2024全钒液流电池储能技术.docx

全钢液流电池储能技术2024报告目录 长时储能及全钢液流电池(VRB,VanadiumRedoxF1.owBattery)储能技术简介 全钿液流电池储能行业概况 北京普能全钢液流储能技术发展与商业模式的探索 随着新能源装机的快速发展，四小时以上的长时储能需求越来越迫切. 因此实施方案要求结合各地区资源条件，以及对不同形式能源需求，推动长时间电储能、级储能、热（冷）储能等新型储能项目建设，促进多种形式储能发展，支撵综合智款能源系统建设。一一国家发改委、国家能源局3月21号"十四五”新型储能发展实施方案 大力加强技术成熟的抽水蓄能电站建设： 积极支持新型储能规模化应用： 2030年公司经营区抽芾电站装机由目前26.30GW提高到100GW电化学储能由3GW提高到100GW,（双百目标）-22年02月23日人民日报刊发国家电网董事长、党组书记辛保安署名文章-1,SOO-ZS2C2S20»2035KMOTW-5-10-35-70-SS-MO49wrgCSpecty117>Cumittvecipexv>rrmbnen.USObn-50-XO-SOO1.100-1.W0-1.500-3.0001R119tUXScentra1.crwoand1.O6SrogMvesctww)*JtrafyraMftmmtwIrrt-QMrttoteIcr1.££S.eenM11MtMvnrgMMw-budrwc1.MfC4tPdtp*f«ou»PMkand三fdmptamdMw»o.ncmmvmBt>xrti>tftar1.t*B.Q9rMM<JTW)Qrat.rowb<drvciMr,andrattrda0amd长时储境的装机容量在2040年预计达到1.5至25TW这将达到当今全球累计部署的总储能容量8到15倍长时储俺委员会于2021年底在Cop26峰会上成立，致力于在全球范围内部署长时储能系统以加速能源系统的脱碳。F髭方言S3；*如标公.从千瓦级到兆瓦级灵活地配置，。SS方便快速地扩建。可快速、频繁、大电流的充电和放电，且深度充电和放电不损坏电池充放电循环次数可达10.OoO次以上(100DOD)¾钮电解液可完全循环利用，无环境污匕9染。11安全，常温常压运行、主动的热量Ji管理，无起火或爆炸的风险缺点全钿氧化还原液流电池工作原理v1钿的储量丰富，资源供应充足压缩空气北京4.16储能电站爆炸100%本质安全无百MWh项目>4hours40%-55%（非绝热系统）60%-70%（绝热系统）2021年7月30号,特斯拉锂电池储能工厂爆炸约25年尽可镌利用天然洞穴条件，压力容器成本过高JMSTIh*FWcr三MareCurrwntfyontcrwcKMrttory,eartMOOratooonrOonQ11r*ehtraaretocontainthraradMopHapcacSrgtotrneartayKkMtertoftMWcoma.，XVS一三,b-/VRB-ESS*1.iB抽水蓄育总上上G环寿命襁3000-8000无限可用容量1%80%100%安全性本质安全火灾风睑本质安全可回收性1%需要负责处爸无规模水平GWh项目百MWh项目GWh项目储能市场>4hours1-4娴>4hours效率75-80%80-95%75-80%使用寿命30yrs5-1晔>30年原材料采购无限制可通过废物回收获得受1.i,Ni.Co金属资源约束受自然气候和客观地理环境影响项目建设周期短（1年）短（1年以内）超长（10年）对生态影响无低有1.COE最低低最低液流电池全机ijf梓溪Pmv:2Br1.1.B*2E*1.087Neg*gZc"*"Zc大。“：TouiZ11rtZn*r2t1.v铁珞fiirtFdr2。YFe0'>-0.44VVSSHE2f"2e,2RAI,-40.77Vvs1.SHEPositiveNegative锌铁hHVCF*H,O-ej=VO,-2IV,÷c=V,V<y.V-VO,2H.JiITJJ”I亨*«VFejVf-FeXr%Crje'Crw:干k三<BB.MX*-*.MK4优点安全可赤、循环寿命长、储存容量大、绿色可回收电解液成本低，开路电压高.