139美元/千瓦时 根据彭博新能源财经的调研，2023年容量加权锂离子电池组价格 -14% 电池组价格相比2022年的跌幅（按美元实际汇率计） 72美元/千瓦时 调研记录的最低电芯价格 电池价格在2022年经历了史无前例的上涨，此后在2023年又重拾跌势。彭博新能源财经年度电池价格调研发现，2023年锂离子电池组的容量加权均价下降至139美元/千瓦时，比去年降14%。驱动因素包括由于电池价值链各环节的产能大幅增长，而导致的原材料和零部件价格下降。同时，尽管需求仍在增长，但可能已低于行业预期。彭博新能源财经预计，2024年价格将下降6美元/千瓦时。 今年的价格调研包括来自新能源乘用车、新能源公交车、新能源商用车、两轮及三轮车和固定式储能的303个数据点。2023年价格动态 由于原材料和零部件价格下降、更多产能投运以及需求未达到行业预期，2023年电池价格有所下跌。主要电池厂商报告称工厂利用率下降，而需求和收入低于许多公司的预期。中国今年的电池组价格达到了迄今最低点，为82美元/千瓦时。价格展望 2024年，随着更多供应投运，锂、镍和钴的价格预计将进一步下降。根据我们的近期展望，我们预计2024年电池组的容量加权均价将降至133美元/千瓦时（按2023年美元实际汇率计）。我们继续采用经验曲线法开展长期展望，学习率为17%。新能源乘用车 在新能源乘用车细分领域中，纯电动汽车(BEV)电池组价格仍然最低，为128美元/千瓦时，较2022年价格下降13%。在电芯层面，纯电动汽车的电芯均价为100美元/千瓦时，占电池组总价格的78%。插电式混合动力汽车(PHEV)的电池组价格为343美元/千瓦时，比纯电动汽车的电池组价格高出168%。新能源公交车和商用车 中国新能源公交车和商用车的电池价格与世界其他地区相差很大。在中国，容量加权电池组均价为100美元/千瓦时，几乎是这些细分领域其他地区价格（186美元/千瓦时）的一半。这一差别归因于材料体系选择、订单量和电池包（电池组）设计。中国仍在新能源公交车和商用车市场占据主导地位，预计2023年中国在这两个细分领域的电池需求将分别占全球水平的78%和63%。固定式储能 2023年固定式储能系统的容量加权电池组均价为为150美元/千瓦时，较2022年下降17%。大型储能系统供应商和开发商现在正寻求获得多年电芯供应协议，但也在努力实现供应的灵活性，以受益于竞争激烈下中国低廉的电芯与电池组价格。与中国产品的价格相比，海外产品的价格存在明显溢价。达到100美元/千瓦时 我们的长期展望维持17%的学习率，预测电池组价格将在2027年跌破100美元/千瓦时（按2023年美元实际汇率计）。虽然100美元/千瓦时的价格点是一个有用的参考，常常被视为新能源汽车与燃油车实现平价的临界值，但平价的实际情况更为复杂。实际的平价因地区、车辆细分市场和车企而异，电池组成本的学习率也会改变临界值。自首次使用100美元/千瓦时的价格点以来，燃油车价格也已经大幅上涨。在某些新能源汽车细分市场，新能源汽车可以说已经实现了平价。
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我国研发的新型锂离子电池，可经受“冰火两重天”考验，引发业内关注。 如何提高锂离子电池的温度适应性能，一直是行业研究的热点和难点。近日，在第25届中国国际高新技术成果交易会上，一款由中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）最新研发的新型锂离子电池，可经受“冰火两重天”考验，引发业内关注。 深圳先进院副研究员张帆向《中国能源报》记者介绍，团队历时10年研发，现已量产出我国首款宽温域、低成本、长寿命的电芯产品——新型铝基锂离子电池，其最低工作温度可达零下70摄氏度，最高工作温度可达零上80摄氏度。 据了解，受材料限制，传统锂离子电池的充电工作温度在0摄氏度至45摄氏度、放电工作温度在零下20摄氏度至零上60摄氏度。在低温环境中，传统锂离子电池会出现容量衰减、循环寿命缩短、充电困难等问题。而我国幅员辽阔，气温随地域和季节变化较大，传统锂离子电池使用范围容易受到限制。 “与市场上低温承受下限在零下20摄氏度左右的电池相比，新型电池工作温度范围更广、低温性能更好、成本更低。”张帆表示，“新型铝基锂离子电池既抗冻又耐热，产品高低温性能、循环寿命、安全性能等各项指标均已通过第三方权威机构检测，并于今年5月实现量产。” 新型锂离子电池究竟“新”在何处？据张帆介绍，主要是在负极材料和电解液方面做文章。传统锂电池负极通常采用石墨类材料，具有循环稳定性好、低成本优势，但同时存在比容量低、扩散速度较慢的缺点。基于此，深圳先进院研发出一种新型铝基复合负极材料，通过与商用锂电池正极材料匹配，针对不同应用场景研发相应电解液体系，成功开发出新型铝基-磷酸铁锂电芯、铝基-锰酸锂电芯、铝基-钴酸锂电芯和铝基-三元电芯等超宽温域电池产品。 张帆指出，新型铝基锂离子电池还具有低温充电、长续航、快充等优势。在低温充电性能上，新型铝基电池产品实现了零下30摄氏度低温正常充电；在续航性能上，得益于铝基负极材料高理论容量，电池能量密度较传统锂离子电池提升13%-25%，能做到长续航。此外，由于铝基复合负极优异的导电性能，产品还能实现20分钟充满电，为半小时充电需求提供了解决方案。 在价格方面，与目前主流的锂离子电池相比，新型铝基锂离子电池价格高5%-10%。但对比目前市场上其他低温电池产品，基于材料选择，新型铝基锂离子电池成本则可以降低10%-30%。 “安全方面，传统锂离子电池在过充或低温条件下容易产生锂枝晶，可能刺穿隔膜，带来电池短路等隐患。而新型铝基负极在过充或低温条件下能有效缓解锂枝晶的产生，提高安全性。”张帆说。不过，虽然新型铝基锂离子电池理论优势明显，但其应用还有待市场验证。 “新型铝基锂离子电池容量还有进一步提升空间。电池容量提升会导致铝出现膨胀粉化问题，稳定性会有所下降。”有业内人士指出，如何平衡容量和循环寿命的关系，是下一代新型铝基锂离子电池研发攻关的重点工作。 针对适用场景，张帆表示，新型铝基锂离子电池可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、航天航空、极地科考等领域，尤其在高寒地区等细分市场独具优势。 张帆指出，新型铝基锂离子电池已实现储能、动力等多个应用领域的规模化量产，并在我国东北等地的分布式储能领域开展应用示范。但他同时坦言，整体来看，新型铝基锂离子电池还处于市场推广阶段。“目前在四川广元市已启动超宽温域电芯和模组制造基地项目，一期产能0.2GWh，预计明年正式投产，二期产能2GWh，以快速推动新型铝基锂离子电池产品的应用推广。”
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共识已经达成，超级产能过剩时代已经来临！ 中国锂电20年，波澜壮阔，跌宕成长。 如今我国已在全球动力与储能电池的多个核心供应链占据优势地位。比如2022年中国动力电池装车量占全球总销量的56.9%；储能电池出货量占全球比例达87%；正/负极材料出货量约占全球市场份额的90%，电解液出货量全球占比超85%，锂电隔膜占据全球超80%市场份额等等。 但是当前的一系列数据都在证明，中国锂电强势崛起的背后，也有风险在加速聚集。尤其在全球经济下行/增速放缓的大背景下，新能源产业内部也在发生剧烈变化，比如 “疯狂扩张与严重产能过剩，供需博弈与原材料价格剧烈波动，全球化发展与贸易保护盛行” 等诸多因素都在加剧产业分化进程，几乎可以确定，动力与储能电池产业已步入新一轮残酷竞争与洗牌周期。 首先看24潮产业研究院(TTIR)统计的一组数据：截止目前，在动力电池、储能电池、正极材料、负极材料、电解液与锂电隔膜这6大核心赛道上，已知的企业产能规划均远超2025年第三方研究机构对市场需求的预测上限，未来三年内出现严重产能过剩似乎已经不可避免。 众所周知，一些电芯型号在储能或动力电池中都能用，所以尽管产品不一样，但是背后的产线几乎都是一样的，这也就是为什么几所有动力与储能电池巨头的身影几乎都是重叠的。 而如上表所示，当前产能扩张最疯狂就是动力与储能电池领域。据24潮产业研究院(TTIR)统计，仅20家动力/储能电池企业2025年产能规划已达6188GWh，而根据市场最乐观预测，到2025年动力与储能电池市场的总需求也不过2010GWh。 而目前市场的玩家远远不止于这20家动力与储能电池企业。 据天赐材料董事长徐金富透露，锂电赛道现在有8.9万家企业，仅2022年到现在一年半的时间，就新注册5.8万家企业。 