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一、儲能行業(yè)迎來規(guī)?；瘮U充，電化學儲能即將入快速發(fā)展期、儲能政策持續(xù)加持，我國儲能行業(yè)進入規(guī)?；l(fā)展階段伴隨新能源的發(fā)展，全球儲能行業(yè)需求持續(xù)提升隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速，各國政府碳中和方案相繼落地，新能源儲能的需求愈發(fā)強烈2021年全球儲能市場裝機功率為205.3G，其中以抽水儲能占據(jù)主地位，而后來獲得快速發(fā)展的電化學儲能占比約為10.3，儲能裝機規(guī)模約為21.1G。從行業(yè)發(fā)展來看，電化學儲能過去10年的裝機規(guī)模復(fù)合增速約為56，已經(jīng)成滿足多種應(yīng)用場景和需求的主要儲能方式之一。圖表1：2021全球儲能市場分布占比 圖表2：全球電化學儲能累計裝機規(guī)模G） 中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會 ESA，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會，新能源持續(xù)發(fā)展，儲能需求大幅提升，政助力儲能行快速發(fā)展。伴隨著我大力進行新能源布局，在新增發(fā)電側(cè)，新能源占比不斷提升，而由于新能源發(fā)電帶來的波動使得儲能的需求日益提升。國家近年來陸續(xù)出臺配套儲能政策，其中硬性指標與扶持鼓勵雙管齊下，從電價機制、項目管理、市場交易、技術(shù)攻關(guān)、商業(yè)模式、發(fā)展目標等多個維度進行了頂層設(shè)計，助力行業(yè)向規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展。圖表3：我國持續(xù)頒布支持儲能行業(yè)發(fā)展政策時間政策核心內(nèi)容202208《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》鼓勵發(fā)電企業(yè)通過自建或購買調(diào)峰儲能能力的方式增加新能源發(fā)電裝機規(guī)模202206“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》明確新型儲能獨立市場主體地位，創(chuàng)新儲能發(fā)展商業(yè)模式，明確其價格形成制202206《關(guān)于印發(fā)“十四五”可再生能源發(fā)展劃的通知》“十四五”期間可再生能源在一次能源消費增量中占比超過50%；2025年可再生能源發(fā)電量達到33萬億千瓦左右；可再生能源發(fā)電增量在全社會用電增量中的占比超過50%202206《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力場和調(diào)度運用的通知》針對獨立儲能參與電力市場配合電網(wǎng)調(diào)峰，鼓勵獨立儲能簽訂頂峰時段和低時段市場合約，發(fā)揮移峰填谷和頂峰發(fā)電作用。獨立儲能電站向電網(wǎng)送電的其相應(yīng)充電電量不承擔輸配電價和政府性基金及附加。強調(diào)了建立電網(wǎng)側(cè)獨儲能電站容量電價機制，逐步推動電站參與電力市場；探索將電網(wǎng)替代型儲設(shè)施成本收益納入輸配電價回收。202205《關(guān)于促進新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案》要實現(xiàn)到2030年風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標，快推進荒漠、戈壁、沙漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設(shè)；鼓勵地方政府加大力度支持農(nóng)民利用自有建筑屋頂建設(shè)戶用光伏；支持工業(yè)綠色微電網(wǎng)和網(wǎng)荷儲一體項目建設(shè)202205《中國南方區(qū)域電力市場運營規(guī)則（求意見稿）》根據(jù)電力市場運營和各省區(qū)電力發(fā)展需要，建立健全容量補償機制（容量市場），風電、光伏等可再生能源、抽水蓄能和獨立儲能等參與電力市場的配機制；探索建立市場化的輸電權(quán)分配和交易機制。202205《關(guān)于促進新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案》完善調(diào)峰調(diào)頻電源補償機制，推動新型儲能快速發(fā)展，研究儲能成本回收機制202205《關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理通知》要求所有納入備案管理的接入10千伏及以上電壓等級公用電網(wǎng)的電化學儲能站的安全管理工作需要納入企業(yè)安全管理體系，落實全員安全生產(chǎn)責任制，健全風險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制，依法承擔安全責任。202204“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，推動新能源發(fā)電占比逐步提高202203“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》到2025年使新型儲能具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，并到2030年實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展202203《關(guān)于加快推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)工的通知》快推進電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的總體要求、加快推動用戶側(cè)全面參與現(xiàn)貨市場交易、加快推動各類型具備條件的電源參與現(xiàn)貨市場、統(tǒng)籌電力中長期交易與貨交易202203《2022年能源工作指導意見》加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風光基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系；電力裝機目標達到26億千瓦左右；風電、光伏發(fā)電量占全社會用電量的12左右202202《關(guān)于加強南方區(qū)域新型儲能發(fā)展應(yīng)監(jiān)管工作的通知》支持各類儲能技術(shù)、調(diào)控技術(shù)攻關(guān)，充分考慮建設(shè)大容量、長時儲能、綜合應(yīng)用的示范項目。支持儲能項目作為新型、特殊的獨立市場主體身份參與各類電力市場。202201《促進綠色消費實施方案》大力推進公共機構(gòu)消費綠色轉(zhuǎn)型，刺進全社會綠色消費潛力；推動綠色電力交易、綠證交易202201《加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的導意見》到2025年，全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成，新能源、儲能等發(fā)展的市場易和價格機制初步形成；到2030年，全國統(tǒng)一電力市場體系基本建成，市場平等競爭、自主選擇，電力資源在全國范圍內(nèi)得到進一步優(yōu)化配臵202107《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導見》“十四五”時期加快發(fā)展新型儲能，到2025年新型儲能的裝機規(guī)模達30W國家發(fā)改委，國家能源局，科學技術(shù)部，抽水儲能技術(shù)成熟，發(fā)展早，現(xiàn)階段占據(jù)主要市場。儲技術(shù)根據(jù)儲能系統(tǒng)存儲能量的形式以及其構(gòu)成機理的不同可以分為抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪能、熔融鹽儲、電化學儲能等由于傳統(tǒng)的抽水蓄能起步較早、技術(shù)較為成熟，因而無論在全球還是中國占據(jù)儲能行業(yè)主導地位。然而伴隨我國新能源技術(shù)持續(xù)推進，新能源發(fā)電在我國新增發(fā)電量占比持續(xù)提升，供給量不斷提升，因而通過儲能解決新能源發(fā)電模式的不足，提升能源利用效率日趨重要。圖表4：2021年中國儲技術(shù)市場占比中國儲能網(wǎng)，目前國內(nèi)外采用的儲能技以抽水儲能為主，電化學儲能為輔。相比之下，抽水儲能、壓縮空氣儲能可以滿足大規(guī)模的儲能要求，且具有較長的產(chǎn)品壽命，但反應(yīng)速度相對較慢，對于短周期的波動調(diào)節(jié)能力有限，而鋰電池等電化學儲能雖然規(guī)模相對較小，但是整體更為靈活，可以滿足短期的調(diào)峰調(diào)頻，同時可以滿足多樣化的儲能場景要求。圖表5：儲能技術(shù)路線多樣，各有優(yōu)劣勢儲能方式機械儲能電化學儲能光熱儲能細分種類抽水蓄能壓縮空氣飛輪儲能鉛酸電池釩電池鋰電池鈉電池熔鹽儲能響應(yīng)時間分鐘級分鐘級十毫秒級百毫秒級百毫秒級百毫秒級百毫秒級分鐘級功率規(guī)模100-2W10-300W5K-10W1K-50W10K-10W1K-100W1K-100W1-300W能量密度（Wk）05-15whL3-6whL100-20030-5040-50120-180100-16050~100能量轉(zhuǎn)換率（）70-8540-55(非絕熱60-70(絕熱系統(tǒng))80-9050-7065-7585-9580-9090-99循環(huán)壽命服役年限>50年約25年>20年>100萬次300-500次≥2萬次＞3000次＞3000次1萬次20-30年成本（元W）021-02503-0630-4505-0835-3908-1206-09~01優(yōu)勢壽命長、模大、技成熟規(guī)模僅次抽水蓄能壽命長功率密度高，充放次數(shù)多，境要求低壽命長技術(shù)成熟結(jié)構(gòu)簡單成本低安全、長壽、容量-率獨立能量密度高，充放效率高，應(yīng)速度快壽命長成本低，命長，低性能好污染小，本低劣勢選址受限投資周期裝臵巨大選址受限規(guī)模小，價成本高維修成本高，能量度低，壽短，毒性成本費用過高，工作區(qū)窄(0-45℃)，滲漏液技術(shù)攻克價格高于電，安全較差，高溫使用危大能量密度能量轉(zhuǎn)換率低，技成熟度低溫度控制求高(240-570℃)，在冷凍和泄露風險適用場景調(diào)頻、系備用、電穩(wěn)定控制調(diào)峰、系備用、電穩(wěn)定控制調(diào)峰、系備用、電穩(wěn)定控制暫態(tài)動態(tài)制、頻率控制、電壓控制、UPS備用電源、調(diào)峰填谷可再生儲能、能量理暫態(tài)動態(tài)控制、可再生儲能、頻率控制、電壓控制、暫態(tài)動態(tài)控制、可再生儲能、頻率控制、電壓控制、供暖、調(diào)峰KI，

