前几天，电网侧储能领域出了个大工程，全球最大的百兆瓦级液流储能电站，在大连成功并网发电。这个电站建成后，可在整个省电力系统中起到“削峰填谷”的作用，在电网用电低谷时，利用风能、太阳能等可再生能源给电池充电；在电网用电高峰时，将储存于电池中的化学能转化为电能进行放电，也可以配合常规火电、核电等电源，为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务，电力系统弹性、稳定性得到大大加强。
大连储能电站使用的不是最常见的锂离子电池，也不是传统的铅蓄电池，而是一种新的技术——全钒液流电池，也可以直接叫钒电池。钒是一种稀有金属，全钒液流电池的原理是，不同价态的钒离子，在电解液中发生氧化还原反应，从而实现充放电。这座大连储能电站，是目前全球规模最大的全钒液流电池储能电站。
目前的新能源电池赛道，主要有三类技术路线：锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池。不过就在最近，一个新玩家横空出世，那就是钒电池。不光有新项目落地，各种重磅文件当中也都有提到，比如今年发布的《“十四五”新型储能发展实施方案》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案》等等。相应地，资本市场也在不断升温，7月以来，钒电池概念股集体上涨。
说起来，钒电池技术并不新。钒电池是在1993年实现商业应用的，而锂电池的商业化是在1991年。也就是说，它们进入商业化应用的时间是前后脚，属于“同一辈”的技术。但是为什么从那之后，锂电池大火特火，成为新能源赛道的主流技术，而钒电池却被打入冷宫，没几个人知道呢？
钒电池只能怪自己生不逢时。随后爆发的应用场景，恰好有利于锂电池，而不利于钒电池。这30年电池技术的最大应用场景是电子设备和电动车，它们对电池的要求是体积越小越好，这是锂电池的长项，却恰恰是钒电池的致命弱点。
锂电池的电池能量主要储存在固态的电极材料中，而钒电池的电池能量直接存储在罐装电解液中。液体本身就比固体更占地方，再加上，电解液的外部还有两个结构，输送泵和电堆，这样一套组合才能完成充放电，所以钒电池的块头特别大。
钒电池在体积上处于天然劣势，那么，想办法增加能量密度行不行呢？不行！钒离子的溶解度比较低，电解液无法达到理想中的高浓度。现在锂电池的能量密度在每千克80到300瓦时，钒电池的能量密度只有每千克12到40瓦时，要存储相同的电量，钒电池的体积得是锂电池的5-8倍。在电池体积越小越好的应用场景里，光是这一项就把钒电池踢出了局。
而现在，被“打入冷宫”的钒电池重见天日，成为各方热捧的香饽饽。怎么回事？
其实就一个原因，每种技术都有它的应用场景。钒电池苦等30年，终于等到了储能时代的到来。在“双碳”目标之下，储能需求爆发，各地都在建储能电站。储能电站有的是空间，钒电池的块儿大在这儿不算是硬伤，而它相比锂电池的几大优点，让它成为储能电池的最佳选择。
钒电池的第一个优势是安全
我们经常会听到电动车自燃的新闻，这主要是因为锂电池有一个bug，充放电过量、短路、挤压等等，都可能导致电池过热，发生意外事故。据统计，过去10年间全球至少发生了34起储能电站起火、爆炸事故，其中32起是锂电池事故。而钒电池呢，正负极电解液都是不易燃的，常温常压运行，不会发生燃烧和爆炸。
今年6月份，国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，明确提出中大型电化学储能电站不能使用三元锂电池，不宜选用新能源车淘汰下来的动力电池，这个市场就正好可以留给安全可靠的钒电池。
钒电池的第二个优点是寿命长
我们知道，锂电池的充放电次数有限，一般在1000—4000次。每次充放电过程中，锂电池除了化学能转化，还会产生物理形变，当电解质完全变成固态，锂电池就作废了。而钒电池在使用中不会发生物理变化，电池容量的损耗很少。就算电池使用太久，性能下降了，也可以通过修复电解液活性来恢复性能。钒电池的寿命往往在10年以上，可以充放电15000次左右，超过锂电池的3倍。刚并网运营的大连储能电站，钒电池的充放次数可以超过2万次。
这样算下来，虽然当前钒电池的初装成本是锂电池的2倍，但如果放到全生命周期来看，钒电池的成本已经低于锂电池。
钒电池的第三个优点是容易扩容、长时储能成本低
锂电池的电池组由大量单个电池组成，随着充放电的进行，单个电池的内阻、荷电状态、温度等会发生不同程度的变化，每个电池的情况不一样，这对大规模部署提出了很高的技术要求。而钒电池的电解液和电堆是相互独立的，虽然比较占地方，但这种“解耦设计”却很适合发展大规模电池组。只要增加电解液就能增加电池容量，增加电堆就能提高输出功率。钒电池能方便地合成大规模电池组，存放电量达到十万度级别，同时，容量越大，度电储能成本也越低。因此，钒电池长时储能方面有显著的技术和成本优势。
钒电池的第四个优点，是在我国的储量大，原料自主可控
全球锂资源中，约有超过一半在南美洲的“锂三角区”，中国锂资源储量只占全球总储量的7%，我国的锂资源高度依赖进口。而目前全球探明的钒矿储量为2400万吨，其中，中国的储量是950万吨，占39%，位居世界第一。钒电池产业我们可以实现原料的自主可控。
安全高、寿命长、易扩展、储量大，这让钒电池在储能场景中完胜锂电池。
当然，在过去30年电池发展的惯性下，之前的储能电站还是更多选择锂电池，目前在全国装机规模中锂电池占了90%。不过，钒电池的最好时代已经到来。根据机构预测，2031年前后，储能市场上的钒电池装机量会超过锂电池。