若考虑全球范围内其他产业巨头的发展规划，2025年全球动力与储能电池企业产能规划很可能将超过8000GWh。 更多资本的疯狂涌入正在加速产业洗牌进程。 近几个月内，已有多位产业领袖公开呼吁警惕动力与储能电池领域出现的 “超级产能过剩与疯狂价格战” 现象及风险。 在 “2023中国汽车重庆论坛” 上，长安汽车董事长朱荣华公开表示，新能源汽车行业早已经告别了过去 “少电、缺电、贵电” 的局面，国内电池行业出现了产能过剩的情况，而且产能过剩的现象还非常严重。下一步，电池企业或将迎来自己的 “淘汰赛” 。 瑞浦兰钧董事长曹辉也直言，现在产业已经进入寒冬前的深秋。“竞争已经到了深水区，很多公司都在生死边缘。我觉得90%的电池集成商都会倒下。电池厂倒下两三家的概率也很高。去年年底时我的预测就相对保守了，已经感觉到了“超级过剩”时代要来了， 能保住30%-40%的增长就相当不错。很多冲进来的公司最后一定是灰头土脸地出去，对电池的复杂性要有敬畏。” 不久前，远景能源储能事业部总经理郑汉波也表达了相似观点：一些靠资本支撑无核心技术的企业，为求生存再融资，低质低价中标，难以持续，也为产业埋下隐患。“今年储能市场火热，但明年可能80%的（储能系统集成商）企业会倒下。” 历史多次证明，没有卖不出去的产品，只有卖不出去的价格。其实，部分核心产业链出现产能过剩的时间点要超乎很多人的想象，这从今年部分核心产品价格变化中已得到部分印证。 据24潮团队及鑫椤锂电整理统计，2023年前11个月，动力与储能电池核心产业链价格全线暴跌，其中动力电池跌幅超44%，方形储能电芯（磷酸铁锂）降幅超51%，另外部分正极材料与电解液产品价格降幅超60%，电池级碳酸锂价格跌幅更是超过74%。 对于此轮凶猛的降价潮，曹辉表示，电池到4毛多钱的时候，全行业基本上都不赚钱。 蜂巢能源董事长杨红新近日也在高工锂电年会上直言，“储能市场，有的企业觉得很好，我个人觉得很不好，储能行业不健康。” 他举了一个例子，翻翻这两年大型储能的标书，中国有几十家、上百家企业都可以满足这些招投标的要求，其实就是看哪家公司报价更低。而储能电池质保和质量的表现，未来五年、十年才能看到，但五年十年后很多公司可能都不在了。 宁德时代首席科学家吴凯在近日举办的世界储能大会上表示，新型储能的发展不能图一时之利，要谋长久之计，就像房子是用来住的，不是用来炒的，储能是用来用的，不是用来撑门面、做摆设的。 吴凯坦言，现在很多企业都声称自己能做到20年、25年，运行寿命能达到12400甚至15400，客户和第三方如果检测这些指标依据什么标准，目前应该说还没有，基本上靠的是口头承诺。 “整个储能行业不是即将进行洗牌，而是正在洗牌的过程当中。行业里面对于低价的追求会逐渐从一次性的购买转向全生命周期考量。” 亿纬锂能副总裁、亿纬储能总裁陈翔如是说。 摩根士丹利分析认为，中国市场的 “价格战” 或将加速二线电池厂商进入产能整合与优胜劣汰的阶段。 事实也确实如此，近日一则天津市捷威动力工业有限公司（简称捷威动力）的《公司停工停产、员工放假及培训通知》震动业界。其通知显示，捷威动力计划自12月1日起停产，复工时间将根据公司经营情况另行通知。 随后，捷威动力确认了这一消息，称天津捷威部分中后台支持部门员工停工，系公司根据战略及业务需求做出的临时业务调整。 捷威动力并非无名之辈。官网显示，该公司成立于2009年，注册资本12.18亿元，总部位于天津，同时拥有盐城、长兴两大生产基地，有效产能达到10GWh，在职人员超过2400名。2022年，其市场占有率排行行业第11，2023年前10个月，仍排在行业第13。 截至今年6月底，复星国际(00656.HK)及其管理的基金持有捷威动力49.95%的股权，为其第一大股东。复星国际披露的数据显示，2022年，捷威动力营业收入达25.89亿元，同比增长127.22%，未披露净利情况。 据接近捷威动力的人士向媒体透露，捷威动力目前还没有盈利，当前市场竞争激烈，短时间内亦看不到盈利前景。原有投资人不愿意继续承受亏损，正在筹划更换投资人，新的投资方可能会调整产能规划。在投资方完成交接之前，公司决定部分生产基地暂时停产。 如今，“十四五” 棋至中盘，中国乃至全球动力与储能电池产业步入全新的发展时期，伴随着资本的疯狂涌入，以及一体化与全球化竞争的全面展开，可以预见的是，未来围绕全球新能源的主导权与定价权，无论是企业层面，还是国家层面的较量与博弈可能还会进一步升级，这一切似乎都在预示着，大战将起，剩者为王！ 纵观中国锂电激荡的20年间，强悍的市场战斗力毋庸置疑，但其仍难以摆脱市场对其 “大而不强” 的质疑声。 究其原因，其距离真正的 “建立全球性的商业生态系统” 还有一段很长的距离。 一组数据或许可以说明一些问题。据SNE Research数据，2023年1-7月海外（除中国市场以外）动力电池装机量前十企业中只有4家中资企业，分别为宁德时代、比亚迪、远景动力和孚能科技，4家企业市场占有率仅为31.60%。 近年外部环境也在发生剧烈变化。尤其是，近乎统治传统能源一个时代的欧美并不甘心被中国超越，为了保护自身的战略地位，贸易保护主义开始盛行。比如在2022年美国出台的《通胀削减法案》(Inflation Reduction Act)中，美国政府表示将对产自本土的汽车给予一定的税收补贴。此外电动汽车必须满足 “电池中一定价值量占比的关键矿物需来自于美国或美国自贸协定国家” “电池中在北美制造或组装的电池组件大于一定占比” 这两项条件，才有资格获得每辆车7500美元的税收抵免，只满足其中一项则仅能获得3750美元税收抵免。而且该法案明令，中国的特别实体企业生产的电池，2024年后也拿不到退税。 欧洲方面也明确设定了锂、镍、钴、石墨、锰等战略原材料的本土产能目标，并且在补贴、贸易等环节，也都设置了本地化的要求。 如今一场席卷全球的扩张战争已经打响，未来谁能更快完成全球产能布局，谁就可能抢占先机。 此前孚能科技董事长王瑀在参加央视《对话》栏目时也曾预测，以2026年为分水岭，之后北美、欧洲对电池必须本地化生产的要求就将进入实操议程。 近日，有业内人士亦对24潮直言：“再不出海（建厂），就来不及了。” 目前国内很多动力与储能电池巨头都在加速海外产能布局。据24潮团队不完全统计，截至目前，国内已有宁德时代、远景动力、国轩高科、中创新航、蜂巢能源、孚能科技、亿纬锂能、欣旺达等10家动力电池巨头计划或者已在海外有深度的产业布局，其公开对外披露的/媒体公开报道的项目达33个，总投资预算超4000亿元。 其中至少10个项目投资预算在100亿元以上，仅15个项目披露的动力电池产能规划就已超440GWh。 此外据高工产业研究院(GGII)不完全统计，截至2023年7月23日，我国已有22家锂电材料企业公布海外扩产项目37个，合计投资金额超1370亿元。其中仅统计2023年初至7月23日期间，就有16家企业公布海外扩产项目20个，合计投资金额超957亿元，扩产项目数量和合计投资金额占近几年总扩产项目的比重分别高达54%和69%以上。 不过中国锂电出海绝非一片坦途。比如早在2019年，宁德时代就开始在德国图灵根州建设第一座海外工厂，直到2023年年初，该工厂才宣布投产。以宁德时代的扩产经验与技术实力，仍历时四年之久，其中困难，可见一斑。 此外，海外建厂还面临更高的生产成本和人力成本。由于海外动力电池产业链并不完备，主要原材料及生产设备仍需从亚洲进口，产品制造成本高企。而且海外建厂要加大人员培训力度，并按照当地工会要求提供合规的工作环境，人力成本更高。据德国联邦统计局数据统计，2020年德国制造业和经济服务业的雇主平均每小时支付36.70欧元工资，欧盟国家平均人工成本为28欧/小时。如果按28欧/小时，5天8小时工作制算，德国工人的月薪在4700欧元左右，约为人民币35700元。 此外，我们也要承认，日、韩企业深耕多年海外市场，我国企业海外经验不足。日本松下、韩国 LG、三星SDI等企业已进入国际车企供应链体系，并在全球范围内加快产业布局。随着ACC、Northvolt、Verkor、Britishvolt、Freyr、Morrow、Italvolt等欧洲本土动力电池企业逐步投产，我国供应商在海外布局将面临更加激烈的国际市场竞争。 纵观产业发展趋势与变化，未来全球新能源企业将围绕新技术、新产能、新资本等多个维度进行新一轮较量，竞争成败必将对未来产业格局与发展产生深远影响。笔者分析认为，未来拥有 “技术突破与持续创新力，先进产能布局与高效执行力，全球化布局与发展，财务健康与雄厚资本实力” 等四大能力的企业更具有穿越周期，持续发展壮大的基因与实力。 考虑到全球经济、金融与市场环境存在剧烈波动风险，企业在先进产能、一体化与全球化布局时，也要量力而行。任正非在《不做昙花一现的英雄》一文中曾说过，“如果没有坚实的基础，擅自扩张，那只能是自杀。”（本文仅供参考，不构成投资建议，文末附部分产业链产能规划与海外布局情况）
