03能否和锂电池、燃料电池、钠电池并肩起舞？

现阶段，业内已经充分认可钒电池的大容量存储能力和安全性。这可以归功于钒电池的先天优势。但未来要想和锂电池们一起共舞，还需要后天不懈努力。（其实同样具有先天优势的燃料电池和钠离子电池也是相似的成长逻辑）

接下来，整个钒电池产业链还要加快速度发展，在电池关键材料研究与开发、电堆设计与制造、系统集成技术等方面更进一步。

图：钒电池上游构成；资料来源：《钒液流电池电解液研究综述》，国海证券

1．电解液

电解液不仅是钒电池的重要部分也是成本的大头，占钒电池总成本比例约40％。换言之，电解液成本能否降下来成为钒电池降本的关键。

对于钒资源，我国不仅储量第一，产量也是全球第一，占比高达68％，资源可完全自给。这是国内发展钒电池得天独厚的优势。当前国内的钒资源企业主要有攀钢钒钛、河钢承钢、安宁股份、西部矿业等。其中攀钢钒钛也是全球产能规模最大的企业。

随着钒电池需求量的提升，攀钢钒钛、河钢股份等钒资源企业正积极投向电解液生产环节，将钒资源优势和电池企业的研发能力结合，形成产业协同效应，可以加快电解液的产业规模化发展。

图：国内主要钒资源企业；资料来源：光大证券

其次，前文已经提到钒电池电解液是可以循环利用，如果能够促成制造－使用－回收的产业闭环，进一步提高电解液的残值，那么钒电池全生命周期内的成本将大幅降低。同时，通过开展电解液租赁等商业模式创新，也可降低钒电池的初始投资成本，如果该模式能够走通反过来又可以促进钒电池的规模化发展。

最后，提高钒电池的能量密度也就意味着降低了电池成本。由于钒离子在电解液中的溶解度本身就不高，极大制约了电池的能量密度，而且温度过高，钒离子的溶解度也会受到影响。一直以来，钒电池企业不断研究，致力于提高电解液中钒离子的浓度，并同步改善高温下稳定性。目前电解液正从传统硫酸基质向盐酸基质等新配方升级迭代，其钒离子浓度和工作温区都有显著改善。

可以预见的是，随着技术进步和装机量的增长，以及电解液商业模式的完善，钒电池的成本有望更快进入“平价区间”。

图：钒电池成本构成；资料来源：IRENA，锦缎研究院整理

2．离子交换膜

电堆是成本占比仅次于电解液的部件，占总成本比例约35％。其中，离子交换膜是电堆内部的核心部件，不仅直接影响到电池性能，也是决定电堆成本能否快速下降的关键材料。

不过目前离子交换膜的国产化率还比较低，一直以来，国内钒电池企业主要使用的是美国杜邦生产的全氟烃膜（Nafion）。（关键性的熔融挤出压延成型技术长期为国外企业垄断）

然而，虽然Nafion膜具备优异的性能，是电堆的首选材料，但是价格过于昂贵。夸张点说，Nafion膜已经制约着钒电池的发展。因此，实现杜邦Nafion膜的“平替”，完成国产化是降低钒电池成本、推动规模化应用的有效策略。

当前国内的全氟烃膜生产企业主要有东岳集团和江苏科润，已经在国产替代方面已经取得一定成果。与此同时，大连化物所的非氟多孔离子传导膜的研究上也取得突破性进展，量产之后可以有效降低电堆成本。（限于篇幅，其他材料和系统等不做展开）

化学的世界充满无限可能，多种电池技术已经到了百家争鸣的时代。站在能源革命的视角，不同电池技术没有“颠覆”、“撼动”一说，有的只是“互补”、“共生”。希望锂电池、燃料电池、钠电池、钒电池“共舞”的场景早日到来。

       原文标题 : 还没搞懂锂、氢、钠，钒又来了