1、中国储能液流电池市场发展规模
2021年储能液流电池由于系统价格高昂、产业配套不完善等制约因素,整体市场装机容量仍然处于较低水平。
国内液流电池市场发展呈现以下特点:
1)市场并未商业化,正处于项目示范阶段,且示范项目远低于锂离子电池;
2)技术路线具有较明显的偏向,以商业化程度最高的全钒液流电池为主;
3)示范规模偏小,基本以KW-MW级别为主,混合型示范居多,结合铁锂、三元等锂离子电池混合应用与考察,全液流电池示范项目偏少。截至2021年底,中国液流电池累计装机量规模约合200MW,占储能累计装机量比例约为0.4%。
GGII预测未来10年液流电池有望进入高速增长阶段,其主要驱动力有:
1)液流电池技术与长时储能匹配性高,电池循环寿命一般在10000次以上,没有起火爆炸风险,功率与容量可分开设计,能根据具体容量灵活扩充储能容量;
2)液流电池经过过去十年的工程示范,国内产业配套成熟度快速提升,制造成本下降明显;随着示范规模突破百兆瓦和头部企业产能的扩张,其投资成本有望进一步下降;
3)十四五储能规划提出重点支持百兆瓦液流电池技术项目示范,预计更多的央企和地方政府将会采用该技术路线。
2020-2030年国内液流电池累计装机规模(GW)
资料来源:高工产研新能源研究所(GGII),2022年3月
根据美国能源部统计,2017年以前全球液流电池的装机量处于缓慢增长的阶段,2018年以后受到中国、韩国储能大规模投资的影响,液流电池装机量急剧上升。2019年以来液流电池新增装机量主要由中国贡献。
2010-2020年全球液流电池装机量增长情况(MWh)
资料来源:DOE,2021年10月
2、中国储能液流电池各技术路线发展阶段
液流电池根据电解液体系的不同,具体可划分为全钒、锌溴、铁铬、锌铁等技术路线。
其中铁铬液流技术路线是第一代液流电池技术路线,其采取非贵金属原材料,其材料价格廉价、供应稳定,避免液流电池出现锂离子电池原材料暴涨、金属供应不足的风险,适合作为大容量、长时间储能电池的大规模产业化应用。但铁铬液流电池在材料体系上存在明显的缺点:铁铬液流电池负极侧析氢反应严重,铬离子的电解活性差,需要配合催化剂使用,导致其整体效率和功率密度难以提升至合理水平。目前铁铬液流电池装机量较小,处于工程化示范阶段。