钒电池：12万元/吨的钒价生死线

在建钒电池储能项目十多个、规划产能超10GW……全钒液流电池进入关键的转折之年。

随着钒电池市场逐步放量，上游的钒矿资源作为其“发展之源”，受到市场的密切关注。

中科院大连化学物理研究所研究员张华民日前警告：“五氧化二钒价格最终得稳定在10-12万/吨;如果超过15万/吨，全钒液流电池产业很有可能会夭折。”

1.拥矿者为王

钒之于钒电池，意味着什么?

国际可再生能源机构IRENA数据显示，钒电池的成本主要分为电堆、电解液与周边设备成本三大块。电堆和电解液是主要成本，合计占比达到75%左右，其他构件成本占比25%左右;其中，电解液成本约占40%，电堆成本约占35%。

钒电池成本构成分解(以1MW/5MWh系统为例)

理论上，1kWh电解液需要5.6kg五氧化二钒(V2O5),电解液利用率按照70%计算，则实际需要的V2O5大约8kg。1MWh需要8000kg(8吨)V2O5，1GWh就需要8000吨V2O5。目前按照10-11万元/吨的成本计算，1kWh的电解液成本约为1500元。

目前，初装成本较高及投资回收周期较长是限制液流电池发展的主要原因，尤其是电解液的成本占比较高，为实现降本，钒矿资源成为了钒电池企业关注的重点。

2023年10月17日，北京普能宣布与承德钒钛新材料合资成立河北大河储能科技有限公司，为其全钒液流电池提供长期稳定和有竞争力的电解液供应。

2022年，钒电池龙头企业大连融科就先后与钒钛股份、玉龙股份达成合作，抢占上游钒矿资源。

另外，钒电池的一些新势力如星辰新能、液流储能科技等公司，已在争相布局钒矿资源。

钒电池企业对上游钒矿资源的哄抢，无不印证着张华民之言：长时储能大时代，“拥矿者为王”。

2.真的缺“钒”吗?

中国是世界上最大的钒生产国，近十年来年产量持续占世界总产量的50%以上。

据美国地质调查局统计，全球已探明的钒矿总金属储量为2600万吨，主要集中在少数国家和地区，如中国、俄罗斯、南非和澳大利亚，其储量分别占比全球46.9%、24.7%、17.3%与10.4%，上述四个国家储量合计占到世界总储量的99%以上。其中中国钒矿总金属储量约为950万吨，居世界第—位。

2022年全球钒资源储量分布(单位：万吨)

钒资源储量居世界之最，为何还会遭到钒电池企业的“哄抢”?

中科院金属研究所研究员严川伟认为，钒电池的技术与成本已接近满足商业发展要求，并已形成了比较完整的基本产业链;钒的资源也足够丰富，但产业链的主要问题在于钒市场与钒电池储能产业不相容，难以有效支撑产业启动和发展，是产业链最薄弱和受制约的环节。

严川伟所说的不兼容指的是：钒电池储能系统对钒的需求量很大，但钒的获取主要来自钢铁冶金的副产物，产量受钢铁产能的限制;钒的成本在钒电池系统中占比50%以上，钒的价格波动对系统成本的影响巨大。

五氧化二钒最早是钢铁企业的副产品，用于炼钢，可使用范围较窄，初期钒资源价格较低，为3-5万/吨。2019年，建筑用钢标准修改后，钒需求提升，钒的价格开始上涨。近年来房地产建设减少，建筑用钢铁需求降低，钒需求也随之降低，钒资源价格开始下降。

我国每年可生产钒大致为15万吨，其中的70-80%用于钢铁企业。钒电池市场飞速发展，钢铁企业也敏锐地发掘到五氧化二钒的新市场——副产品五氧化二钒的利润远大于主业炼钢。许多不提钒的钢铁企业也走上了提钒的道路。

据攀钢集团研究院发布的数据，全球钒资源来源主要为钒钛磁铁矿及其加工产物，占比89%，其次为含钒石煤。

受城镇化建设及钢铁化工产业规模影响，钒钛磁铁矿提钒将受到限制，含钒石煤有望成为钒供应体系中具备供应弹性的组成部分，实现稳定增长。

含钒石煤生成于震旦纪、寒武纪等古老地层中，由菌藻类生物在浅海还原环境下经腐化、煤化作用形成。石煤中钒的分布多以微细粒浸染形式存在，区别于钒钛磁铁矿的赋存形态，是我国重要的钒矿资源，总含钒储量为钒钛磁铁矿储量的6.7倍。

因此，石煤提钒工艺能够有效解决钒增量问题，使钒资源得到最大化的开发和利用，满足国内钢铁、化工、储能等多领域的需要，更好的匹配到市场供需关系。但石煤提钒的技术难度较大，成本较高，目前其能发挥的作用还非常有限。

3.钒价能稳定下来吗?

据彭博新能源财经数据，截至2023年8月，中国液流电池装机规模220MW/865MWh，中国目前液流电池储备项目规模5GW/18GWh，到2030年的中国液流电池装机规模预测为14~23GW。

全钒液流电池迄今为止在商业上最为成功，占现有液流电池储备项目的90%以上。钒电池的大规模装机也意味着对五氧化二钒的需求量巨大。

有行业人士预测到2030年，钒电池对五氧化二钒的需求将与钢铁的需求量持平，可能会达到20万吨。

由此看来，未来五氧化二钒的消费将处于一个上升周期，长期的需求大于长期的供给。如果未来全钒液流电池持续放量，那么可能带动钒资源的需求进一步趋紧，在产能有限的情况下，未来钒可能成为下一种重要的战略资源。

钒价的波动(元/千克)

如上图所示，据安泰科统计数据，五氧化二钒的价格波动还是比较大的。

有业内人士称：下游钒电池企业目前已经普遍买不到大量钒了，这是钒资源供应紧缺的一个现状。

我国五氧化二钒目前来源还是以钢渣提取为主，技术相对来说较为成熟，但钢渣提钒受限于碳钢的产量。随着储能领域对钒需求的增大和提钒技术的不断进步，未来石煤提钒在钒工业的应用比例会逐步提高。

相比钒钛磁铁矿炼钢后的钒渣提钒(钒渣含钒量约为1.5%)，石煤矿的钒含量偏低，仅为1%左右，且回收率低、环保压力大，生产成本高，石煤提钒成本约为5-6万元/吨，环保成本约2万/吨。

张华民表示，当五氧化二钒的价格为12万/吨时，产业链上下游客户都有空间，一旦超过15万/吨，就会威胁到下游钒电池企业的生存;低于10万/吨，上游石煤提钒企业也很难生存。

张华民的上述观点也是在警示供应方，不要炒作哄抬价格，钒矿企业和钒电池企业一荣俱荣，一损俱损。

钒的价格最终是否能稳定在12万/吨以内?理论上是可行的。但前提是，要加大对石煤提钒技术的研究开发，矿渣综合利用及产业化的支持，拓宽钒资源的获取渠道，推动市场实现供需平衡。