年。

值得關(guān)注的是，在2023下半年完成備案的液流儲(chǔ)能項(xiàng)目中，有超10個(gè)為混合儲(chǔ)能項(xiàng)目?；旌蟽?chǔ)能形式包括以能量型液流儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能，復(fù)合功率型儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能，能量型疊加功率型技術(shù)，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合性能；液流儲(chǔ)能+壓縮空氣+鈉離子、液流儲(chǔ)能+磷酸鐵鋰等混合儲(chǔ)能系統(tǒng)則利用不同技術(shù)路線的性能特點(diǎn)（如鈉離子電池低溫性能較好），綜合提升系統(tǒng)在特定應(yīng)用場(chǎng)景的普適性，并一定程度上降低項(xiàng)目的全生命周期成本。

液流混合儲(chǔ)能系統(tǒng)也已有落地項(xiàng)目。2023年8月，我國(guó)首個(gè)由鐵鉻液流+飛輪+鋰電混合儲(chǔ)能項(xiàng)目在內(nèi)蒙古霍林郭勒正式投運(yùn)。鐵鉻液流電池充放電可達(dá)20000次以上，是鋰電池的3倍左右，被稱為“平地抽水蓄能”；飛輪儲(chǔ)能具有響應(yīng)快、能量密度高、轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)等技術(shù)特點(diǎn)；鋰電池則相對(duì)技術(shù)成熟、部署靈活、成本較低；三者組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中積累實(shí)證經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，為能源行業(yè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用提供可復(fù)制的示范案例。

新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能功率、時(shí)長(zhǎng)、響應(yīng)時(shí)間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲(chǔ)能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢(shì)所趨。在復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景、容量規(guī)模、空間條件、成本敏感性等不同條件下，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合性能，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展具有創(chuàng)新意義。

在新能源發(fā)電占比逐步提高的背景下，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的重要性會(huì)日益顯著，液流電池的本征安全性以及長(zhǎng)壽命將使其具有一席之地。

液流電池，尤其是全釩液流電池，未來(lái)改進(jìn)的方向主要是這幾方面，一是初始投資成本偏高，但因液流電池儲(chǔ)能具有壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，全生命周期度電成本較低，未來(lái)如何降低初投成本是應(yīng)用側(cè)最關(guān)注的，其中電解液制造、電堆裝配是核心環(huán)節(jié)亦是核心壁壘；二是轉(zhuǎn)換效率的提升，涉及到技術(shù)創(chuàng)新及成本問(wèn)題；三是產(chǎn)能規(guī)模目前仍偏小，產(chǎn)能上量后，降本空間也將顯現(xiàn)。