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纽约，2023年11月27日——电池价格在2022年经历了史无前例的上涨，但今年又重拾跌势。研究机构彭博新能源财经的分析显示，锂离子电池组价格下跌了14%，创下139美元/千瓦时的纪录低点。驱动因素为由于电池价值链各环节的产能大幅增长而导致的原材料和零部件价格下跌，同时，需求增长低于一些行业预期。 分析表明，2023 年新能源汽车和固定式储能领域的电池需求仍有望同比显著增长53%，达到9.5亿千瓦时。尽管取得这一增长，但主要电池制造商报告称工厂开工率下降，而需求和收入则低于诸多公司的预期。因此，许多新能源汽车和电池制造商重新评估其生产目标，这转而又对电池价格造成影响。锂价在2022年底达到高点，但此后对锂价将保持在高位的担忧已经基本消退，目前价格正再次回落。 彭博新能源财经储能分析师及该报告的主要作者Evelina Stoikou表示：“今年电池价格继续紧跟原材料价格走势。在我们开展这项调研的许多年里，价格下跌一直受到规模学习和技术创新的驱动，但这一态势已经发生变化。今年价格下跌的原因是价值链各环节的产能大幅增长，再加上需求弱于预期。” 这些数字是多种电池最终用途的平均值，包括不同类型的新能源汽车、公交车和固定式储能项目。就纯电动汽车电池组而言，2023年的容量加权平均价为128美元/千瓦时。在电芯层面，纯电动汽车电芯的平均价仅为89美元/千瓦时，占电池组平均价格的78%。过去四年中，电芯在电池组中的成本占比显著提高，此前几年这一比例为70%。这部分是因为电池包（电池组）设计变化，如已有效降低成本的无模组技术(CTP)。 从地区来看，中国电池组平均价格最低，为126美元/千瓦时。美国和欧洲的电池组价格分别高出11%和20%，这反映出这些市场的相对不成熟、生产成本较高、产量较低以及应用范围的多样性。今年中国国内还出现了激烈的价格竞争，因为电池制造商纷纷提高产能，以期在不断增长的电池需求中分一杯羹。 电池行业继续转向低成本磷酸铁锂(LFP)正极材料体系。这类电池组和电芯的全球加权平均价格最低，分别为130美元/千瓦时和95美元/千瓦时。今年是彭博新能源财经分析发现LFP电芯均价第一次低于100美元/千瓦时。2023年，LFP电芯的平均价比锂镍锰钴氧化物(NMC)电芯低32%。图1：2013-2023年锂离子电池组和电芯的容量加权均价 来源：彭博新能源财经。（注：所有值均以2023年美元实际汇率计。加权平均调研值包括来自乘用车、公交车、商用车和固定式储能的303个数据点。） 接受调研的矿产商和金属交易商预计，锂、镍和钴等关键电池金属的价格将在2024年进一步下跌。有鉴于此，彭博新能源财经预计明年电池组均价将会再次下跌，达到133美元/千瓦时（按 2023 年美元实际汇率计）。未来几年，技术创新和制造工艺改进应会推动电池组价格进一步下跌，在2025年跌至113美元/千瓦时，而后在2030 年跌至80美元/千瓦时。 彭博新能源财经储能研究主管Yayoi Sekine表示：“电池价格在过去两年呈现过山车式走势。美国和欧洲等大型市场正在建立本土电池制造能力，我们正密切关注生产激励措施和关键矿物法规收紧将如何影响电池价格。这些本土化努力将给未来几年各地区的电池价格走势增添一些复杂性。” 随着本土产业规模扩大，美国和欧洲等地区电池生产本土化可能向电池组价格施加上涨压力。与目前生产大多数电池的亚洲相比，由于能源、设备、土地和劳动力成本更高，美国和欧洲的电池制造成本更高。美国根据《降低通胀法案》(IRA)向电芯和电池组提供45美元/千瓦时的生产税收抵免等本土化政策可以抵消部分成本，尽管IRA对定价的影响尚不明朗。 在研发上持续投资、改进制造工艺和供应链上各环节产能扩张，将有助于在未来十年提升电池技术并降低成本。彭博新能源财经预计，下一代技术，如硅和锂金属负极、固态电解质、新型正极材料和电芯制造工艺，将在进一步降低价格方面发挥重要作用。
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11月24日，工信部对拟公告符合《锂离子电池行业规范条件》企业名单（第七批）和拟撤销锂离子电池行业规范公告企业名单（第二批）公示。 其中，湖南桑顿新能源科技有限公司不再从事锂离子电池正极材料业务，拟撤销其规范企业资格；浙江天能能源科技股份有限公司等6家企业名称发生变更，拟更新有关公告信息。 以下为具体信息：
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近日，长天新能源益阳20GWh储能锂电池基地一期在益阳高新区举行投产仪式。 据悉，长天新能源锂电池研发生产基地在益项目总投资22亿元，用地面积约200亩，分两期建设，其中项目一期占地面积120亩，总投资12亿元，2021年9月开工建设，历时2年于今日正式实现量产。 新能源产业是推动益阳高新区产业转型升级和可持续高质量发展的重要引擎，推动新能源产业发展，已成为各地普遍共识。长天新能源锂电池研发生产基地项目的落地，标志着益阳高新区在打造新材料新能源产业集群的道路上又迈出了坚实的一步。 近年来，益阳高新区立足国家级园区定位，深耕装备制造、电子信息、新材料新能源“两主一特”产业，金博股份、科力远以及本次投产的长天新能源已经成长为高新区新材料新能源产业的龙头企业。
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10月19日，东京大学研究团队研发了一种新型锂离子电池。该电池采用无钴材料作为正极，硅氧化物作为负极，能够达到4.9伏的最大电压，并首次实现了1000次充放电循环的稳定性。这一重大进展得益于其独特的电解质设计策略。该设计提升了负极的反应电位，有助于形成坚固的钝化层，并提高电解液还原和氧化稳定性。 锂化/脱锂电位的提高和钝化层的形成是电解质设计和电池开发的关键。LiNi0.5Mn1.5O4作为无钴正极材料，具有高工作电位（平均4.7伏）和较高理论比容量（每克147毫安时）的优点。然而，LiNi0.5Mn1.5O4在高电位下会引起电解液氧化、铝阳极腐蚀和正极材料中过渡金属溶出等问题。SiOx作为负极材料，具有理论比容量高（每克1965~4200 毫安时）、成本低和储量丰富的优势。然而，其在充放电过程中会发生大幅度的体积变化（高达200%），导致负极颗粒和表面钝化层破坏，从而加速电解液降解。 为解决上述问题，研究团队通过优化电池系统的整体电位图，设计了一种独特的电解液结构，即浓度为3.4摩尔每升的LiFSI/FEMC (LiN(SO2F)2 /methyl (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate)。在该设计中，绝大多数锂离子与FSI-阴离子紧密结合，构成了致密的离子对结构。该结构破坏了电解液中锂离子的稳定性，从而使负极反应的电势增加，降低了电解液还原的可能性。通过FSI-阴离子在负极表面的分解，成功形成了一个富含无机物的坚固钝化层。该钝化层不仅高效地传导锂离子，而且机械和化学均表现出强稳定性，有效地抑制了电解液在负极表面的进一步降解。为了提高正极反应的电势并增强电解液的氧化稳定性，团队还加入了含氟溶剂FEMC。该溶剂降低了对锂离子和铝阳极的侵蚀，有效地减缓了正极材料中的过渡金属的溶出速度。 该研究为锂离子电池的持续高效发展提供了新的方向，促进经济和绿色电极材料的利用，并有望扩展至其他电化学能源领域。相关的研究成果已发表在《Nature Sustainability》期刊中。