材料成本方面具有一定的优势成本较1氐安全性高，电解液成本低，开路电压高，工作电流密度窗口宽(40-200mAcm2),功率密度高缺点 低能过密度； 钿电解质贵.MJF 漠具有强腐蚀性、氧化性以及扩散性 演电对活相对较低，导致电池工作电流密度较低 锌枝晶和锌累积问题 珞可逆反应差，电堆成本较高； 混合电解液的电解液浓度较低，导致电池能后定度较低； 正负电解液父义污染，寿命短库伦效率低； 电压效率较低； 负极沉积的铁枝晶容易刺穿隔膜. 能量密度低； 锌枝晶和锌累积问题； 电解液迁移问题.7脸也公司国家/地区VRB行业公司中国北京普能，大连融科，万利通，上海电气等日本Sumitomo,Meidensha美国VionxEnergy,Ash1.awnEnergy澳大利亚EneroxGmbH英格兰Invinity韩国H2.Inc德国SCHMID,Vo1.tstorage,Vo1.terion捷克Pinf1.owenergystorage丹麦VisBIue厂商及产品概况目前市场概况发展预期包括中美日德等各主要经济体均有布局。基本技术层面趋于成熟，核心任务为降成本（通过供应链优化和项目规模升级）。行业内企业相对较少且企业体量均较小，项目、开发能力（融资）较弱。,长时储能处于市场化前、/期，行业发展以少数项目推进为主。但项目数量呈现快速增长。.以销定产的特征明显。主要靠政府项目推动，真正市场化，商业化，规模化的钢储项目十分有限。试点项目已从MW级进入百MW级。行业具有发展快速，产业链结构不断完善，市场规模不断扩大的特点。成本也在随技术成熟及项目体量增大快速下降;适合的应用模式日渐清晰；项目投融资模式逐步在建立；行业发展及产品价格受钢价影响较为明显，技术与资源结合的趋势在呈现。/A综合成本局I产业链不完善；上游资源开发有限；适合应用场景初现项目规模有限截至2021年，中国已装机储镣容贵中，抽水蓄铺占86%,液流电池占0.2%,差距较大平衡钢价进一步降低产品成本电堆和相关配套设施将占成本的40%将持续的研发以进一设讨优化和成本改善机电解液将占成本的60%机电解液可100%的回收用于其他液流电池，或作为商品回收.三代产品性能处于世界领先水平成本下降路径以4小时储能系统为例说明电解液部分技术进步、资源整介非电解液部分技术进步，供应燧优化、项目体址增大。行业规模的增大，产业和资本开始进入产业链中，促进了产业链的快速发展：尽管规模数量还有限，但完整产业链雏形已基本形成，下一步是要通过规模效应促进产业链的完整发展、形成合理的竞争态势、实现成本的进一步快速下降：一些关键材料，譬如全辄磺酸质子交换膜，复合材料双极板等，已经逐步实现国产化，实现成本的快速下降，打破国外的原材料和加工技术垄断O这些材料已经不是行业发展的瓶颈问题。中国是钢的储量大国和最大生产国钢资源不是稀有的，也没有地理上的限制；中国是钢的主要来源。70%以上的铀来源于钢铁行业；90%以上的钮又用回钢铁行业。钢铁生产副产品(73¼)原矿开采(ITv)电厂灰、焦炭回收9/12/2022击碎b中国的大型资源：富钢“石煤”矿床中约1亿1800万吨V20513钢资源与电池技术的结合更加趋热；OoOZNSCFOVAMAO<OMFYWIZOeXUZrT10.000YMAMTOfM现有的技术和资源结合的模式还未解决两个核心问题，低成本和帆的增量供给；为帆电池行业的增量供给、再加上垂直整合的低成本生产未来才可能解决机电池产业规模化发展的需求:在没有彻底解决低成本供应问题时，电解液租赁模式或许也是促进项目落地及产业发展的条途径。新内瓦提&能电站7.5MW22.5MWh法京县卧牛石多三W10三h入；辽宁大JiaI际及房店“风电恁或目oMMh四川.共鼐风电IR通"（目2M10WhWIM»谢”HRft*MmB20W(affb由电投花山风电场1.M40Wh全仅双>触电玷工程大建200Mr0MRt电渔.倦1|峰电站第f及篇北IoW4Ih全气液it电泊储1”日配合光伏发电.第二阶段黑北IO（Mr5MhURik耸能.电站申广全at1.1.8电站项目100三200Wh辜阳MI3M用目（一IDaeah江苏浙江告海1W2MHBI*MIB.窗电站目.1.WaKft71.三<MMIH_.B1.电投黄河公司国家光伏、侵实证实IHt台（大麻Rt）-.?_.