、電化學儲能路線不斷豐富，行業(yè)獲得快速發(fā)展需求推動儲能行業(yè)結(jié)構(gòu)變換電化學儲獲得快速發(fā)展。目前新能源裝機規(guī)?？焖贁U張，風、光發(fā)電占比日益提，抽水儲能難以完全滿足調(diào)峰調(diào)頻需求。相比之下電化學儲能一方面可以解決風光出力隨機性和波動性帶來的頻率穩(wěn)定難題，提供調(diào)頻服務(wù)提高電網(wǎng)的可靠性；另一方面能夠通過削峰填谷解決風光出力高峰與負荷高峰錯配問題近年來，電化學儲能作為靈活的儲能解決方案，借助國家政策的支撐獲得了快速發(fā)展2020年，我國電化學儲能占比約為8.3，至2021年占比就已經(jīng)提升至1.8，行業(yè)進入快速發(fā)展階段。鋰離子電池為電化學儲能的主流路線，多種技術(shù)作為補充發(fā)展。目前電化學儲能路線中鋰離子電池尤其是磷酸鐵鋰電池占據(jù)主要市場但其中發(fā)展相對較早的鉛蓄電池在具有較長充放電工作周期的場仍具競爭力，液流電池在電網(wǎng)規(guī)模儲能方面也有應(yīng)用場景，鈉離子電池雖然現(xiàn)階段技術(shù)并未成熟，但原材料來源廣泛，低溫性能好，具有不斷提升的發(fā)空間。圖表6：我國電化學儲能裝機量持續(xù)提升GW） 圖表7：2021年我國新儲能各路線占比情況 2022儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報告，ESA ESA，圖表8：電化學儲能的主要技術(shù)路線產(chǎn)品技術(shù)鉛蓄電池鋰離子電池液流電池鈉離子電池超級電容器優(yōu)點技術(shù)成熟、成本低安全可靠儲能密度高、充放效率高、響應(yīng)速度快、產(chǎn)業(yè)鏈完整等安全性高、壽命長規(guī)模大資源豐富、低溫性好、充放電速度快功率密度高、循環(huán)命長、充放電速度不足充放電速度慢，一般需要6～8h以上才實現(xiàn)容量的有效利用，而且能量密低，壽命較短低溫性能等問題需進一步完善儲能密度還有待提升儲能密度、技術(shù)成度較鋰電池仍有不一般應(yīng)用于直流電可能出現(xiàn)電解質(zhì)泄露，成本相對較高代表產(chǎn)品鉛炭電池磷酸鐵鋰電池全釩液流電池鋰離子電容器發(fā)展現(xiàn)狀經(jīng)過幾年的快速發(fā)后目前趨于沉寂；場地要求不高、有長的充放電工作周等場合仍有一定的爭力最近幾年發(fā)展最快電化學儲能技術(shù)，前應(yīng)用最為廣泛；隨充放電次數(shù)以及溫性能的提升，解方案不斷優(yōu)化在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，在儲能時長為4～10h的電網(wǎng)規(guī)模儲能方面，液流電池儲能術(shù)將具有比較優(yōu)勢最接近鋰離子電池化學儲能技術(shù)，雖還有差距，但是低本優(yōu)勢引起重點布在智能電網(wǎng)、軌道通、新能源汽車、業(yè)裝備以及消費類子產(chǎn)品等領(lǐng)域具有要的應(yīng)用市場KI，

行業(yè)空間巨大，電化學儲能賽道即將進入高速增長期。2021年以來，國家及地方省份相繼出臺政策確立儲能的獨立主體身份，并伴隨著獨立儲能的盈利模式有提升趨勢，獨立儲能的獲得了快速的發(fā)展，帶動了我國發(fā)電側(cè)的儲能市場空間大幅提升。根據(jù)今前三季度數(shù)據(jù)，我國發(fā)電側(cè)的儲能占比已經(jīng)獲得明顯提升，占比達到55，帶動了儲能市場獲得快速發(fā)展；而伴隨著我國可再生能源發(fā)電占比持續(xù)提升，電源側(cè)的儲能需求也日漸提升，疊加未來電價的市場化趨勢，用戶側(cè)也將獲得持續(xù)發(fā)展，新型儲能市場需求有望快速提升。圖表9：獨立儲能的業(yè)模式大幅帶動儲能市場發(fā)展 圖表10：2022年前三季新型儲能市場景分布占比電網(wǎng)公司電網(wǎng)公司租賃/項目租賃+回購

分成運營/電池采購租賃招投標建設(shè)+投資第三方公司EMS供應(yīng)商PCS供應(yīng)商電池廠商EPCESA ESA根據(jù)SA預(yù)測，我未來5年的新型儲能市場將獲得高速發(fā)展，復(fù)合增速將維持在50以上，預(yù)計到2026年樂觀狀態(tài)下儲能市場的累計裝機將達到79.5G，帶動儲能電池材料獲得高速發(fā)展。圖表1：中國新型儲累裝機規(guī)模預(yù)測ESA二、磷酸鐵鋰電池電化學儲能主力軍現(xiàn)階段最為成熟的工藝路線、磷酸鐵鋰電池技術(shù)相對成熟，性價比在儲能領(lǐng)域高度滲透磷酸鐵鋰電池的充放電過程主要依靠鋰離子的遷，是現(xiàn)階段主要應(yīng)用于儲能的鋰電池。磷酸鐵鋰LFeO）是一種具有三維空間網(wǎng)狀橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，也是目前鋰電池正極材料的主流技術(shù)路線之一。磷酸鐵鋰電池的充放電反應(yīng)是在LFeO4和FeO4兩相之間進行：在充電過程中，LFeO4逐漸脫離出鋰離子形成FeO4，同時鋰離子在電場力的作用下，依次經(jīng)過電解液和穿過隔膜，最后嵌入負極石墨晶格中。而在放電過程中，鋰離子從負極石墨晶體中脫嵌出來，再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，重新嵌入磷酸鐵鋰的晶格FeO4再次形成LFeO4。圖表12：磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)模型圖 圖表13：磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)示意圖來源《磷酸鐵鋰及三元電池在不同領(lǐng)域的應(yīng)用， 德方納米招股說明書磷酸鐵鋰在儲能領(lǐng)域具備明顯性能優(yōu)勢。與三元材料等其他鋰電池相比，磷酸鐵鋰電循環(huán)性能極好，能量磷酸鐵電池循環(huán)壽命最高可長達3000-000次，倍率磷酸鐵電池的循環(huán)甚至可達上萬次。此外，磷酸鐵鋰由于其橄欖石狀結(jié)構(gòu)的特點，即使在高溫下仍可保持較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，具有遠超其他正極材料的安全性與穩(wěn)定性，符合目前大型儲能領(lǐng)域?qū)τ诎踩缘膰揽烈蟆Ｅc此同時，盡管磷酸鐵鋰的能量密度低于三元材料電池，但是其相對較低的成本所帶來的價格優(yōu)勢在對于電池體積要求相對較低的儲能領(lǐng)域更為突出安全性、壽命長以及成本低的優(yōu)勢使得磷酸鐵鋰電池具有顯著的競爭優(yōu)勢。圖表14：不同正極材料鋰電池性能對比類型鈷酸鋰三元材料錳酸鋰磷酸鐵鋰比容量(mAh/g)135-145135-15590-110130-140電壓平臺（V)3.73.63.83.2循環(huán)性能(次)≥600≥600≥500≥1500安全性一般較好良好優(yōu)異適用溫度（℃）﹣40～45﹣40～45﹣40～40﹣40～60原料成本很高高低較低主要應(yīng)用領(lǐng)域3C數(shù)碼產(chǎn)品新能源乘用車低端3C數(shù)碼產(chǎn)品、電動工具等新能源商用車、儲能等《磷酸鐵鋰電池在通信行業(yè)的應(yīng)用研究》磷酸鐵鋰電池可以針對性布局儲能領(lǐng)域，差異化的布局可以提升產(chǎn)品性價比。磷酸鐵鋰上游原材料主要分為磷源、鐵源和鋰源，其中磷源很據(jù)工藝路線的不同主要來源于磷酸或工業(yè)磷酸一（磷酸二氫，鐵源來源鐵粉或硫酸亞鐵。目前大多數(shù)工藝路線均先將磷源與鐵源合成磷酸鐵前驅(qū)體，再將磷酸鐵與碳酸通過燒結(jié)產(chǎn)出磷酸鐵鋰因而在前驅(qū)體的生產(chǎn)以及磷酸鐵鋰燒結(jié)過程中，都可以針對性的選擇放棄部分能量密度的要求，而提升產(chǎn)品循環(huán)次數(shù)，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成。圖表15：磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈SMM圖表16：磷酸鐵鋰制備工藝比較