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最近关于液流电池的重磅信息层出不穷。 仅在十月内，全球首套兆瓦级有机液流电池和首套吉瓦级锌铁液流电池工厂接连在宿迁、珠海投产，液流电池正式进入规模化、产业化发展的时代。 液流电池储能独角兽企业如天府储能、纬景储能分别获得了数千万投资和50亿授信；永泰能源则出资700万美元认购了新加坡液流电池公司Vnergy合70%的股份。 科研端也有新突破：西湖大学王盼团队利用水系有机液流电池在充放电过程中实现了电化学碳捕。 这样看来，有人说今年是液流电池元年，也是恰如其分的。 早在2021年，国家发改委和能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》文件就特别提到，要坚持储能技术多元化，实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。 液流电池一直都是长时储能的“后备军”，有了政策的加持，液流电池的发展按下加速键，逐渐来到了“台前”。 液流电池是一种利用两种或多种溶解在液体中的活性物质，在离子膜两侧进行氧化还原反应来储存和释放能量的装置。前期碍于产业化困难，液流电池长期停留在实验室当中。 但在2022年，液流电池产业化取得突破性进展，兆瓦级产品量产交付，首个吉瓦时级别项目集采开标，大连液流电池储能调峰电站一期成功并网等诸多事件，业界看到了发展的曙光。 相比起磷酸铁锂等新型电池，液流电池其活性物质是单独储存在外部储罐中的液体电解质，输出功率和储能容量相互独立，可拓展性能良好，能够解决锂电池储能两者不可兼得的问题。图说：液流电池示意图来源：SolarReviews 而且，液流电池在充放电的过程中，不涉及物相的变化，因此循环寿命可达上万次，整体使用寿命可以达到20年或者更长时间。另外，因其水系的特质，一般不燃烧、不起火，安全性能突出，且环境友好。 根据其技术特点可以发现，液流电池和锂电池相比虽然能量密度较低，但其最大的优势在于可以满足大规模储能和长时储能的需求。图说：液流电池（铁铬、全钒）与其他电化学电池技术对比来源：知乎 储能的应用场景和需求多种多样，任何一种技术路线都不是唯一解，最重要的是从安全角度还是经济性角度合理配置和调整。 01.长时储能需求迫切 由于风、光发电的不连续性，在未来以可再生能源为主体的新型电力系统中，缺乏大规模的长时间、大容量储能技术支撑将会是转型过程中巨大的风险点。 如果新型电力系统中可再生能源的比例超过50%，储能设施必要需要具备十几个小时乃至几天的储能时长，满足吉瓦级别的再生能源并网、长时间削峰填谷的需求。 但锂离子电池目前的技术水平难以满足长时间、大容量储能的需求。 因此全球对于长时储能（充放电时间超高六小时）的技术越来越重视。 根据彭博新能源财经的数据，截止到今年9月，全球已经投产的长时储能达1.4GW/8.2GWh，而储备项目已经达到33GW/156GWh，其中，中国是最大的市场，占储备项目装机容量的92%。 据不完全统计，仅今年3—6月，我国在建及规划液流电池产线超过9条，产能规划合计超过8.2吉瓦，潜在年产值超过700亿元。 目前能满足大规模长时间储能的技术主要有压缩空气储能和抽水蓄能，然而上述两种受地形地理环境影响明显，无法在全国推广使用。因此，液流电池因其技术特点能够及时补位。 从产品分类看，液流电池按照电解液体系的不同可分为全钒、锌铁、锌溴、铁铬等20多种技术路线。 全钒液流电池是目前全球范围技术成熟度最高、商业化最快的液流电池路线。全钒液流电池利用钒离子化合价的变化来实现电能与化学能之间的转化。与其他电池相比，全钒液流电池具有本质安全性、保值率高、零成本无限增容和无二次污染等优点。 除了全钒液流电池之外，锌基液流电池也是主要液流电池中的一种。在取得技术突破后，锌基液流电池相比其他电池，具有成本低、能量密度高、安全性好、环境友好等优点，在大规模储能领域具有较好的应用前景。 而与上述无机氧化还原型液流电池相比，水系有机液流电池（AORFBs）采用的电解液则是具有氧化还原活性的有机分子水溶液，具有反应活性高（一般比无机氧化还原电对高2~3个数量级）且溶解度、可调性好，分子尺寸设计性强等特点，在能量密度、功率密度和循环寿命等方面与其它储能技术比优势明显。 02.液流电池工厂加速落地 最近在广东珠海投产的纬景储能“超G工厂”就是锌铁液流电池工厂，年产能超6吉瓦时，实现了从兆瓦级向吉瓦级产能的巨大跨越。 纬景储能在众多液流电池技术路线中，没有选择技术相对成熟的全钒液流电池，而是选择了“锌铁液流电池”。 其自主研发的新一代锌铁液流电池产品GP110，采用碱性水系电解液配方，不燃不爆、安全无毒，具备安全、寿命长等特点；原材料（包括锌和铁）充足且平价易得，成本优势和降本空间显著。图说：锌铁液流电池GP110来源：纬景储能 除了广东珠海之外，纬景储能目前还在山东、湖北、江西加速推进建设和规划锌基液流电池“超G工厂”项目。 而全球首套兆瓦级水系有机液流电池在江苏宿迁投产，则宣告了国内首家有机液流储能电池企业正式迈入大规模储能赛道。图说：水系有机液流电池投产启幕来源：宿迁时代储能 水系有机液流电池作为新型储能技术，不同于全钒、铁铬等液流电池使用强酸作为支持电解液，该技术使用中性NaCl水溶液作为支持电解液，产品更加安全环保、综合能效更高、使用寿命更长。 此外，有机氧化还原分子环境友好、原料丰富且制备较容易，可以低成本生产，适于大规模应用。 宿迁市近日印发了《宿迁市支持新型储能产业发展的若干政策措施》，在具体的支持政策中，宿迁市拿出了单个企业最高2000万元的补贴，并在企业成果转化、核心技术攻关、高新技术企业认定等方面给予了较大力度的支持，以此加快项目招引建设。 良好的政策为企业放开手脚积极竞逐新赛道、努力做大做强新型储能产业提供了坚实的基础。 03.投资人闻风而动 过去两年国内储能“爆火”，推动锂电池储能企业估值水涨船高，投资人难以抉择。 有业内投资人士坦言，“自己已不看源网侧的电化学储能项目，一方面是估值过高，一、二级市场倒挂；另一方面，源网侧储能已经是一片红海，价格战压薄企业利润空间。” 面对可选标的日益减少，一级市场的投资人开始将目光转向储能的细分赛道，而长时储能中的液流电池则被认为是潜在的投资机会。 有行业观察者表示，在双碳目标之下，新型储能已经成为下一个万亿赛道。 前两天天府储能刚完成数千万元天使轮融资，由中小企业发展基金（成都）交子创投基金（GP:东方富海）领投，成都科创投集团和成都绿色低碳集团联合发起设立的成都梧桐绿碳基金跟投，康桥创投担任独家财务顾问。 而天府储能选择的赛道就是全钒液流电池，本轮融资将用于全钒液流电池技术研发、产能布局和团队扩建。 纬景储能作为国内首家锌铁液流电池领域的独角兽，自2022年以来经历过数轮融资，目前总募资额超10亿元，投资方包括高榕资本、松禾资本、大横琴集团、国合新力等，所募资金聚焦于提升纬景储能锌铁液流电池的产能，进一步降低储能电池的成本。 被永泰收购70%股份的新加坡液流电池公司Vnergy也是一家具备全钒液流电池储能先进技术研发能力的国际化科技公司。 Vnergy拥有创始人王庆教授在新加坡国立大学发明的全钒液流电池固态储能等技术专利使用权，致力于新一代高密度全钒液流电池储能技术和产品的研发，较目前应用的全钒液流电池产品在热稳定性、能量密度和成本方面均具有明显的行业领先优势。 永泰能源表示，本次通过新加坡德泰储能投资控股Vnergy，使公司进一步拥有了行业领先的新一代全钒液流电池储能技术，将加快实现公司在全钒液流电池储能领域的技术迭代。 不过，现阶段液流电池投资成本还是相对较高。有行业专家总结道，锂电池和液流电池可以互为补充： “建议大型储能项目中一部分采用液流体系，可以提升项目的整体安全性。另外，由于锂电的循环寿命比液流电池短，当部分锂电的循环寿命到期时，可以提高液流电池的比例，最大限度分摊风险，激活液流电池产业链。”