丰宁风储示M目一期州/孙朱家口国家风光”IK工SV/&m>.K*VIBESSTMMV-CIaaHtM（5MM/Uffb*大小代表市场潜力修工至用户电价管理行业吸引力大型可再生柜源并网多能互外项目无功支抄延嫉输配电设备方容药网宠提升用户供电可兼谖解输配电阻塞电厂备用容量电力系统调翔提升用户电能质空调峰电厂赭助动态运行依注择I市场吸引力标台考虑市场容量、埔长趋势、投资网报、进入班度等：可行性综合考虑技术匹配和项目经验9/12/2022较低公司概览制造基地-北京.企业荣誉 成立于2007年1月，总部位于北京. 拥有全球机电池领域众多核心专利，在全球12个国家安装了近70个储能项目，素计容量接近100MWh,正在开发待建、项目达到2GWh. 通过收购VRBPowerSyStemS公司专利、商标、技术、设备桢愕，成长为全球钢液流储能技术领域的领军企业. 拥有彳腕定可靠、加工成本远低于同行的帆资源.十二五国家863计划先进能源技术领域项目课逖牵头单位.2010年8月国家工信部立项，承担重大装备技术改造钢电池产业化项目.中国燃料电池与液流电池标准化技术委员会副主任委员单位.中关村储能产业联盟副理事长、全国电力储能标准化技术委员会首届委员. 国家高新技术企业. 中关村瞪羚计划“企皿 清科-中国最具投资潜力50强。北京生产基地具备100MW/500MWh年产能.湖北安阳生产基地立足于建成全球首个GW级钠液流电池生产基地及产业集群；.委阳生产基地目前已建成100MW产能；未来35年将分期升级建成GW级产能；.嘉阳生产基地将打造成普能的核心智能制造基地，为国内外其碘区的组装工厂提供核心部件电堆.182007公司正式成立.交付加州奥克纳斯德市60OkW/3.6MWh储能系纵签署国家风光储输MW级液流电池佛蛹目.收购加拿大VRBPowerSystems.20091120102012Gen1VRBMW-ESSZ规模化生产.xz1rI2016Gen2VRBMW-ESS”规模化生产.湖北圣阳IOMW光储用项目一期成功投运.电头承担十二五”国家863项目.100MW级Gen3VRBMW-ESSw储能项目实规模化生产.施100MW级储能项目开发启动VRBKW-ESSkVRBkW级产品VRBMW-ESS*VRBMW级产品IOkW/4OkWh标准模块化储能单元IMW/4MWM示准模块化储能单元100MW级独立储能嫡峰电站二代电堆三代电堆外观一代电堆-JIji«额定功率IOkW25kW输出效率78%DC80%DC投产日期20102016外形尺寸950mm*760mm*640mm1440mm*750mm*625mm*75kW83%DC20211300mm*820mm*650mm2022年费用U1.1973ii书额定功率IMW额定容量4MWh（可谓）例r1.MW4h(4MWh)标准化AUfi直流电压480-810Vdc绝停电阻>700M最大电流2S00Adc总重址30t（不含电解液）响应时间<80ms标准和认证CNAS,U1.1973集装箱尺寸标准40尺高箱环境温度-40c-50°空间要求预留维护空间运行温度0°-45运行环境湿度5%-9S%功率容量封装规模IMW4MWh10.395mx1.2.192m=1271tfIMW6MWh10.395mx1.8m=1871.tfIMW8MWh20.79mx1.2.192m=25411!,IOMW40MWh1270m,IOMW60MWh18701.tfIOMW80MWh25401tf/行业经验：+25年的液流电池技术全球行业知识及项目经验积累；/核心电池材料的自主研发：自主研发帆电池专用低成本、高性能离子交换膜技术；自主研发低成本、高性能双极板；具有超长寿命的电解液专用配方；/高可靠性的电堆设计，核心部件电堆内部流场设计I无O圈密封；,高效可靠的电池管理系统：自主知识产权的电池管理系统及独特的系统平衡管理设计；低成本帆资源渠道I自有低成本的银资源生产加工渠道，保证低成本储能系统的供应.久经验证的产品性能核心技术优势产品形成标准化；经过国家电网和其他客户的严本测试拥有2GWh项目储备系统获得十年验收五氯仁钮,实现在新能源和商品市场的最大化价值大容量长时储能技术的市场正逐步出现、未来是支撑能源系统的关键。全钢液流电池是本征安全、循环寿命长、绿色可循环的理想长时储能技术。全锐液流电池的产业链正在快速发展成型、成本快速下降；除上游钮资源的垂直整合没有完成外，产业链中已基本没有制约发展的瓶颈因素。普能利用先进的技术、整合金融及矿产资源、提供低成本、可资本化的VRB长时储能解决方案，支撑实现碳中和/新型电力系统构建目标。269/12/2022