液相法前驅(qū)體生產(chǎn)可以進一步降低產(chǎn)品生產(chǎn)成。磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工按照前驅(qū)體的生產(chǎn)工藝的不同可以分為固相法與液相法兩種其中固相法由于工藝較為成熟、可以滿足下游高能量密度的前驅(qū)體要求設(shè)備相對簡單且投資較小等諸多優(yōu)勢而被大多數(shù)磷酸鐵鋰企業(yè)采用。液相法具材料液相反應(yīng)均勻，物相均一，產(chǎn)物粒徑小、粒度分布均勻，產(chǎn)品批次品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，但是技術(shù)門檻遠高于固相法，且生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、投資額度較，目前國內(nèi)僅有德方納米等少數(shù)企業(yè)采用，而通過液相法的生產(chǎn)，可以降低生產(chǎn)成本，滿足在儲能的能量密度要求基礎(chǔ)上，進一步提升產(chǎn)品性價比。制備方法工藝流程優(yōu)點缺點高溫固相法該方法是鋰源鐵源磷源原材料經(jīng)過研磨、混合，在5℃～℃的高條件下進行鍛燒反應(yīng)。工藝簡單，設(shè)備投資少，易控制，易于業(yè)化技術(shù)成熟解產(chǎn)物除較易產(chǎn)品質(zhì)少。煅燒時間；需用惰保護氣體，生產(chǎn)本高物相均勻晶體顆粒形貌不規(guī)則。固相法碳熱還原法在一定溫條件，用機碳為還原劑進行氧化還原反應(yīng)來制備磷酸鐵鋰，一般是以FeO、i和碳作為料，法需要較高的反應(yīng)溫，同時在需要惰性氣氛下進行?？刹捎贸傻偷牟牧辖鉀Q原料價格昂貴的問題。反應(yīng)溫度高，間較，產(chǎn)雜質(zhì)較多。微波合成法在電磁波用下物質(zhì)收電波能量發(fā)生自加熱過程使溫升高發(fā)生應(yīng)從而得到產(chǎn)物的方法。設(shè)備簡單加熱度均、易于控制、所時間；產(chǎn)料徑電阻均較小。工業(yè)化生難度，目只在驗室研究階段。共沉淀法按照一定化學方將源、源、磷源等原材料溶解合后加入淀劑通過控制溶液的pH值使得Le4從溶中沉出來通過過濾、洗、干等處，最將沉淀高溫處理后得到LiFePO4產(chǎn)物。溶解過程原料可均分散前軀體可現(xiàn)低合成產(chǎn)品粒小且分布均勻。反應(yīng)后需淀、濾、滌等工藝較長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。液相法水熱合成法以水溶液反應(yīng)質(zhì)，密閉器中的原材料物質(zhì)在高、高條件進行學反應(yīng)生成所需產(chǎn)品的方法。容易控制晶型和粒徑，過程簡單，無需性氣。產(chǎn)粉體徑小，物相均一。對生產(chǎn)設(shè)的要高，業(yè)化產(chǎn)困難，成本較高。凝膠-溶膠法將鋰鹽、鹽、酸鹽材料合，經(jīng)過水解得到均勻溶膠，溶膠經(jīng)蒸發(fā)、濃縮形成凝膠，再將膠干、高焙燒得到LiFePO4產(chǎn)物?；瘜W均勻好、處理度低反應(yīng)過程于控、設(shè)簡單干燥收縮、工化難較大合成周期、制的過復(fù)雜質(zhì)量不穩(wěn)定。來源《以ePO4和LiO3為原料合成iPO4的生產(chǎn)工藝，圖表17：國內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)工藝來源：德方納米環(huán)評報告，安達科技環(huán)評報告、湖南升華環(huán)評報告，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，、正極材料跟隨需求大量規(guī)劃產(chǎn)，儲能領(lǐng)域需求即將開啟高速增長國內(nèi)磷酸鐵鋰產(chǎn)量快速增長，行競爭趨向白熱。受益于下游新能源行業(yè)的跨越式發(fā)展2021年國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料出貨量為47萬噸，同比增長279%，同年全球磷酸鐵鋰電池出貨量高達172.1Gh，同比增長220。受補貼政策退坡影響2016-00年上半年，磷酸鐵鋰正極材料需求有限，部分磷酸鐵鋰廠商出現(xiàn)停產(chǎn)或破產(chǎn)情況，行業(yè)整體集中度較高。2020年，國內(nèi)磷酸鐵鋰行業(yè)3/5為661/86.2，湖南裕能、德方納米、湖北萬潤等頭部企業(yè)市場份額優(yōu)勢明顯。但是由于2020年下半年開始下游新能源行業(yè)的高景氣度，部分處于停產(chǎn)狀態(tài)磷酸鐵鋰產(chǎn)能恢復(fù)生產(chǎn)，同時有新進入者的新建產(chǎn)能逐步投產(chǎn)，導致行業(yè)集中度有下降，2021年國內(nèi)磷酸鐵鋰行業(yè)3/5為526/67.3。隨著未來更多新增產(chǎn)能的投產(chǎn)，國內(nèi)磷酸鐵鋰行業(yè)競爭將趨向于白熱化。圖表18：國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料出貨量（萬噸） 圖表19：全球磷酸鐵鋰電池出貨量Gh）GGII EVank圖表20：2020年國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料競爭格局 圖表21：2021年國內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料競爭格局 GGII GGII磷酸鐵鋰電池同時供儲能和動力市場，行業(yè)發(fā)展相對成熟。隨著新能源汽車的持續(xù)發(fā)展，磷酸鐵鋰電池作為高性價比的電池路線已經(jīng)在中低端車型領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，近年來通對技術(shù)工藝的改進，也突破了高端動力市場的應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)具有相對比完整的技術(shù)基礎(chǔ)。而配合動力行業(yè)和儲能發(fā)展需求，行業(yè)內(nèi)持續(xù)進行了大規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè)，產(chǎn)品配套能力相對較強，伴隨整體電池和正極需求的大幅擴充，磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)鏈也穩(wěn)步發(fā)展，上游前驅(qū)體供給持續(xù)布局，產(chǎn)能將獲得快速釋放。磷酸鐵自2021年進入明顯的供不應(yīng)求階段，產(chǎn)能開始快速規(guī)劃布。由于下游新能源汽車與儲能等領(lǐng)域需求旺盛而前期磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)擴充產(chǎn)能速度相對緩慢，疊加資源品碳酸鋰價格大幅提升自2021年以來，磷酸鐵鋰價格大幅提升，產(chǎn)品價也有明顯增長。進入到今年下半年，新增產(chǎn)能釋放逐步增多，產(chǎn)品價差略有回落。圖表22：磷酸鐵鋰價差變化（/噸）磷酸鐵鋰逐步進入產(chǎn)能釋放期，老牌磷酸鐵鋰頭部企業(yè)產(chǎn)快速兌現(xiàn)，大量參與者開始布局。受到新能源快速發(fā)展以及儲能的性價比優(yōu)勢在持續(xù)提升的影，磷酸鐵鋰正極企業(yè)開高速擴，行業(yè)內(nèi)具有產(chǎn)業(yè)和渠道優(yōu)勢的企業(yè)加速進行產(chǎn)能復(fù)制和結(jié)構(gòu)升級，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上具有磷資源和鈦白粉企業(yè)快速切入進行產(chǎn)業(yè)鏈向下延伸布局，同時還有其他企業(yè)通過并購或者引進技術(shù)進行領(lǐng)域切入，目前根據(jù)主要公司的產(chǎn)能統(tǒng)計，有對外披露的企業(yè)已經(jīng)有超過800萬噸的產(chǎn)能規(guī)劃，而有落地可行性的產(chǎn)能也將達到460萬噸以。圖表23：國內(nèi)磷酸鐵鋰現(xiàn)有產(chǎn)能（萬噸）與新增產(chǎn)能（萬噸部分統(tǒng)計企業(yè)2019202020212022E遠期德方納米25581241785湖南裕能重慶特瑞14102910106101662089320江西升華121262202502融通高科11551440國軒高科132651025湖北萬潤龍蟠科技3325325335211550安達科技0608287830圣釩科技0015714豐元股份0017530煙臺卓能（萬華）智鋰科技060206021163613比亞迪11112天津斯特蘭11111東陽光0505051585龍佰集團特瑞電池000000543510廈鎢新能000210寶豐集團000025邦盛新能000050中核鈦白貴州磷化000000005010勝威福全000010福華通達長遠鋰科00000000106川金諾000010洋豐楚元當升科技00000000560東方盛虹金川集團000000003020金浦鈦業(yè)000020司爾特合計0275038506680193658385來源：各公司公告，公司網(wǎng)站鋰電儲能建設(shè)加速，帶動磷酸鐵鋰需求量快速提升截至2021年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模46.1G，占全球市場總規(guī)模的22，同比增長30。其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大，為39.8G，同比增長25，所占比重與去年同期相比再次下降，下降了3個百分點；市場增量主要來自新型儲能，累計裝機規(guī)模達到5729.7，同比增長75。而從新型儲能裝機結(jié)構(gòu)來看，鋰離子電池裝機量占比為89.7，而第二位的鉛蓄電池僅占5.9。安全性和穩(wěn)定性帶動磷酸鐵鋰的儲能應(yīng)用快速釋放，未來還有進一步提升的空間國家能源局在22年6月發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要(2022年版)(征求意見)》中明確指出：中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池。政策方面對于儲能電池安全性的重視使得現(xiàn)階段磷酸鐵鋰的性能優(yōu)勢更為突出，推動磷酸鐵鋰儲能電池裝機量繼續(xù)提升同時伴隨磷酸鐵鋰新增產(chǎn)的快速釋放，產(chǎn)品的價有一定程度的緩和，性價比仍改善空間。2025年國內(nèi)儲能領(lǐng)域磷酸鐵鋰需求量有接近0萬噸。由于磷酸鐵鋰電池在安全性、循環(huán)性能以及性價比方面的顯著優(yōu)勢國內(nèi)在儲能領(lǐng)域使用的鋰離子電池絕大部分都采用磷酸鐵鋰正極根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)2022年上半年中國儲能電池出貨量達到44.5Gh，已經(jīng)接近2021年全年的水平，而預(yù)計2025年儲能電池出貨量達到390Gh，對應(yīng)的磷酸鐵鋰出貨量有望達到90萬噸。圖表24：中國儲能鋰電池出貨量G）GGII圖表25：磷酸（猛）鐵鋰相關(guān)企業(yè)布局相關(guān)公司股票代碼主營業(yè)務(wù)現(xiàn)有產(chǎn)能（萬噸）遠期規(guī)劃產(chǎn)能（萬噸）產(chǎn)業(yè)鏈布局德方納米300769SZ正極材料41785部分配套磷酸鐵前驅(qū)體產(chǎn)能龍蟠科技603906SH車用環(huán)保精細化學品和磷酸鐵鋰正極料2150參股公司計劃布局磷酸鐵前驅(qū)體參股鋰加工環(huán)節(jié)萬潤新能688275SH磷酸鐵鋰正極材料及前驅(qū)體、錳酸鋰極材料等鋰電池正極材料515自有磷酸鐵產(chǎn)能配套，和龍佰集成立合資公司建設(shè)磷酸鐵國軒高科002074SZ動力鋰電池、儲能電池和輸配電設(shè)備1025和川恒集團合作布局上游磷源、酸鐵、凈化磷酸、磷酸鹽項目安達科技830809NQ磷酸鐵、磷酸鐵鋰的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售7830擁有上游磷酸鐵產(chǎn)能配套中核鈦白002145SZ鈦白粉050鈦白粉副產(chǎn)品硫酸亞鐵可以用來產(chǎn)磷酸鐵鋰龍佰集團富臨精豐元股002601SZ300432SZ002805SZ鈦白粉、海綿鈦、鋯制品等鋰電池正極材料、發(fā)動機零部件鋰電池正極材料為主，草酸業(yè)務(wù)為5202753550230鈦白粉副產(chǎn)品硫酸亞鐵可以用來生產(chǎn)磷酸鐵鋰-部分布局前驅(qū)體磷酸鐵產(chǎn)能東陽光600673SH電子新材料、合金材料、化工產(chǎn)品三板塊1585磷酸鐵部分配套廈鎢新能688778SH鋰離子電池正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和售210-長遠鋰科688779SH三元正極材料及前驅(qū)體、鈷酸鋰正極料、球鎳等06-川金諾新洋豐300505SZ000902SZ飼料級與肥料級磷酸鹽磷肥及復(fù)合肥00105擁有磷化工及磷酸鐵配套磷化工一體化布局當升科技300073SZ鋰離子電池正極材料060貴州、四川基地一體化磷化工配套東方盛虹000301SZ煉油、石化、新能源新材料、民用滌長絲等業(yè)務(wù)030規(guī)劃進行磷化工一體化配套金浦鈦業(yè)000545SZ鈦白粉020鈦白粉企業(yè)，副產(chǎn)硫酸亞鐵，具鐵資源司爾特002538SZ磷礦、各類磷復(fù)肥、復(fù)合肥等05磷化工一體化配套來源：公司公告，