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据报道，一组来自韩国的研究人员近期成功开发出了一种不易燃的凝胶聚合物电解质（GPE），有望通过降低热失控和火灾事故的风险，彻底改变锂离子电池（LIBs）的安全性。 在过去，LIBs的潜在可燃性引起了人们的极大关注，特别是在电动汽车中。为了解决这一关键问题，由韩国国立蔚山科学技术研究院（简称UNIST）领导的研究团队成功开发了一种开创性的不易燃聚合物半固态电解质，为减轻电池火灾提供了一种有希望的解决方案。 传统上，不可燃电解质在很大程度上依赖于加入阻燃添加剂或具有极高沸点的溶剂。然而，这些方法往往导致离子电导率显著降低，从而影响电解质的整体性能。 在上述突破性的研究中，研究小组在电解质中加入了微量的聚合物，创造了半固态电解质。与现有的液体电解质相比，这种新方法将锂离子的电导率显著提高了33%。 此外，采用这种不可燃半固态电解质的袋式电池的循环寿命提高了110%，有效地防止了固体-电解质间相（SEI）层形成和运行过程中不必要的电解质反应。最新研究结果已于近期发表在了ACS（美国化学学会）旗下《ACS Energy Letters》杂志上。 这种创新电解质的关键优势在于其卓越的性能和不可燃性。聚合物半固态电解质通过抑制燃烧过程中与燃料化合物的自由基链反应，有效抑制电池火灾的发生。研究小组通过定量分析其稳定和抑制自由基的能力，证明了所开发聚合物的卓越性。 UNIST能源与化学工程学院教授Jihong Jeong强调说：“电池内部聚合材料与挥发性溶剂之间的相互作用使我们能够有效地抑制自由基链反应。通过电化学量化，这一突破将极大地有助于理解不可燃电解质的机理。” 据悉，科学家们通过各种实验进一步证实了电池本身的卓越安全性。该团队的综合方法包括将不易燃的半固态电解质应用于袋式电池，确保对电解质不燃性的评估扩展到实际电池应用中。 “使用不易燃的半固态电解质，可以直接纳入现有的电池组装过程，将加速未来更安全电池的商业化。”他们说。 该研究在国内申请了5项专利，在海外申请了2项专利，进一步凸显了这一成果的意义。此外，它还得到了韩国国家研究基金会（NRF）、科学和信息通信技术部（MSIT）、韩国产业技术评价研究院（KEIT）、韩国化学技术研究院和三星SDI（一家电池和电子材料制造商）的支持。
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工信微报消息，为贯彻落实《铅蓄电池行业规范条件（2015年本）》，促进我国铅蓄电池行业持续、健康、协调发展，根据《铅蓄电池行业规范公告管理办法（2015年本）》有关规定，工业和信息化部近日印发通知，组织开展2023年铅蓄电池行业规范公告申报工作。各省级工业和信息化主管部门负责组织本地区铅蓄电池企业申报工作，依据《铅蓄电池行业规范条件（2015本）》要求，对申请公告企业的申请材料进行初审，征询省级生态环境主管部门，提出相关初审意见，并填写在《申请书》的相应位置。
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“双碳”背景下，我国能源结构正在向以新能源为主体的新型电力系统转型，而储能是推动能源系统变革的重要技术路径之一。当前，储能市场的需求更加多样化，铅炭储能作为重要的新型储能技术，凭借灵活部署、受自然环境影响小、建设周期短、安全性高、放电功率大、成本低等优势，正稳定落地电源侧和用户侧储能场景。天能股份（688819）作为新能源电池行业佼佼者，是国内最早研发推广铅炭储能技术的企业之一。目前，天能参与建设的多个国内外铅炭储能电站均实现了一次投运、长期稳定的设计效果和示范效应。近日，浙江省分布式零碳智慧电厂推进现场会在浙江长兴和平镇举行。由国家电投携手天能股份共同建设的世界最大铅炭智慧电厂“和平共储”项目，引起业界广泛关注。“和平共储”项目是目前世界上规模最大的铅炭储能电厂，可以通过数字化智慧控制系统，聚合分布式能源、用户侧储能以及可调负荷等多种元素，实现平抑负荷波动、补充尖峰缺口、降低客户用能成本等功能，为当地电力保供以及电网灵活性和调节能力的提升贡献力量。天能股份为电站提供清洁、安全、高效的铅炭电池，助力其打造成为户用铅炭储能全球示范。“和平共储”项目装机容量规模为100MW/1000MWh，含铅炭电池约300万个，一次充满可存100万度电，以城镇居民每户用电量12.5度/日计算，可满足8万户居民一天的普通用电。作为百万度电级别的储能电站，“和平共储”项目一期工程所需电池容量相当于41.5万辆电动两轮车，整体就像是一个巨大的电能“水库”，能灵活提供削峰填谷、调峰调频等电力服务，助力地方能源保供及促进新能源消纳。项目全部建成后，年调峰电量超过3亿kWh，年产值可达2亿元。“和平共储”项目具备五大显著特点，其充分体现了天能股份铅炭电池在储能领域的技术优势与应用价值，具体表现为：安全指数高。天能股份供给的铅炭电池无易燃物，属于水系电池，是确保高安全性的基础。同时，项目电池单元采用液冷方式，散热更均匀，改善了电池运行环境，增强了安全性；设备寿命长。天能股份铅炭电池在铅酸电池的负极中添加特制的导电性多孔炭，解决了负极活性物质颗粒变大的问题，电池的寿命是传统铅酸电池寿命的两倍；经济性好。一方面，铅炭电池储能单位用电价格实惠，建设成本与运营度电成本都较低；另一方面，铅炭储能全生命周期环境负荷很低，电池正负极材料及电解液均可回收，且回收工艺简单、技术成熟，残值率高达45%；建设周期短。项目采用标准化设计、模块化建设，电池单元上下2层为一块“积木”，实现“搭积木式”快速拼接，并采用了“变流”+“升压”一体化设计。项目从开工到一期竣工仅耗时3个多月；资源整合能力强。项目利用数字化调控平台聚合各级分布式零碳电厂，具有巨大的发展市场和良好的发展前景。此外，该项目的成功并网，也实现了三大新突破：一是首次全方位多要素多场景展示国家电投套娃式多层级智慧控制系统架构和源网荷储一体化聚合；二是在浙江省首次实现储能资源的共享；三是实现了整村户用储能试点突破。铅炭储能在构建新型能源体系的转型趋势下，前景广阔，未来可期。天能股份将坚定在铅炭电池领域持续突破，实现技术与产品性能的全面升级，不断打造创新的电池产品与储能系统解决方案，为促进经济绿色增长、保护生态环境、调整能源结构、推动科技创新注入强大的动力，助力共创零碳未来。
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2022年7月27日上午8点18分，瑞达集团瑞启年产400万千伏安时OPzV固态铅碳电池项目在湖南衡阳松木经开区盛大开工！随着云计算、大数据、物联网等高新技术的迅猛发展，“碳达峰、碳中和”成为国家战略目标，储能市场的未来前景广阔。为抢抓这一市场机遇，2022年6月，瑞达集团投资8亿元，在衡阳松木经开区建设瑞启新能源OPzV固态铅碳电池产业园，并于7月27日正式开工动土。该项目预计2023年初建成投产，达产后预计可实现年产值40亿元，实现年税收2亿元。该项目的开工建设，标志着瑞达集团在衡阳投资发展规划得进一步落实落地，也是助推瑞达集团在衡的高速发展，实现产业集群和原地倍增的重要体现。瑞启新能源OPzV固态铅碳电池产业园在双碳战略下储能电源市场将会迎来上万亿的风口，瑞达集团依托技术、产品和产业链优势，正在加快新型储能产业的布局和发展。瑞达集团计划5年内对储能专用OPzV固态铅碳电池投资200亿，全力打造双碳战略下OPzV固态铅碳电池头部企业，力争在十年内把衡阳瑞达打造成千亿储能电池生产基地，千亿储能电站集成基地，打造世界级的“双千亿安全新型储能之都”。瑞启新能源OPzV固态铅碳电池产业园的开工建设，正是瑞达集团储能战略布局稳步推进的重要一环。项目亮点：OPzV固态铅碳电池OPzV 纳米硅固态铅碳电池是瑞达于 2006 年成功设计开发的新型储能用环保硅铅固态电池；是国内首家成功开发并量产应用的硅铅固态电池。OPzV采用纳米级气相二氧化硅作为电解质，是百分百固态结构，没有液体不存在泄露，有效解决了电池热失控起火的安全问题；其正负极材料、隔板、电解质等材料均是防火防爆级别，不起火不爆炸，不会有安全隐患；旧电池可以回收再生利用，绿色环保，不会造成二次污染。相比传统铅酸电池、胶体电池、锂电池及其他化学能电池，硅铅固态电池有安全性高、寿命长、经济性好、资源循环利用等明显优势，解决了电化学储能电池的起火爆炸行业痛点。OPzV纳米硅固态铅碳电池应用场景广泛，特别是适用于中大型储能。广泛应用于工商业储能、发电侧储能、电网侧储能、数据中心（IDC储能）、核电站、机场、地铁等高安全要求的领域。OPzV固态铅碳电池储能优势安全维度材料安全：组成电池的正负极、隔板、电解质等材料是防火防爆级，在明火状态下，不起火不爆炸；系统由EMS智控管理：保证电池温升不超过40℃，不会热失控。环保维度材料环保，采用气相纳米二氧化硅电解质，无游离液体，与外界完全隔绝，对环境友好；制造过程，废水废气废渣等做到0排放。经济性维度度电成本低，寿命长；充放电效率94%以上；制造成本还有降低空间。资源维度铅矿资源丰富，提炼方便，价格低廉；退役电池可达到100%循环再生。（Li储量少，且属于消耗性资源；Co属于稀有金属。