三、鈉離子電池：技術(shù)仍在持續(xù)進步，有望獲得進一步發(fā)展空間、鈉離子電池初獲起，具低OM成本和高安全優(yōu)勢鈉離子電池行之有年，目前已處產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前期。研究最早開始于上世紀八十年代前后，幾乎與鋰離子電池同步開展。早期被設(shè)計開發(fā)出來的電極材料如o、i2以及axO2電化學性并不理想，發(fā)展非常緩慢。直2010年之后，根據(jù)鈉電池特所研發(fā)出的一系列材料如作為負極的硬碳材料、金屬氧化及合金類化合物，作為正極的聚陰離子類、普魯士藍和氧化物類材料問世幫助其在容量和循環(huán)壽命方面大幅提升2021年7月，寧德時推出第一代鈉離子電池，采用普魯士/硬碳體系，單體能量密度高達160h/kg，常溫下充電5分鐘，電量可達80以，即使在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90以上的放電保持率，熱穩(wěn)定性遠超國家安全要求，寧德時代預(yù)計2023年鈉離子電池將形成產(chǎn)業(yè)化。圖表26：鈉離子電池發(fā)展歷史來源：中國儲能網(wǎng)，鈉離子電池工作原理與鋰電相同。鈉離子電池采“搖椅式充放電”原理，即利用鈉離子（a）在正負極材料之間的可逆脫嵌實現(xiàn)充放電。充電時a在電勢差的驅(qū)動下從正極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)傳輸嵌入負極，實現(xiàn)電量儲存，放電過程正好相反。但是由于鈉離子質(zhì)量較重且半徑0.102n）比鋰0.069n）大，其在電極中脫嵌較為緩慢；同時，a/a電對的標準電極電位-2.71vs）比L/Li高約0.3（-3.04vs，因此相較于鋰電池，鈉離子電在能量密度上具有本征劣。圖表27：鈉離子電池工作原理KI能量密度對標磷酸鐵鋰，倍率性能與循環(huán)特性優(yōu)異。雖材料層存本征劣勢，但采用硬碳為負極材料，鈉電池能量密度可以達到磷酸鐵鋰體系的80左右。同時已有研究證實，在3/3、100OD循環(huán)1000次后容量保持率91，循環(huán)性能優(yōu)；5/5C倍率容量是1/1C倍率的90，倍率性能優(yōu)異。圖表28：硬碳負極鈉電池能量密度與鋰電池對比 圖表29：鈉電池循環(huán)周數(shù)測算 undaments KI電池結(jié)構(gòu)大同小異，產(chǎn)業(yè)化進度可借“東風鈉離子電池正中層狀金屬氧化物與聚陰離子化合物結(jié)構(gòu)分別類似于鋰電池中三元鋰與磷酸鐵鋰；電解液溶劑幾乎沒有變化，溶質(zhì)將由鋰鹽替換為鈉鹽；集流體由于鋁鈉之間不會發(fā)生合金化反應(yīng)，不同于鋰電池正極鋁箔負極銅箔的邊結(jié)構(gòu)，鈉離子電池可雙邊集流體都采用較廉價的鋁箔；隔膜存在通用性。不同點在于負極材料方面，目前鋰電池石墨電由于鈉離子的原子半問題無法高效率脫嵌，現(xiàn)主要研究方向無定形碳類、合金類、金氧化物類負極材料。由于大部分材料工藝類似，設(shè)備存在高度兼容性，產(chǎn)線存在通用，我們認為鋰電池材生產(chǎn)經(jīng)驗可以較好遷借，產(chǎn)業(yè)化爬坡周期較短。圖表30：鈉離子電池生產(chǎn)線設(shè)計KI電池行業(yè)高景氣度下鋰價再創(chuàng)新高我國雖鋰礦資源豐富但是大體品味較低，開采難度較大，鋰資源自給有限，約90的需求都需要依賴于進口。在下游鋰電行業(yè)高景氣背景下，碳酸鋰價格漲勢兇猛2022年2月價格沖上46萬元/噸后全年維持高位運行1月價格再次突破50萬元/噸，最高報價56.35萬元/噸，成本拉動下，磷酸鐵鋰價格跟漲，目前報價17.4萬元/噸，創(chuàng)十年價格新高。圖表31：碳酸鋰價格走勢 圖表32：磷酸鐵鋰價格走勢 Iind Iind高鋰價放大鈉離子電池性價比。鈉元素地殼豐度2.64%）遠大于鋰元素地殼豐度0.006，原材料碳酸鈉資源豐富、價格低廉穩(wěn)定10年來價格保持在10004000/噸。由鈉電池正負集流體都可以使用鋁，正極材料多選用鐵、錳、銅等元素，幾乎擺脫對于豐度較低、價格昂貴的鎳、鈷元素的依賴從而進一步壓縮原料成本，綜合來看鈉離子電池相較鋰離子電池成本降低30-40。根據(jù)中科海鈉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，若按照15萬/噸的碳酸鋰價格以及2000元/噸的碳酸鈉價格，鈉離子電池OM成本約為0.29元/h，磷酸鐵鋰電池材料成約為0.43元/h，鉛酸電池成約為0.40元/h。在目前鋰價高位震蕩環(huán)境下，鈉離子電池性價優(yōu)勢突出。圖表33：鈉電池與鋰電池成本對比來源：中科海鈉官網(wǎng)，安全性好，解決鋰電軟肋。鈉離子電池的安全相比鋰電池更為優(yōu)異，主要由鈉離子電池內(nèi)阻比鋰離子電池更高當電池短路時，放熱功率低，瞬間發(fā)熱少，溫升。在擠壓測試過程中可以看到電芯受擠壓嚴重變形，擠壓過程中不冒煙、不起火、不爆；同時針刺實驗后也無自燃現(xiàn)象。此外，由鈉離子電池將集流體從銅箔換成鋁箔，正極可以放電至0V而不會出現(xiàn)鋰電池過放電后出現(xiàn)的系列副作用。圖表34：擠壓及針刺試驗后的電芯狀態(tài)KI

寬工作溫區(qū)，拓展極/高溫使用場景由于鈉離子比鋰離子更容易脫溶劑化，界面反應(yīng)動力學更優(yōu)秀，因此鈉離電池所用電解液體系溫度窗口更寬，賦予其低溫活性，適用溫度拓寬-4080°，在-20°C下容量保持率大于88，遠高鋰電池，更貼合冬季及高寒地區(qū)使用場景；同時由于其自放熱溫度較高熱穩(wěn)定性也顯著優(yōu)于鋰電池，可適用于高溫使用環(huán)境。目前已有學開發(fā)了工作溫度范圍-70至100°C的鈉離子電池。圖表35：鈉離子電池熱失控曲線圖表36：三種二次電池比較

KI綜合來看鈉離子電池雖然在能量密度等方面與磷酸鐵鋰電池還有一定的差距，但高低溫性能、安全性成本等方具備顯著優(yōu)勢。而相比于鉛酸電池，同等容量的鈉離子電池體積更小、重量更輕、更為環(huán)境友好，比能量高出2倍以上，且循環(huán)壽命更長，未來首先有可能取代鉛酸電池并逐步實現(xiàn)低速電動車、儲能甚至車用電池等領(lǐng)域的無鉛化。指標鉛酸電池鋰離子電池（磷酸鐵鋰石墨體系）鈉離子電池（銅基氧化物煤基碳體系）質(zhì)量能量密度30~50·hkg120~180·hkg100~150·hkg體積能量密度60~100·hL200~350·hL180~280·hL單位能量原料成本040元·h043元·h029元(·h)循環(huán)壽命300~500次3000次以上2000次以上平均工作電壓20V32V32V-20℃容量保持率小于60%小于70%88%以上耐過放電差差可放電至0V安全性優(yōu)優(yōu)優(yōu)環(huán)保特性差優(yōu)優(yōu)KI

、三種正極路徑各有千秋無定型碳負極脫穎而出目前常用的鈉離子正極材料主要為層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍類似物三，其中層狀金屬物類似于鋰電池中三元鋰結(jié)構(gòu)，聚陰離子化合物似于磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)，而普魯士藍則為鈉電池獨有路線。圖表37：三類鈉離子電池正極材料性能優(yōu)劣對比ebofScience，、層狀金屬氧化物：比容量與技術(shù)成熟度高，有望率先產(chǎn)業(yè)化層狀氧化物axTO2（TM為、n、Fe、o、u等3d過渡金屬的一種或幾種）是由共邊的八面體形成的過渡金屬層狀結(jié)構(gòu)和位于過渡金屬層間的堿金屬離子組成的，其理論容量達到240A〃h/g。由于鈉離子在層狀材料中遷移的擴散勢壘比鋰離子，因此層狀化合物作為儲鈉材料非常有優(yōu)。2型氧化物循環(huán)特性好，3型氧化物能量密度，二者性能互補。根據(jù)鈉離子的配位環(huán)境和氧的堆積方式，可以把層狀氧化物分為以下幾類O、、、O2等，其中O和P對應(yīng)著鈉離子在堿金屬層的配位環(huán)(O代表八面體P代表三棱)，數(shù)字代表氧原子堆積形成的周期序列最小層。目前研究表明O3型具有更高的鈉含量，因此可以表現(xiàn)出更高的初始容量，但是鈉離子在O3型結(jié)構(gòu)遷移時，要經(jīng)歷一個狹小的四面體中心位臵，所以其擴散能壘較；而2型結(jié)構(gòu)中鈉離子經(jīng)歷的是一個相對寬闊的平面四邊形中心的位臵，能壘較低，電導率，呈現(xiàn)循環(huán)特性較好。圖表38：O3、3、O2、2型層狀氧化物正極的晶體結(jié)構(gòu)示意圖KI得益于鋰離子電池體系中過渡金屬氧化物的工藝積累，目前已有多種類似鈉電池正極材料研發(fā)成功過度金屬主要采用o、、Fe、n和V等，其中Fe，n由于廉價易得毒性較小以及電化學活性較高等優(yōu)，路線更具競爭力。圖表39：典型層狀氧化物電化學性能材料類別材料工作電壓區(qū)間（）首圈放電比容量（mg）循環(huán)性能典型2材電化學性能Na215至3682（01C）70%（第30圈)NaCo22至38116（01C）90%（第20圈)Nan214至43190（01C）95%（第5圈)NaCr22至26112（01C）80%（第10圈)典型3材電化學性能NaNi2125至375125（01C）85%（第5圈)Nai206至16152（01C）98%（第60圈)Nae215至3682（01C）75%（第30圈)NaCo22至38116（01C）80%（第10圈)Nan22至38187（01C）70%（第20圈)NaCr22至26112（01C）90%（第300圈)KI與三元鋰電材料相比，大體積的a在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌過程往往會對材料造不可逆的結(jié)構(gòu)變化，形成非活性相，從而影響材料循環(huán)性能。目前的研究中，主要通摻其他金屬離子、結(jié)合不同相型材料自的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和性能特、包覆導電材料促進鈉離子的擴來改正極材料的電化學性能。、聚陰離子化合物：循環(huán)性能突出，能量密度與成本存在制約聚陰離子化合物axey[(Om)]，其中e為可變價金屬離子，X為、S等元素，Z為F、OH等）是一系列含有四面體或者八面體陰離子結(jié)構(gòu)單元的化合物的總稱。陰離子結(jié)構(gòu)單元通過強共價鍵連成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以形成更高配位的由其他金屬離子占據(jù)的空隙，使得聚陰離子化合物相比于金屬氧化物擁有更穩(wěn)固框架結(jié)構(gòu)，可以獲得高循環(huán)性與熱力學穩(wěn)定性，其理論環(huán)壽命可達到1000次以上。目前常見的聚陰離子化合物包括磷酸鹽、焦磷酸鹽ascon結(jié)構(gòu)化合物和氟磷酸鹽。圖表40：聚陰離子化合物結(jié)構(gòu)示意圖KI龐大的陰離子基團使得材料導電性較差，全電池能量密度不盡理想。導電性較差導致了低的庫倫效，雖然可以通過表面碳包覆、納米化以及獨特結(jié)構(gòu)設(shè)來提高其電化學性，但需要進大量碳包覆拉低了其振實密，導致全電池能量密表現(xiàn)不盡如意。圖表41：典型聚陰離子正極電化學性能材料類型材料工作電壓區(qū)間（V）首圈放電比容量（mg）循環(huán)性能典型聚離子材電化學性能Na（)323~39120(01C)90%（第100圈)NaeP73~4583(01C)735%（第20圈)NaP415~4350(01C)90%（第100圈)NanP424~45124(01C)65%（第20圈)NaePF2~45135（01C）90%（第50圈)Na(P)F3~4Na(P)F3~45110（025C）90%（第100圈)Na(P)325~45127（0045C）95%（第50圈)Nae(P)P072~45110（01C）90%（第20圈)Na(0)(P)25~4590（01C）85%（第30圈)KI釩元素改性可顯著提升電化學性能，但會喪失成本優(yōu)勢。在現(xiàn)有聚陰離子化合材料中通過添加V元素以獲得較高電化學性能是具有潛力的一類材料，如a3(O)3表現(xiàn)出了出較高的比容量和循環(huán)特，但是元素的添加存在成本和安全性雙重制約，使其不得不喪失部分競爭優(yōu)勢。、普魯士藍/白：理論性能優(yōu)秀，成本極具競爭力。普魯士藍類似物具有獨特的開放三維空間結(jié)構(gòu)有利于a儲存、遷移，同時具備工作電勢高、制備溫度低、長循環(huán)壽命和高倍率性，且原料成本遠低于其他兩條路線。圖表42：普魯士藍結(jié)構(gòu)圖圖表43：鈉電池行業(yè)布局情況

KI已有多家電池廠押注普魯士/白路線2021年7月，寧德時推出第一代鈉離子電池，采用普魯士/硬碳體系，單體能量密度高達160h/kg，常溫下充電15分鐘，電量可達80以，即在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90以上的放電保持率，熱穩(wěn)定性遠超國家安性要。寧德時代預(yù)計2023年將形成產(chǎn)業(yè)化，同時表示下一代電池能量密度目標可達200h/kg以上。公司材料體系電池性能產(chǎn)業(yè)布局上市公司普魯士藍白路線鈉離子電池布局寧德時代正極：普魯士白負極：硬碳電池密度：160hkg循環(huán)：3000工作溫度：-20℃環(huán)境下可保持90%放電率倍率性能：快充15分鐘達80%預(yù)計2023年產(chǎn)業(yè)化上非上市公司普魯士藍白路線離子電池布局立方新能源正極：層狀氧化物普魯藍類似物負極：硬碳能量密度：140whkg循環(huán)壽命：>2000次低溫性能：-20℃下容量保持率>88%1、22年4月開始層狀氧化物鈉電產(chǎn)品中試噸級生產(chǎn)，6月層狀氧化物22h電池批量生產(chǎn)2、第一代產(chǎn)品首先應(yīng)用于儲能、兩輪、大巴和A級車下價格敏感的車型3、制備5h軟包層狀氧化物鈉離子電池，能量密度130whkg。動力儲能業(yè)務(wù)對應(yīng)子公司湖南鈉方新能源于11月成立，預(yù)計22年實現(xiàn)收入25億（201）超鈉新能源正極：普魯士藍類似物狀氧化物負極：硬碳能量密度：130whkg（1C）1、已建成50噸級普魯士藍層狀氧化物正極材料生產(chǎn)線、鈉離子電芯實驗線2、2023年實現(xiàn)正極材料及h級電芯規(guī)模性量。浙江星空鈉電正極：鐵基普魯士藍負極：硬碳循環(huán)性能：循環(huán)1000次后容量保持率達946%1、2019年鈉離子電池進入量產(chǎn)2、已經(jīng)獲得國網(wǎng)遼寧綜合能源的百億訂單（2019）來源：各公司公告，

結(jié)晶水問題掣肘行業(yè)產(chǎn)業(yè)化改進合成工藝是目前研究熱點。以傳統(tǒng)的快速沉淀工藝制備的普魯士藍類化合物，晶體骨架中會存在大量由配位水（約15%）占據(jù)的Fe()6空位，影響材料的首周效率和容量，同時Fe()6空位缺陷還會導致材料在充放電過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌，影響材料的循環(huán)穩(wěn)定性。通過改進合成工藝可以有效降低配位水和空位濃度，是目前針對普魯士藍類化合物改性研究的熱點之一。圖表44：普魯士藍材料制備工藝AdvancedEnegyMaeis、無定型碳負極脫穎而出目前鋰電池主要使用石墨作為電池負極材料但用于鈉離子電時由于鈉離子的離子半徑較鋰離子而言更大儲鈉性較差并且在石墨層之間脫嵌困難。目前鈉離子電池負極材料主要有無定形碳類、合金類、金屬氧化物等。圖表45：鈉電池材料負極對比負極類型材料特性合金類具有最高的比容量，但是在電化學過程中由于巨大的體積形變導致其容量衰減較快，限制了其在實際電池中的應(yīng)用，所以短期內(nèi)合金類負極料很難實現(xiàn)應(yīng)用，未來可以考慮將其添加到碳基負極材料中來提高負材料的容量。氧化物負極

有較好的循環(huán)穩(wěn)定性，但是由于儲鈉電位較高，并且容量相對較低，制了全電池的能量密度，但是由于其倍率性能和循環(huán)性能相對較好，望用在對功率密度和循環(huán)壽命要求較高的領(lǐng)域，如電網(wǎng)調(diào)頻等。有機材料電子電導差，并且能溶于有機的電解液中，短期應(yīng)用受到很大限制。有機材料電子電導差，并且能溶于有機的電解液中，短期應(yīng)用受到很大限制。碳基負極材料 具有相對較高的儲鈉容量，循環(huán)穩(wěn)定性較好和成本較低等一系列優(yōu)點認為是最有希望實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的負極材料。KI無定型碳路徑性能脫穎而出幾種負極材料中合金類容量較高但循環(huán)性能和倍率性能不佳，氧化物全電池的能量密度較低，無定形碳由于高可逆容量和循環(huán)性能出眾，目最有希望實現(xiàn)商業(yè)化的負極路線。圖表46：鈉離子電池負極材料工作電壓與容量對比KI相較于軟碳，硬碳更適宜用作鈉離子電池負極材料。硬碳指不可以石墨化的碳材，其結(jié)構(gòu)由類石墨微晶和類石墨烯片層高度無取向堆疊而；軟碳是有序度較高，并且在2800°Ｃ以上可以完全石墨化的碳材料由于硬碳的無序結(jié)構(gòu)使得其擁有更多的缺陷、空位，即更多的儲鈉活性位點，更利于鈉離子的存儲與脫嵌，且能在鈉離子脫嵌過程中保持良好的穩(wěn)定性，更適宜用作鈉離子電池負極材。目前硬碳最高比容量可達300mh/g，但成本高昂；軟碳材料比容量低，但可以無煙煤作為前驅(qū)體，具有性價比優(yōu)勢。目前研究熱點在使用生物材制備出具有良好電化學性能的硬負極，例如柚子皮、樹葉、蒲公英、荷葉、棉花等，未來產(chǎn)業(yè)化落地，降本可期。四、鉛蓄電池：具有特定的發(fā)展市場，鉛碳替換帶來新機遇、鉛蓄電池性價仍在優(yōu)化產(chǎn)量仍在穩(wěn)步增長鉛蓄電池性價仍在優(yōu)化，在儲能領(lǐng)域中的滲透率有一定的提升空。目前從全球新型儲能市場裝機結(jié)構(gòu)來看，鋰電池占比極高2021年占比高達90.9，而鉛蓄電池占比僅為2.2。雖然鉛酸電池是歷史最久和最成熟的儲能技術(shù)，但是其在容量密度、功率密度、循環(huán)壽命和充放電效率方面均不及鋰電池，并且由于過去環(huán)保方面處理較差所以逐漸被鋰電池所替換，目前主要用于較為追求性價比的產(chǎn)品方面，從儲能方面的成本來看，鉛酸電池的性價比優(yōu)勢極為突出，在當前環(huán)保處理逐漸優(yōu)化的同時，鉛酸電池回收率已經(jīng)超過了鋰電池，后續(xù)有望依托性價比優(yōu)勢維持市場份額。圖表47：各類儲能產(chǎn)品性能對比儲能種類鉛酸電池鐵鋰電池鈉硫電池釩電池容量密度（hkg）37-52148-210148-31085-120功率密度（hkg）80-310220-32580-25055-150循環(huán)壽命（次）510-1600＞2500＞480012000充放電效率82%96%91%78%環(huán)保性差好較好較好安全性較好較好一般較好功率單價（元k）4006004201085容量單價（元k）600160014003720維護單價（元k）005124110124來源《儲能在新能源及用戶側(cè)削峰填谷的經(jīng)濟性評估研究》鉛酸電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為成熟，效率方面仍有待通過改變材料實現(xiàn)優(yōu)化《鉛碳電池碳納米導電劑的制備及性能研究》中對該電池做了詳細的研究：鉛酸電池屬于典型的二次電源，采用一種電解質(zhì)溶液且正負極電極間的電化學反應(yīng)可逆。從電池結(jié)構(gòu)來看，鉛酸電池包括正負極板、電解液、隔離板、電池槽和其他相關(guān)零部件等，正負極板都是由板柵和涂覆的活性物質(zhì)組成，正極為紅棕色二氧化鉛、負極則是海綿狀灰色鉛，隔離板一般采用多孔結(jié)構(gòu)的玻璃纖維，電解液采用稀硫酸。鉛酸電池在充放電的過程中正負極材料在反應(yīng)中會產(chǎn)生不良導電體硫酸鉛，其擴散到活性物質(zhì)深處后會堵塞微孔，然后阻礙電解液和微孔內(nèi)部的活性物質(zhì)進行電化學反應(yīng)，最終導致電池的實際容量下降。圖表48：鉛酸電池單體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部化學反應(yīng)《鉛碳電池碳納米導電劑的制備及性能研究、鉛蓄電池產(chǎn)量穩(wěn)步增長，但在儲能領(lǐng)域中應(yīng)用仍然較少。從歷史數(shù)據(jù)來看，我國鉛酸蓄電池產(chǎn)一較為穩(wěn)定從2013年開始維持在2億千伏安時以上，2021年產(chǎn)量約為23億千伏安，考慮鉛蓄電池與鋰離子電池同時在二次電池中占據(jù)著主導地位疊加企業(yè)生產(chǎn)方面也較穩(wěn)，預(yù)后續(xù)產(chǎn)量跟隨需求端維持2左右的復(fù)合增速繼續(xù)增長，在2025年時有望增長至2.5億千伏安。從下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，目前最大下游仍為輕型動力領(lǐng)域，占比達到49，起動型電池占比為38，而備用及儲能型占比僅為13。后續(xù)隨著儲能行業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，該板塊的應(yīng)用占比有望繼續(xù)提升。圖表49：我國鉛酸蓄電池產(chǎn)量穩(wěn)步增長 圖表50：我國鉛酸蓄電池下游應(yīng)用情況 工信部、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、 華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、終端消費覆蓋領(lǐng)域廣泛，上游產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)良。從終端應(yīng)用場景來看，鉛蓄電池可用于交通工具、電力系統(tǒng)、通訊設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、國防和軍工和后備電源等，隨著產(chǎn)品性能的進一步優(yōu)化，應(yīng)用場景有望繼續(xù)拓寬。從鉛蓄電池成本結(jié)構(gòu)來，核心原料鉛的成本占比為40，考慮到是基本金屬中回收率最高的品種之一，并且國內(nèi)產(chǎn)量供應(yīng)也相對充足，原料端不至于受制于人，為產(chǎn)業(yè)鏈的長遠發(fā)展提供了較好基礎(chǔ)復(fù)盤歷史價也可以發(fā)現(xiàn)鉛價基本在1.5萬/噸左右波動因而鉛蓄電池的生產(chǎn)成本也相對可。圖表51：鉛蓄電池產(chǎn)業(yè)鏈華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、圖表52：鉛酸蓄電池成本結(jié)構(gòu) 圖表53：長江有色市場平均鉛價（/噸） 華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、 I、、鉛碳替換，材料改變后性能顯著優(yōu)化鉛炭電池性能優(yōu)化明顯，有望成為鉛蓄電池發(fā)展新方向。大規(guī)模儲能對電池具有多方面的性能要求，包含經(jīng)濟、安全、循環(huán)壽命和可規(guī)?；潭鹊?，相比于其他電池，鉛酸電池在安全性能，可規(guī)模化程度和經(jīng)濟性能方面具有一定的優(yōu)勢，但是循環(huán)性能還有待進一步提升從反應(yīng)原理來看，在高倍率部分荷電狀態(tài)下鉛酸電池負極存在嚴重的硫酸鹽化現(xiàn)象，這將導致電池循環(huán)壽命縮短，嚴重限制了電池在分布式發(fā)電、電動汽車等儲能領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。與鉛酸電池相比，鉛炭電池的比功率、循環(huán)性能和倍率性能均有大幅提高尤其是成本方面仍然顯著領(lǐng)先于其他電池儲能形式，可以看到其在儲能市場擁有巨大發(fā)展?jié)摿ΑD表54：鉛炭電池結(jié)構(gòu)原理圖 圖表55：不同儲能技術(shù)的度電成本對比 電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進展、 《電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進展、圖表56：標準鉛酸和鉛炭電池的初始容-循環(huán)壽命曲線 圖表57：在高倍率部分荷電狀態(tài)下電池的循環(huán)壽命 電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進展、 《電力儲能領(lǐng)域鉛炭電池儲能技術(shù)進展、鉛碳電池結(jié)構(gòu)形式較為多樣，產(chǎn)品性能持續(xù)優(yōu)化。根據(jù)負極板碳材料的混合方式不同，可將鉛碳電池分為外并式鉛碳電池、內(nèi)并式鉛碳電池、內(nèi)混式鉛碳電池等，共同之處都是在負極中加入碳材料碳材料在負極中所起的作用主要是建立導電網(wǎng)格、形成雙電容層、抑制難溶硫酸鉛晶體的形成、增加活性作用位點，在減少鉛用量的同時延長電池壽命，使電池性能得到綜合提。圖表58：各類鉛炭電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和性能對比電池名稱外并式鉛碳電池內(nèi)并式鉛碳電池內(nèi)混式鉛碳電池圖示正負極組成電極電池；正極Pb；負極b；電負極C正極Pb；負極由海綿鉛和碳電極并聯(lián)組正極為Pb；負極碳鉛優(yōu)點擁有雙電層電容器的高比功率同時擁有鉛酸電池和超級電容器的優(yōu)點生產(chǎn)工藝與鉛酸電池基本相同應(yīng)用廣泛《鉛碳電池碳納米導電劑的制備及性能研究《鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進展、圖表59：碳材料性能對比