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近年来，全球化学电池市场中，锂离子电池异军突起，化学电池的元老——铅酸电池的地位似乎岌岌可危。然而，相对于锂离子电池，铅酸电池仍然具有成本低、技术成熟、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势。7月8日，在上海有色网（SMM）和天能控股集团有限公司共同举办的第十七届国际铅锌峰会暨国际铅锌技术创新大会——铅行业市场与技术论坛上，与会的业内专家进一步介绍，最近一些年，我国铅酸电池行业多项新技术涌现，纯铅电池和水平电池等新型铅酸电池的制造工艺也不断成熟，应用领域继续扩大。看似已步入垂垂暮年的铅酸电池，实际仍然喷涌着勃勃生命力。铅酸电池新技术助力“碳中和”作为工业化最早的电池，铅酸电池自1859年发明至今已经有160多年的历史。铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液。其在化学电池市场中份额最大、使用范围最广，特别是在起动和大型储能等应用领域，仍具有不可替代的地位。据天能控股集团中央研究院副院长郭志刚在论坛中介绍，目前，全球范围内来看，锂离子电池依托能量密度的先天优势，处于快速增长期；铅酸电池则处于高位平台期；而下一代电池技术如钠离子电池尚处于开发阶段。在此背景下，国内铅酸电池产量近两年来小幅下降，产量保持在200GWh/年，全球产量维持在400GWh/年。预计到2025年，全球锂离子电池的产能将是铅酸电池的3—4倍。不过，锂离子电池普遍存在着锂/钴/镍等原料成本高，锂电全周期的碳排放较高，安全性不稳定等缺陷。相较而言，铅酸电池在成本、稳定性、安全性、再生利用等方面存在优势。尽管如此，在锂离子电池迅猛的追赶势头下，铅酸电池确实面临着“不进则亡”的生存危机。在论坛中，郭志刚重点介绍了目前国内铅酸电池行业中新型的正极铅膏技术和真空化成技术。传统的铅酸电池正极铅膏（铅膏是铅酸蓄电池活性物质的母体）制作流程长，能耗高，正极和膏现场污染程度大，添加剂采用机械混合，成本也相对高昂。而新的“一步法正极配方复合技术”则是用特种铅制作粉，形成有用成分均匀分布的复合铅粉，和膏时只需加入水纤维和硫酸。“相对于常规的典型正极铅膏工艺，一步法的一致性更好，成本能够降低1000元/吨。”郭志刚介绍说。其次是真空化成技术。据了解，通常而言，电池在生产完成后，必须先进行化成和测试，然后才能安装到系统中。电池化成过程采用专门的电池化成设备对电池进行充电和放电，需要高精度电压和电流，以确保电池实现规定的使用寿命。只有在顺利通过测试之后，电池才可以进入市场。目前，电池化成是电池生产过程中的主要瓶颈之一。为了激活刚刚装配好的电池单元或电池组中的材料，需要花费长达20小时的时间进行充电放电循环。但这个过程必不可缺，因为它极大地影响着电池的使用寿命、质量和成本。据郭志刚介绍，采用常规的化成技术，电池化成时间长，耗用的电量多，集群内部温度均一性较差，温度不易控制。而真空化成技术的化成时间短——通常小于半天，化成电量少，极群内部温度均一性好，温度易控。通过这一技术，可以达到降本增效，节能减排的目的，并且提高电池化成效率，改善化成极板的均一性，提高电池寿命。此外，铅酸电池出现的新技术还包括了在正极板栅中使用冲网板栅；正极采用高密度铅膏、提高活性物质与板栅界面贴合性，在正极配方中优化添加剂（加入锡锑铋铅丹/低氧化度铅丹）；在电池隔板中优化粗细纤维比例，从而提高回弹性等。纯铅电池技术进一步成熟纯铅电池最早由美国艾诺斯电池集团下属的Gates公司于1973年研发成功。通过近50年的不断研发、改进，纯铅电池的制造技术也得到了长足发展。从电池的电化学性能、结构设计、电池材料(包括外壳材料)、制造工艺及控制等方面来看，纯铅电池都体现了铅酸电池的极高水平。所谓纯铅电池，是指电池的正负极板栅（板栅是电极的集电骨架，起传导、汇集电流并使电流分布均匀的作用，是活性物质的载体）和活性物质均采用高纯度铅（99.999%），电池通过连续铸带、连续冲网等特殊工艺制造而成。在此次论坛中，据理士国际技术有限公司技术总裁陈军介绍，传统铅酸电池的正负极板栅以铅为主要原料，但在铸造时都要加入其它金属 ，如铅钙合金 、铅钙锡合金、低锑合金等，形成合金板栅。但合金金属的加入，导致电池极板在使用过程中腐蚀加快，电池的自放电大，使用过程中失水较快，电池内阻较大，这是传统铅酸电池固有的缺陷。虽然各蓄电池厂家对铅酸电池进行技术更新，设计改造，但传统铅酸电池依然存在高温下环境下的使用寿命较短、浮充使用和循环使用难以同时兼顾、充电时间较长等问题。例如，新疆金风科技有限公司某内部人员此前在一份报告中指出，我国的风力发电机组变桨系统的备用电源多采用普通铅酸蓄电池。在环境温度在40—50度时，铅酸蓄电池的浮充寿命只有不足1年的时间，而目前我国大部分的风力发电机组都在“三北“地区，夏季高温炎热，机舱平均运行在40度左右，极大降低了铅酸蓄电池的浮充寿命。据陈军介绍，相较于普通铅酸电池，纯铅电池拥有四大优势，首先，纯铅电池的适用温度范围广（-40℃至+80℃），特别适应于极恶劣的环境；其次，由于纯铅电池的极板超薄（约1mm，传统电池极板厚度约为3mm），在同一尺寸壳体内，可以装入更多的极板，大大增加了电池内部的反应面积，从而提高了电池的化学反应效率，并且降低了电池内阻，具有更高的能量密度。再次，纯铅电池具有快速充电接受能力，充电3小时电池容量达到90%以上（一般GEL胶体电池需要8-10小时）；最后，由于纯铅电池采用超薄多极板设计，在短时间放电能力上（如城市轨道交通行业30分钟至2小时放电需求），比传统铅酸电池的放电能力提高40%左右。此外，纯铅电池纯铅板栅的腐蚀速率，仅为常规重力浇铸铅钙合金板栅的约1/6，耐腐蚀性能更好。同时由于电池内部杂质少，失水率低，自放电小，每月自放电率小于2%，因此，电池有较长的储藏寿命，无需再充电时间可达两年。不过，业内人士向澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者指出，由于纯铅电池的正负极板非常“柔软”，强度不够，给极板制造带来了很大的困难，另外极板的叠加和装配也很难实施。因此早期的纯铅电池采用了卷绕式结构设计，容量最大只有100AH。随着智能制造技术的快速发展，纯铅电池的极板制造和装配技术已得到有效解决,电池的单体容量已达到600AH。据了解，纯铅电池的优良特性，使其逐步受到国内通讯行业和城市轨道交通行业的关注，部分城市已开始推广使用。水平电池实现传统电池结构突破相较于普通铅酸电池乃至纯铅电池，水平电池采用了更新型的材料，在电池结构上也实现了颠覆性的突破。易德维能源科技有限公司总经理张正东向澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者介绍说，1980年，美国军方为水平电池研究立项，开启了铅酸电池革命的序幕。上世纪90年代末，美国Electro Source公司在全球率先研发出了水平电池的商业技术。一方面，水平电池使用了新材料。以易德维公司的水平电池为例，其采用了复合纯铅板栅，板栅内部核心是航天级高强度玻璃纤维，由多极耳浇铸而成，抗拉强度可达100546 Kgf/cm2，纤维外层包覆纯铅层（铅中仅掺入约10%的锡，以增强材料的强度）,在2000MPa冷挤压成型。而后，这些复合铅丝编织成为板栅结构，涂抹活性物质成为电池极板。这种编织结构使得活性物质接触面积大，电流密度100%均匀。据易德维能源科技公司内部估测，这种新型复合纯铅板栅的耐腐蚀性是普通重力浇铸板栅的9倍。不仅如此，跟普通的电池通过极耳、汇流排和跨桥连接不同，水平电池基于双极性极板技术,采用特殊极板堆叠方式，实现电池内部的立体串并联，极大缩短了电流的导电路径，从而大幅降低了电池内阻。较普通电池，水平电池内阻降低了70%左右。同时，电池的正负极活性物质同时涂敷在一块极板上，更利于大电流的快速充放电。此外，与传统铅酸电池和纯铅电池的垂直极板放置不同，水平电池采用极板水平放置，能有效地避免活性物质脱落和电解液分层，促进氧复合，有效提升电池的充电效率和循环寿命。基于这些突破性的设计，水平电池具有诸多优越性能。据张正东介绍，快充是其一大优势。相较于普通铅酸电池，水平电池具有极速快充能力，3C电流（即放电电流是电池标称容量的3倍）下只需75分钟就能充满，充电20分钟电池容量能达80%以上。低温环境下水平电池的表现性能也很好。在-50℃的环境中电池能够一键起动，-40℃时电池的放电容量还可达40%以上，超低温放电能力是普通产品的2倍。这一方面是由于电池的电阻低，另一方面是由于水平电池采用贫液设计，即电解液呈固态状吸附于隔板，不具有流动性，相较而言，普通电池的液态电解液更容易冻住。特别地，水平电池还具有耐破坏、抗振动的优点。由于水平电池的电解液呈固态状，外壳即使破损也无液体泄露，而在内部单体间，数百根铅丝构成了立体串联并联网络，任何破坏均不能将其连接完全损坏。