負極材料改變帶來性能優(yōu)，多種碳材料或?qū)⒂瓉頇C。鉛炭電池相對鉛酸電池的核心材料變化在于負極材料，主要是通過在其中加入碳材料實現(xiàn)性能的改善，但當前這一類型的電池的發(fā)展歷史不長，對于最合適的碳材料選擇仍有一定的爭議。在鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進》一文中對5種碳材料進行了對比測試，可以發(fā)現(xiàn)多種碳混合的復(fù)配材料性能相對更好，但考慮到生產(chǎn)成本應(yīng)用范圍相對有限，其他成本相對較低的炭黑和活性炭的應(yīng)用會更為廣泛一些。碳材料炭黑活性炭膨脹石黑碳納米材料(以石墨烯為例)多種碳混合復(fù)配材料體積電阻率(Ωcm)≤500≈1<02以具體復(fù)配碳為準比表面積(mg)10~3000500~150050~2002630(理論值）以具體復(fù)配碳為準平均粒徑μm10~8010~5010~402~16以具體復(fù)配碳為準優(yōu)勢有序度，孔率，粒度高有活性位點，形成電網(wǎng)格有豐富網(wǎng)絡(luò)狀孔隙結(jié)構(gòu)膨脹產(chǎn)的生的鮮表面的活性較高具有微觀的納米尺寸的孔道，降低內(nèi)部擴散阻抗，具有特殊的二維結(jié)構(gòu)電容性結(jié)合多種碳材料的優(yōu)點，彌補單一碳材的不足《鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進展、圖表60：鉛炭電池失效原因

鉛炭電池正極板柵材料仍待優(yōu)化，稀土和部分新型金屬材料可有效改善性能。雖然通過優(yōu)化負極材料，鉛炭電池實現(xiàn)了性能方面的大幅提高，因為材料的變電池失效的主要原因已經(jīng)由鉛酸電池負極硫酸鹽化轉(zhuǎn)變成主要由正極板腐蝕而導致電池失效。故正極板同步優(yōu)化也是鉛碳電池技術(shù)發(fā)展丞待解決的重問題。在《鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進》一文中對鉛碳電池失效的情況做了深入研究，得出結(jié)論正極板失效的主要原因是大電流充放電及深放電循環(huán)造成鉛碳電池正極鉛活性物質(zhì)的軟化脫落及結(jié)構(gòu)破壞，進而加快了正極板柵的腐，并且鉛碳電池在工作時會產(chǎn)生失水和熱失控的風險。目前的解決方式是通過添加部分稀土元，其與鉛形成的金屬化合物能修補晶間撕裂問題，高了正極板合金材料的可加工性、韌性和耐蝕。失效原因PS失效原因PSC循環(huán)測試常規(guī)循環(huán)測試鉛碳電池鉛酸電池鉛碳電池鉛酸電池正極板柵腐蝕1291915正極鉛膏泥化2191510熱失控2100失水2143微短路1101負極鹽化019010原因不明2021《鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進展、圖表61：鉛炭電池正極材料替換試驗結(jié)果鉛銻合金鉛鈣合金-a-n合金-a--l合金腐蝕速率(mgcm-〃d-)1062568332381含量成分銻低至2左右鈣含量僅01左右鈣008~009；125~130鈣008~012；錫04~05；鋁003~004優(yōu)勢熔融狀態(tài)下，流動好易成型硬度大失水緩慢；少維護或維護容量衰減問題得到緩解；良好的澆鑄性機械強度高；耐腐蝕性好機械強度更高；耐腐性更好《鉛碳電池關(guān)鍵材料研究進展、

頭部鉛蓄電池企業(yè)銷售穩(wěn)步增長，業(yè)績底部回暖。近幾年隨著汽車電動化和儲能行業(yè)的快速發(fā)，電化學動力和儲能板塊也同步實現(xiàn)了高速發(fā)展，但從應(yīng)用場景來看，鉛蓄電池受制于能量密度較低和循環(huán)壽命短的問題導致應(yīng)用范圍有限，整體行業(yè)增速遠低于鋰電池，但在格局持續(xù)優(yōu)化下，頭部企業(yè)業(yè)績較為穩(wěn)定天能股份規(guī)模最大且銷量增速相對穩(wěn)定，過去維持在20左右，頭部優(yōu)勢較為顯著。圖表62：可比公司鉛蓄電池銷量情況萬） 圖表63：可比公司鉛蓄電池銷增速 ID I、圖表64：可比公司鉛蓄電池銷量收入情況（億元） 圖表65：可比公司鉛蓄電銷售收入增速 ID I、圖表66：可比公司鉛蓄電池收入占比 圖表67：可比公司鉛蓄電毛利率情況 ID I、鉛蓄電池業(yè)務(wù)穩(wěn)步發(fā)展的同時把握未來趨勢，企業(yè)紛紛布局鉛碳業(yè)務(wù)。目前多家鉛蓄電池企業(yè)已經(jīng)布局鉛碳電池，天能股份作為鉛蓄電池龍頭鉛炭電池產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且在儲能電站、新能源混動汽車領(lǐng)域得到較好應(yīng)用上半年公司鉛炭儲能業(yè)務(wù)呈現(xiàn)增長態(tài),完成業(yè)務(wù)收入7660萬,同比增長762.8。除了原有鉛蓄電池企業(yè)外，部分原先做電極材料的企業(yè)也開始向電池方向布局，深耕冶金電的昆工科技就儲備了相關(guān)技術(shù)，擬12億投建年產(chǎn)10GW鉛炭電池項，建設(shè)周期為2年。圖表68：我國鉛炭電池行業(yè)相關(guān)企業(yè)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化況公司名稱主要產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化情況天能股份NC鉛炭電池已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品運用于儲能電站、新能源混合動力汽車等領(lǐng)域。在浙江省首批4個電網(wǎng)側(cè)儲能電站項目中，天能參與了“長興10千伏雉城儲能電站“衢州灰坪鄉(xiāng)大麥源村04千伏儲能電站項目。南都電源提供以鋰電、鉛炭等產(chǎn)品為基礎(chǔ)的多種儲能業(yè)務(wù)解決方案儲能業(yè)務(wù)已遍布全球近40個國家及地區(qū)，在全球儲能裝機規(guī)模超過2h，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。圣陽股份D-C系列產(chǎn)品已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，用于發(fā)電廠、變電站儲能。雙登集團C-150C鉛炭電池；12h鉛炭電池集裝箱儲能解決方案（采用600只LLC-1000鉛炭電池串并聯(lián)組成）已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，例如“高瀾集裝箱儲能項目，系統(tǒng)容量為2501h包含540只LLC-1000鉛炭電池。昆工科技鉛炭儲能電池材料及富鋰錳基正極材料制備技術(shù)擬12億投建年產(chǎn)10W鉛炭電池項目，項目周期2年來源：各公司公告、、

五、全釩液流電池：長時儲能重要發(fā)展方向，利好上游釩資源企業(yè)、全釩液流電池：長時儲能重要方向液流電池，也被稱為氧化還原液流電池，是一種基于液體的可充電電池。在傳統(tǒng)電池中，電解質(zhì)是電子可以在陰極和陽極之間穿行的媒介。在液流電池中，陽極和陰極本身就是電解質(zhì)溶液。在液流電池最簡單的迭代中，電化學電池由兩個半電池組成，每個半電池都與一個電解質(zhì)槽相連。這兩個槽中分別裝有帶負電的陰極和帶正電的陽極。半電池被一個多孔膜分開，離子通過該膜進行交換。它們還各自連接到電流收集器上，該收集器將電池與電力負載連接起來。能量通過電解質(zhì)溶液在半電池中的連續(xù)循環(huán)而被釋放或儲存。全釩液流電池是目前最成熟的液流電池氧化還原液電池主要可分為/溴液流電池、全釩氧化還原液流電池、多硫化/溴液流電池以及其他體系（如鐵/鉻液流電池，全鉻液流電池等。其中，全釩氧化還原液流電池(F)因其使用的電解液中只含有不同價態(tài)的釩離子，從而可以有效的降低離子透過離子交換膜引發(fā)交叉污染的問題，已經(jīng)成為目前技術(shù)上最成熟的化學儲能手段，并進入了商業(yè)化運行的階段。圖表69：釩液流電池結(jié)構(gòu)示意來源《全釩液流電池技術(shù)研究進展，2釩電池電能以化學能的方式存儲在電解液中釩電池通過外接泵把電解液壓入電池堆體內(nèi)，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合路中循環(huán)流動，采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜電池在充電過程中，正負極電解液在循環(huán)泵的作用下在體系中密閉流動，并在電極上發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng)，最后回到儲液罐中。充電時，正極電解液中的O離子被氧化，負極電解液中離子被還原。放電時，正極中的O2離子被還原，負極中的2+電子被氧化，同時電子沿外電路由陽極遷移到陰極，從而釋放出儲存在電池中的能量供外界使用。電池的正負極被離子交換膜隔，隔膜只允許+通過，從而在正負極之間起到導電作用其電極反應(yīng)如下：2充電過程：2正極O2++O–e-—>O++2+2負極++e-—>總反應(yīng)O++++O—>O2+++2+放電過程：正極O++2++e-—>O++HO2 2負極+-e-—>總反應(yīng)O2+++2+—>O++O+圖表70：釩氧化還原電充電示意圖 圖表71：釩氧化還原電放電示意圖來源《釩氧化還原流電池技術(shù)綜述， 來源《釩氧化還原流電池技術(shù)綜述，釩電池的關(guān)鍵材料主要包括電解液、離子交換膜、電極。全釩液流電池儲能系統(tǒng)由電堆、電解液、管路系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、能量變換系統(tǒng)等組。電解液是釩電池的儲能介質(zhì)，電解液中的釩離子濃度直接決定了電池能量密度的高低，影響電池運行穩(wěn)定性和壽命電極材料為電池的氧化還原反應(yīng)提供場所，其本身并不參與反應(yīng)，但電極材料的自身性能對反應(yīng)動力學、電池的歐姆電阻和氧化還原反應(yīng)速率以及電化學反應(yīng)程度都有直接影響，直接限制了電池的充放電性能和穩(wěn)定性；釩電池的電堆主要包離子交換膜、電極、雙極板、墊片、集流板，其中，離子交換膜主要起分隔正負極電解液，防止正負極里的活性離子直接接觸導致電池內(nèi)部自放電，并在正負極之間傳導質(zhì)子形成電池內(nèi)回路等作用。離子交換膜（Nafion膜）電堆六氟環(huán)氧丙烷三氧化硫聚四氟乙烯石墨氈電極碳氈離子交換膜（Nafion膜）電堆六氟環(huán)氧丙烷三氧化硫聚四氟乙烯石墨氈電極碳氈《全釩氧化還原電池電極改性研究《全釩液流電池用陽離子交換膜研究進展，硫酸電解液石煤釩礦五氧化二釩釩鈦磁鐵礦釩渣提釩全釩液流電池管路、電管理、能變換系統(tǒng)配臵釩離子電解液方法主要是電解法和化學還原法在電解法中O5粉末懸浮于負半電池的硫酸溶液中，正半電池采用相同濃度的硫酸溶液，電解時正極發(fā)生析氧反應(yīng)，在負極2O5被還原成+或3或3.5，電解法能夠持續(xù)制備大量高濃度的釩電解液，操作簡單，易于工業(yè)化，但也存在速率慢、設(shè)備要求高、能耗高、成本高等缺點?；瘜W合成法是釩氧化物或釩鹽為原料，在適量的硫酸溶液中，通過加熱或加入還原劑的方式將高價難溶釩化合物還原為低價易溶釩化合物，從而制得一定濃度的釩電解液?；瘜W法的優(yōu)點是工硫酸電解液石煤釩礦五氧化二釩釩鈦磁鐵礦釩渣提釩全釩液流電池管路、電管理、能變換系統(tǒng)圖表73：離子交換膜的比較

復(fù)雜、合成量少、制備周期長、加入還原劑O3除外）不易除盡，難以提純得到高純度的釩電解液?？傮w而言，電解法和化學法各有優(yōu)缺點，化學法主要用于釩電池實驗室理論研究，電解法多用于工業(yè)實際應(yīng)用。碳素類電極是目前使用最廣泛的電極材料在早期研究中，鈦、金、鉛、鈦基鉑等貴金屬電極因具備良好的導電性被應(yīng)用，但其成本過高，且在充放電循環(huán)過程中易形成鈍化膜導致表面電阻增大來阻礙反應(yīng)，因此不適合工業(yè)化應(yīng)用；目前使用最為廣泛的電極材料是碳素類電極，主要包括碳纖維、碳紙、碳氈、碳布、石墨等材料，具有穩(wěn)定性高、耐腐蝕、導電性好、成本低的特點，其中碳氈和石墨氈等AN基碳纖維，因其具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、大比表面積以及高電導率成為釩電池的首選電極材料。離子交換膜可以分為陽離子交換膜、陰離子交換膜以及兩性離子交換膜。根據(jù)連接在離子交換膜上基團的類型，可以分為陽離子、陰離子和兩性離子交換膜。目前，大部分釩電池都選用陽離子交換膜，主要商用的是杜邦公司生產(chǎn)的afon系列，該膜具備較強的機械性能和良好的化學穩(wěn)定性，但其本身阻釩能力較差，并且制備困難使其成本較高（占電堆成本的41；陰離子交換膜具有較好的阻釩效果，但在強酸性電解液中穩(wěn)定性較差，使用一段時間后化學性能衰減嚴重；兩性離子交換膜擁有正負兩種官能團帶正電的官能團能阻擋釩離子傳輸，從而抑制釩離子的交叉污染，而帶負電的官能團可以保證較高的質(zhì)子傳導率，增強膜的導電，缺點是兩性離子間產(chǎn)生的相互作用而彼此消耗，其離子交換容量較低。隔膜類型優(yōu)點缺點代表膜材質(zhì)陽離子交換膜良好的化學穩(wěn)定性、質(zhì)子傳輸能力強離子選擇性較差全氟磺酸膜陰離子交換膜離子選擇性強，防止釩離子的交叉污染電導率較低，內(nèi)阻大季銨鹽功能化膜兩性離子交換膜 具備陽離子、陰離子交換膜的優(yōu)點，離子傳輸能力和離子選擇性方面較好來源《釩氧化還原電池技術(shù)綜述，