基于这样的优异性能，水平电池可适用于重卡，船舶，改装车，游艇，观光车，军用车辆，特种车辆，工业机器人等领域，“未来在储能领域，凭借其稳定、安全性，水平电池也能发挥重要作用。”张正东说。目前，易维德公司的水平电池产品在国内外都有成功使用的案例。据张正东介绍，2020年9月，公司的水平电池已使用在挪威位于北极圈内的一座灯塔上。这座灯塔长期处于零下20度的高寒环境中，传统铅酸电池每周都需要直升机更换，而锂电池也不能满足其要求，易维德公司的水平电池在灯塔上安装后已经连续使用一年半，电池状态良好。而在浙江省安吉县的山区，水平电池也一显身手。安吉地区坡多路陡，当地环卫车原本使用的是水电池，需要经常加水维护，成本高且麻烦，还存在酸液溢出、腐蚀车架的问题，电池通常在使用至8个月后，环卫车就会出现爬坡无力，甚至遛坡的现象，充电时间也长。2020年10月，当地环卫车换上了水平电池，电池动力强劲，车辆爬坡压力缓解，电池能快速充电，从而节省了成本，提高了工作效率。不过，张正东向澎湃新闻记者（www.thepaper.cn）坦言，“水平电池仍然属于全新的产品，仍然处于研发改进的过程，产品还需要得到进一步的检验，并没有实现完全的量产。”目前，易维德公司的水平电池每天产量约为300只，产品类别包括了超级重卡电池，超级起动电池，船舶专用电池，高性能军用车辆专用电池等。而据了解，在国内，除了易德维能源科技有限公司外，传统铅酸电池的生产厂商如天能集团，超威集团也在进行水平电池的研发，但产品均未进入量产阶段。
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在一年多的时间里，沈某等人共非法处置1.4万余吨废旧铅蓄电池，造成盐河水质严重污染。从2017年获悉案件线索，到2021年斩断犯罪链条，江苏省淮安市清江浦区检察院生态检察办案团队历时三年半，将一起刑事附带民事公益诉讼案办成了部门上下联动的精品案。当下，电动车已经成为人们出行的重要代步工具，它使用的是平均寿命约为两年的铅蓄电池，两年后，很少会有人留意这些废旧电池去了哪里，但在“有心人”眼中，这些“废品”却是价值惊人的宝贝。从2017年获悉案件线索，到2021年斩断犯罪链条，江苏省淮安市清江浦区检察院生态检察办案团队历时三年半，将一起刑事附带民事公益诉讼案办成了部门上下联动的精品案，引发社会各界广泛关注。七旬老人主动“自首”2017年夏，住在淮安盐河边的不少村民反映，空气中总有刺鼻的酸臭味，水面上还经常出现来历不明的黑色物体，盐河的水质被严重污染。了解到这一情况后，淮安市清江浦区检察院作为淮安市环境资源类案件集中管辖院，立即派出生态检察办案团队，提前介入案件，与公安机关一同调查核实污染源。最终，在一个隐蔽于偏远乡下的破旧工厂里，查获了一个紧邻盐河的无证拆解废旧铅蓄电池的小作坊，厂房有两个篮球场那么大，里面堆满了大大小小的电池和被拆解下来的零部件，地面流淌着黑褐色的酸臭液体。正当公安机关和检察机关准备调查幕后黑手时，一名姓曹的七旬老人主动前来投案。这不禁令人疑惑：“70多岁的外地老人，为什么不在家颐养天年，而要大老远跑到这里干违法的事？”职业敏感引起了办案团队的警觉，这里面可能另有隐情。办案团队通过引导公安机关侦查发现，老曹是来顶包的，真正的幕后黑手是沈某、侯某以及老曹的儿子曹某。原来，曾靠倒卖废旧铅蓄电池发家的沈某，无意间向侯某吐槽倒卖电池的生意越来越难做，侯某便给沈某支招——“如果把电池里面的铅炼出来，一吨能卖到一两万元，要比倒卖电池赚得多！”考察了侯某在山东投资的厂子后，沈某、侯某、曹某三人一拍即合，在淮安市淮阴区合伙干起了废旧铅蓄电池回收、拆解、冶炼、售卖的勾当。其中，沈某负责废旧铅蓄电池的收购以及各生产现场的管理，侯某负责联系从山东运送铅锭炼制炉，提供部分生产原料，曹某负责对外销售成品铅锭。很快，沈某等人就找来会计、现场负责人、工人、驾驶员等20余人，分别从事记账、称重、拆解、运输等工作。落网主犯拒不交代检察官经实地走访了解到，小作坊的工人都是从外地过来挣“快钱”的，流动频繁。在没有防护的环境中工作，不到一个星期，他们体内的血铅含量就能达到铅中毒标准的3倍。而在现场，电池拆解、冶炼过程中产生的液体被随意倾倒在地上，隔着老远就能闻到酸臭味，被腐蚀的土地寸草不生，旁边不到100米就是水源地。2017年11月，沈某等14人被检察机关批准逮捕。要想依法打击犯罪，当务之急是查清楚沈某等人到底处置了多少废旧铅蓄电池。然而，在检察官依法对沈某进行讯问时，沈某却拒不交代犯罪事实。主要犯罪嫌疑人拒绝交代、废旧铅蓄电池来源不明、炼出的铅锭又不知去向……正面出击受到阻碍，办案团队决定从侧面分头突破，一方面引导公安机关对犯罪嫌疑人的住所、手机、电脑等展开排查；另一方面以小作坊为切入点，反复勘查现场、走访调查。由于沈某先后在多个乡镇设置了7个隐蔽窝点，案件调查难度大。检察官们走访现场近20次，引导公安机关补充收集证据近千页，最终从仓库保管员的记账本、合伙人侯某家中搜查出的资产负债表以及几名会计的微信聊天记录中，找到了与电池重量有关的关键证据。经过办案团队分工配合，将不同账目录入表格，交叉比对时间有无重合，剔除重复数据，最终查明，在一年多的时间里，沈某等人共非法处置1.4万余吨废旧铅蓄电池，对外输送出价值近亿元的铅锭。经评估，涉案几个区域生态环境的修复费用近2000万元。2019年9月，清江浦区检察院对沈某等14人以涉嫌污染环境罪提起刑事附带民事公益诉讼。沈某等14人被法院分别判处六年至一年六个月不等有期徒刑，连带赔偿生态修复费用等1800万余元。“沈某等人污染环境案件是近年来淮安市检察机关在依法履职，深入打好污染防治攻坚战，保护绿水青山方面的一个成功典范。”观摩案件庭审后，全国人大代表、江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司轧钢厂三轧车间主任杨庚豹这样评价。斩断遍布多省市的犯罪链条“沈某的拆解、冶炼团伙只是利益链条中的一环，其上游有电池供货商，下游有铅锭铅灰收购者、工人、会计、仓库管理员等。”办案团队负责人、该院副检察长张超运介绍。对此，办案团队推动公安机关继续倒查，随着关联案件越挖越深，案件事实也愈发令人触目惊心，这个犯罪链条的“足迹”竟然遍布了全国10多个省市。办案中，办案团队成员按照废旧铅蓄电池的来源、非法处置过程、铅锭铅灰和拆解物去向三条脉络，分别梳理各行为人的犯意、联络和分工。经多次公检法会商和检察官联席会议，统一司法办案尺度，准确认定行为性质。对明知他人用于废旧铅蓄电池拆解冶炼的电池回收、拆解物处置等人以污染环境罪提起公诉，对铅锭铅灰收购者则以掩饰、隐瞒犯罪所得罪追究刑事责任。2021年3月29日，涉案的最后一名被告人被判处刑罚。至此，历经三年半，这条非法回收、拆解、冶炼、销售犯罪链条上的68名不法分子，全部得到了法律严惩。至于小作坊里的那些工人，他们既是违法者，同时也是受害者。经过考虑，检察机关仅对有管理职责的少数人提起公诉，对那些没有实际参与投资、管理、分成的大多数人，在进行集中普法训诫后，不再追究刑事责任。此外，办案团队还撰写了案件专项报告，得到淮安市委的高度重视，并先后联合环保、交通、公安等九部门对870家废旧铅蓄电池相关企业开展集中整治，净化了行业风气。“现在难闻的气味没有了，河水也干净了，有时候还能看到鱼咧！”再次来到盐河边，村民这样告诉检察官。