膜制造工藝復(fù)雜，成本較高 磺化聚酰亞胺膜全釩液流電池因安全性與壽命長等優(yōu)勢成為長時儲能最有前景的方案之一。中國已經(jīng)明確了實現(xiàn)“雙碳”目標的戰(zhàn)略在于發(fā)展以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng)，而大規(guī)模儲能是保障可再生能源利用的支撐條，釩電池具備良好的本征安全性、技術(shù)適合性和經(jīng)濟性潛力，與已有的抽水蓄能、壓縮空氣儲能等之間有著顯著的互補性，具有不可替代，具體而言，釩電池在長時儲能領(lǐng)域具備以下優(yōu)勢：①電池容量與輸出功率相對獨立，電池容量取決于釩電解液容積與電解質(zhì)濃度，輸出功率取決于電堆大;②充放電時僅有釩價態(tài)變化，沒有物相變化，可深度放電，電池壽命;③無毒副產(chǎn)物產(chǎn)生，環(huán)境友好，安全性高，能量效率;④系統(tǒng)處于關(guān)閉模式時，儲罐中電解液無自放電現(xiàn);⑤熱待機狀態(tài)時響應(yīng)速度快，可實現(xiàn)瞬間充;⑥釩電解質(zhì)溶液意外混溶后，回收、再生處理容易，相比n－r、Fe－r等其他液流電池，避免了不同離子交叉影響的問題。、釩電池帶動上游釩需求快速增長，釩供給或邊際趨緊2025年中國釩電池新增裝機量望達到23G，市場規(guī)模27億元。ank數(shù)據(jù)顯示2021年中國釩電池新增機量0.1G，2022年國內(nèi)大量的釩電池儲能項目開工建設(shè)，預(yù)計全年新增裝機量將達到0.6G。未來，在政府補貼的持續(xù)投入、產(chǎn)業(yè)鏈成熟化發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)降本等多種因素的影響下，釩電池將憑借優(yōu)異的特性由政策導向市場導向過渡，其滲透率將逐步提升。ank預(yù)計2025年釩電池新增規(guī)模將達到2.3GW，2030新增量將達到4.5GW，屆時釩電池儲能項目累計裝機量將達到24G，當年新增市場規(guī)模將達到405億元。釩電池對釩需求將快速提升作為釩電池電解液的上游原材料1Kh釩電池對五氧化二釩的單耗約為89kg，則2021年013GW的釩液流電池新增裝機量對應(yīng)五氧化二釩的消耗量為0.12萬噸205年2.3GW的新增裝機量對應(yīng)的五氧化二釩消耗量有望達到2.07萬噸，而2030年五氧化二釩消耗量有望達到4.05萬噸。圖表74：中國釩液流電池新增裝機量G） 圖表75：中釩電池用五氧化二釩消耗量（萬噸）EVank EVank釩電池帶動國內(nèi)五氧化二釩消費增長，釩供需或呈邊際緊張趨勢。以五氧化二釩計2021年國內(nèi)產(chǎn)能達17.14萬噸，產(chǎn)量1.6萬噸，表觀消費量13.1萬噸。需求結(jié)構(gòu)方面國內(nèi)95以上的釩產(chǎn)品應(yīng)用在鋼鐵領(lǐng)域，約3%應(yīng)用在鈦合金及化工行業(yè)，其余約2應(yīng)用在釩儲能和其他領(lǐng)，未來國內(nèi)五氧化二釩的主要需求增量將來自于釩電池。而在供給端，釩的最主要供給來自鋼鐵冶金副產(chǎn)品釩提釩，供給相對剛性，因此未來釩供需或呈邊際緊張趨勢。圖表76：國內(nèi)釩資源供給情況（噸） 圖表77：2021年國內(nèi)釩下游消費結(jié)構(gòu)） 來源：百川盈孚， 來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，釩資源來源有釩渣提釩，含釩礦提釩和含釩固廢提釩，主要來自釩渣提釩。當前全球每年(以2O5計)的生產(chǎn)和消費均為20萬噸左右，中國每年生產(chǎn)和消費釩均大約為13萬噸。釩的來途徑主要釩渣提釩，含釩礦提釩和含釩固廢提釩釩渣提以釩鈦磁鐵礦為原料的鋼鐵冶金副產(chǎn)品釩(全球來自該途徑的釩占總量的60，國內(nèi)來自該途徑的釩占總量的85)生產(chǎn)。由于釩渣含釩比例(8～20)，提釩的成本相對較，主要公司為攀鋼釩鈦、河鋼股份等，二者釩產(chǎn)品年產(chǎn)能分別為4萬噸和2.2萬噸，產(chǎn)量占比合計接近國內(nèi)的50；含釩礦提包括釩鈦磁鐵礦、石煤等礦物的開采利(全球來自該途徑的釩占總量的15，國內(nèi)來自該途徑的釩占總量的13)，此外部分鈦白粉企業(yè)也在布局釩資源供給。如龍佰集團擬投資建設(shè)堿性球團濕法提項目，計劃通過堿性濕法對釩鈦磁鐵礦進行處理，若項目建設(shè)順利，預(yù)計約3年后可新增五氧化二釩產(chǎn)能3萬噸；含釩固體廢棄物的綜合利用：包括重油渣、廢催化劑、電廠灰的資源化利(全球來自該途徑的釩占總量的19，國內(nèi)來自該途徑的釩占總量的2)。國內(nèi)通過此途徑的產(chǎn)釩比例較低，有待于進一步挖掘潛力。提釩路徑 相關(guān)公司 基本情況圖表提釩路徑 相關(guān)公司 基本情況釩鈦股份

當前釩產(chǎn)品產(chǎn)能4萬噸，1年產(chǎn)量.3萬噸，占全球、國內(nèi)的%、%；攀鋼集團在產(chǎn)礦區(qū)精礦產(chǎn)能在0萬噸以上，是國內(nèi)最大產(chǎn)釩企業(yè)。釩渣提釩

河鋼股份 1年公司釩產(chǎn)品產(chǎn)能.2萬噸，規(guī)模位居國內(nèi)第二擁有潘家田釩鈦磁鐵礦，不直接提釩，主營業(yè)務(wù)為鈦精礦和釩鈦鐵精安寧股份礦堿性球團濕法釩

龍佰集團 焦作0噸廢酸提釩已投產(chǎn)，2年7月公告釩鈦鐵精礦堿性球團濕法工藝年產(chǎn)3萬噸V5創(chuàng)新示范工程，建設(shè)周期1個月石煤提釩 西部礦業(yè) 2年偏釩酸銨總產(chǎn)能達到0噸來源：各公司公告，釩鈦股份是國內(nèi)最大的釩制品生產(chǎn)。公司目前已具釩制品（以2O5計，下同）4萬噸/年的生產(chǎn)能力，擁有五氧化二釩、三氧化二釩、中釩鐵、高釩鐵、釩氮合金、釩鋁合金、釩電解液等系列釩產(chǎn)品，其中釩鐵合金、釩氮合金等鋼鐵領(lǐng)域用釩產(chǎn)品銷量繼續(xù)保持國內(nèi)領(lǐng)先，高純氧化釩、釩酸鹽等其他非鋼領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品已逐漸進入規(guī)?；a(chǎn)階。2021年公司釩產(chǎn)品產(chǎn)量4.3萬噸，全球和國內(nèi)市占率分別達20和32，2022年上半年，公司實現(xiàn)釩制品產(chǎn)量2.35萬噸，同比增長1.73。圖表79：釩鈦股份釩產(chǎn)品營收與毛利率 圖表80：釩鈦股份釩產(chǎn)品銷量與價格情況來源：公司公告， 來源：公司公告，背靠攀鋼集團，釩資源供應(yīng)充裕攀鋼集團所處的攀西地區(qū)是我國礦產(chǎn)資源最富集的地區(qū)之一，釩鈦磁鐵礦蘊藏儲量上百億噸，釩資源儲量占中國的52，攀鋼集團目前擁有攀西四大礦區(qū)中的攀枝花、白馬兩大礦區(qū)，合計釩資源210萬噸以O(shè)5計，截至201年，境界內(nèi)釩鈦磁鐵礦可開采儲量約4.81億噸，此外，集團還在規(guī)劃攀枝花礦區(qū)太陽灣礦段的采礦權(quán)和紅格南礦區(qū)采礦權(quán)，釩鈦磁鐵礦資源儲量合計超過20億噸。釩鈦股份釩制品的主要原料粗釩渣由公司控股股東攀鋼集團提供，釩資源供應(yīng)充裕。與下游儲能電池生產(chǎn)商緊密合作，向下延伸釩電解液。當下時點，全釩液流電池儲能迎來由示范項目向商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵機遇期，公司極向下游拓展掌握了釩電解液的生產(chǎn)技，其托管的攀研技術(shù)有一條電解液試驗線具備年產(chǎn)1000立方釩電解液生產(chǎn)能力下游客戶方面，公司于2021年與四川德勝、大連融科簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，并于2022年10月國電投西南院、大連融科簽訂了三方戰(zhàn)略合作協(xié)，其中2021年公司大連融科合作涉及交易總金額約為2.5億元，222年合作金額預(yù)計超過6元，雙方在攀枝花市規(guī)劃的2000立方米/年的釩電解液產(chǎn)線預(yù)計2023年上半年建成投產(chǎn)。六、鐵鉻液流電池：低成本長時儲能技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊、鐵鉻液流電池：具備多重優(yōu)勢，應(yīng)用前景可期液流電池采用液體活性物質(zhì)，具備儲能規(guī)模大、安全性高和性價比高等特點。液流電池是利用正、負極儲能活性物質(zhì)價態(tài)的變化來實現(xiàn)電能的儲存和釋放的電化學電池，由點堆單元、電解液、電解液存儲供給元以及管理控制單元等部分構(gòu)成。液流電池正、負活性物質(zhì)以液體形態(tài)儲存在兩個分離的儲液罐中，通過電解液循環(huán)泵和管路輸送到電堆內(nèi)部并在電極上實現(xiàn)充放電反應(yīng)，電池堆與儲液罐分離，在常溫常壓運行。液流電池具有儲能規(guī)模大、安全性高、充放電循環(huán)壽命長、生命周期中性價比高、環(huán)境負荷小、電池材料可循環(huán)利用、環(huán)境友好等優(yōu)點，近年來越來越得到世界各國的重視，具有十分巨大的市場前景。液流電池具有多重技術(shù)路線，-鉻液流電池技術(shù)較為成熟且電解液成本更低。根據(jù)活性物質(zhì)種類不同，液流電池可以分為全釩、-溴、多硫化-溴、鐵-鉻等多技術(shù)路線。全釩液流電池是目前技術(shù)最成熟、產(chǎn)業(yè)化最充分的液流電池技術(shù)，但是釩價格劇烈變化導致的電解液成本過高是當前限制其發(fā)展的重要因素之一。-鉻液流電池目前技術(shù)也較為成熟且電解液資源的可獲取性制備成且相較于全礬液流電池具備顯著優(yōu)勢，從發(fā)電成本來比較，鐵鉻液流電池度電成本僅為0.4元/度，低于全釩液流電池的0.81.3元/度。液流電池又被稱為氧化還原電池，充放電過程通過活性物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)。鐵-鉻液流電池儲能單元為電解質(zhì)溶液正負極電解液分別含有鐵離子和鉻離子的溶，通過電解液中活性物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)電能和化學能的轉(zhuǎn)，其正負極的電化學氧化還原反應(yīng)分別為：正極的正向充電與反向放電反應(yīng)Fe-e-═Fe；負極的正向充電與反向放電反應(yīng)rer；總的電化學反應(yīng)為Fer3Fer2圖表81：鐵-鉻液流電池原理來源《鐵鉻液流電池250/1.5M〃h示范電站建設(shè)案例分析》楊林等，鐵鉻液流電池具備多重優(yōu)勢符合大規(guī)模、長時間儲能需求。與其他電化學電池相比，-鉻液流電池具有多重優(yōu)勢1）鐵-鉻液流電池的電解質(zhì)溶液為水性溶液，相較于鋰電池具有較高安全性2）原材料鐵、鉻資源豐富，成本低廉，上游資源對產(chǎn)業(yè)發(fā)展制約少，可持續(xù)發(fā)展性強3）電池壽命長，充放電循環(huán)次數(shù)超過10000次，電解質(zhì)溶液可循環(huán)利用4）電解質(zhì)溶液可在-20℃-70℃全范圍啟動，運行溫度范圍、適應(yīng)性。5）電解液毒性和腐蝕性相對較低，具有較好的環(huán)境友好性6）電能儲存在電解質(zhì)溶液內(nèi)存儲在儲罐里，不存在自放電現(xiàn)象7)系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性高鐵-鉻液流電池系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，以250W一個模塊為例，一個模塊是由8個電池堆放臵在一個標準集裝箱內(nèi)，因此電池堆之間一致性好，系統(tǒng)控制簡單，性能穩(wěn)定可。多重