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共识已经达成，超级产能过剩时代已经来临！ 中国锂电20年，波澜壮阔，跌宕成长。 如今我国已在全球动力与储能电池的多个核心供应链占据优势地位。比如2022年中国动力电池装车量占全球总销量的56.9%；储能电池出货量占全球比例达87%；正/负极材料出货量约占全球市场份额的90%，电解液出货量全球占比超85%，锂电隔膜占据全球超80%市场份额等等。 但是当前的一系列数据都在证明，中国锂电强势崛起的背后，也有风险在加速聚集。尤其在全球经济下行/增速放缓的大背景下，新能源产业内部也在发生剧烈变化，比如 “疯狂扩张与严重产能过剩，供需博弈与原材料价格剧烈波动，全球化发展与贸易保护盛行” 等诸多因素都在加剧产业分化进程，几乎可以确定，动力与储能电池产业已步入新一轮残酷竞争与洗牌周期。 首先看24潮产业研究院(TTIR)统计的一组数据：截止目前，在动力电池、储能电池、正极材料、负极材料、电解液与锂电隔膜这6大核心赛道上，已知的企业产能规划均远超2025年第三方研究机构对市场需求的预测上限，未来三年内出现严重产能过剩似乎已经不可避免。 众所周知，一些电芯型号在储能或动力电池中都能用，所以尽管产品不一样，但是背后的产线几乎都是一样的，这也就是为什么几所有动力与储能电池巨头的身影几乎都是重叠的。 而如上表所示，当前产能扩张最疯狂就是动力与储能电池领域。据24潮产业研究院(TTIR)统计，仅20家动力/储能电池企业2025年产能规划已达6188GWh，而根据市场最乐观预测，到2025年动力与储能电池市场的总需求也不过2010GWh。 而目前市场的玩家远远不止于这20家动力与储能电池企业。 据天赐材料董事长徐金富透露，锂电赛道现在有8.9万家企业，仅2022年到现在一年半的时间，就新注册5.8万家企业。 若考虑全球范围内其他产业巨头的发展规划，2025年全球动力与储能电池企业产能规划很可能将超过8000GWh。 更多资本的疯狂涌入正在加速产业洗牌进程。 近几个月内，已有多位产业领袖公开呼吁警惕动力与储能电池领域出现的 “超级产能过剩与疯狂价格战” 现象及风险。 在 “2023中国汽车重庆论坛” 上，长安汽车董事长朱荣华公开表示，新能源汽车行业早已经告别了过去 “少电、缺电、贵电” 的局面，国内电池行业出现了产能过剩的情况，而且产能过剩的现象还非常严重。下一步，电池企业或将迎来自己的 “淘汰赛” 。 瑞浦兰钧董事长曹辉也直言，现在产业已经进入寒冬前的深秋。“竞争已经到了深水区，很多公司都在生死边缘。我觉得90%的电池集成商都会倒下。电池厂倒下两三家的概率也很高。去年年底时我的预测就相对保守了，已经感觉到了“超级过剩”时代要来了， 能保住30%-40%的增长就相当不错。很多冲进来的公司最后一定是灰头土脸地出去，对电池的复杂性要有敬畏。” 不久前，远景能源储能事业部总经理郑汉波也表达了相似观点：一些靠资本支撑无核心技术的企业，为求生存再融资，低质低价中标，难以持续，也为产业埋下隐患。“今年储能市场火热，但明年可能80%的（储能系统集成商）企业会倒下。” 历史多次证明，没有卖不出去的产品，只有卖不出去的价格。其实，部分核心产业链出现产能过剩的时间点要超乎很多人的想象，这从今年部分核心产品价格变化中已得到部分印证。 据24潮团队及鑫椤锂电整理统计，2023年前11个月，动力与储能电池核心产业链价格全线暴跌，其中动力电池跌幅超44%，方形储能电芯（磷酸铁锂）降幅超51%，另外部分正极材料与电解液产品价格降幅超60%，电池级碳酸锂价格跌幅更是超过74%。 对于此轮凶猛的降价潮，曹辉表示，电池到4毛多钱的时候，全行业基本上都不赚钱。 蜂巢能源董事长杨红新近日也在高工锂电年会上直言，“储能市场，有的企业觉得很好，我个人觉得很不好，储能行业不健康。” 他举了一个例子，翻翻这两年大型储能的标书，中国有几十家、上百家企业都可以满足这些招投标的要求，其实就是看哪家公司报价更低。而储能电池质保和质量的表现，未来五年、十年才能看到，但五年十年后很多公司可能都不在了。 宁德时代首席科学家吴凯在近日举办的世界储能大会上表示，新型储能的发展不能图一时之利，要谋长久之计，就像房子是用来住的，不是用来炒的，储能是用来用的，不是用来撑门面、做摆设的。 吴凯坦言，现在很多企业都声称自己能做到20年、25年，运行寿命能达到12400甚至15400，客户和第三方如果检测这些指标依据什么标准，目前应该说还没有，基本上靠的是口头承诺。 “整个储能行业不是即将进行洗牌，而是正在洗牌的过程当中。行业里面对于低价的追求会逐渐从一次性的购买转向全生命周期考量。” 亿纬锂能副总裁、亿纬储能总裁陈翔如是说。 摩根士丹利分析认为，中国市场的 “价格战” 或将加速二线电池厂商进入产能整合与优胜劣汰的阶段。 事实也确实如此，近日一则天津市捷威动力工业有限公司（简称捷威动力）的《公司停工停产、员工放假及培训通知》震动业界。其通知显示，捷威动力计划自12月1日起停产，复工时间将根据公司经营情况另行通知。 随后，捷威动力确认了这一消息，称天津捷威部分中后台支持部门员工停工，系公司根据战略及业务需求做出的临时业务调整。 捷威动力并非无名之辈。官网显示，该公司成立于2009年，注册资本12.18亿元，总部位于天津，同时拥有盐城、长兴两大生产基地，有效产能达到10GWh，在职人员超过2400名。2022年，其市场占有率排行行业第11，2023年前10个月，仍排在行业第13。 截至今年6月底，复星国际(00656.HK)及其管理的基金持有捷威动力49.95%的股权，为其第一大股东。复星国际披露的数据显示，2022年，捷威动力营业收入达25.89亿元，同比增长127.22%，未披露净利情况。 据接近捷威动力的人士向媒体透露，捷威动力目前还没有盈利，当前市场竞争激烈，短时间内亦看不到盈利前景。原有投资人不愿意继续承受亏损，正在筹划更换投资人，新的投资方可能会调整产能规划。在投资方完成交接之前，公司决定部分生产基地暂时停产。 如今，“十四五” 棋至中盘，中国乃至全球动力与储能电池产业步入全新的发展时期，伴随着资本的疯狂涌入，以及一体化与全球化竞争的全面展开，可以预见的是，未来围绕全球新能源的主导权与定价权，无论是企业层面，还是国家层面的较量与博弈可能还会进一步升级，这一切似乎都在预示着，大战将起，剩者为王！ 纵观中国锂电激荡的20年间，强悍的市场战斗力毋庸置疑，但其仍难以摆脱市场对其 “大而不强” 的质疑声。 究其原因，其距离真正的 “建立全球性的商业生态系统” 还有一段很长的距离。 一组数据或许可以说明一些问题。据SNE Research数据，2023年1-7月海外（除中国市场以外）动力电池装机量前十企业中只有4家中资企业，分别为宁德时代、比亚迪、远景动力和孚能科技，4家企业市场占有率仅为31.60%。 近年外部环境也在发生剧烈变化。尤其是，近乎统治传统能源一个时代的欧美并不甘心被中国超越，为了保护自身的战略地位，贸易保护主义开始盛行。比如在2022年美国出台的《通胀削减法案》(Inflation Reduction Act)中，美国政府表示将对产自本土的汽车给予一定的税收补贴。此外电动汽车必须满足 “电池中一定价值量占比的关键矿物需来自于美国或美国自贸协定国家” “电池中在北美制造或组装的电池组件大于一定占比” 这两项条件，才有资格获得每辆车7500美元的税收抵免，只满足其中一项则仅能获得3750美元税收抵免。而且该法案明令，中国的特别实体企业生产的电池，2024年后也拿不到退税。 欧洲方面也明确设定了锂、镍、钴、石墨、锰等战略原材料的本土产能目标，并且在补贴、贸易等环节，也都设置了本地化的要求。 如今一场席卷全球的扩张战争已经打响，未来谁能更快完成全球产能布局，谁就可能抢占先机。 此前孚能科技董事长王瑀在参加央视《对话》栏目时也曾预测，以2026年为分水岭，之后北美、欧洲对电池必须本地化生产的要求就将进入实操议程。 近日，有业内人士亦对24潮直言：“再不出海（建厂），就来不及了。” 目前国内很多动力与储能电池巨头都在加速海外产能布局。据24潮团队不完全统计，截至目前，国内已有宁德时代、远景动力、国轩高科、中创新航、蜂巢能源、孚能科技、亿纬锂能、欣旺达等10家动力电池巨头计划或者已在海外有深度的产业布局，其公开对外披露的/媒体公开报道的项目达33个，总投资预算超4000亿元。 其中至少10个项目投资预算在100亿元以上，仅15个项目披露的动力电池产能规划就已超440GWh。 此外据高工产业研究院(GGII)不完全统计，截至2023年7月23日，我国已有22家锂电材料企业公布海外扩产项目37个，合计投资金额超1370亿元。其中仅统计2023年初至7月23日期间，就有16家企业公布海外扩产项目20个，合计投资金额超957亿元，扩产项目数量和合计投资金额占近几年总扩产项目的比重分别高达54%和69%以上。 不过中国锂电出海绝非一片坦途。比如早在2019年，宁德时代就开始在德国图灵根州建设第一座海外工厂，直到2023年年初，该工厂才宣布投产。以宁德时代的扩产经验与技术实力，仍历时四年之久，其中困难，可见一斑。 此外，海外建厂还面临更高的生产成本和人力成本。由于海外动力电池产业链并不完备，主要原材料及生产设备仍需从亚洲进口，产品制造成本高企。而且海外建厂要加大人员培训力度，并按照当地工会要求提供合规的工作环境，人力成本更高。据德国联邦统计局数据统计，2020年德国制造业和经济服务业的雇主平均每小时支付36.70欧元工资，欧盟国家平均人工成本为28欧/小时。如果按28欧/小时，5天8小时工作制算，德国工人的月薪在4700欧元左右，约为人民币35700元。 此外，我们也要承认，日、韩企业深耕多年海外市场，我国企业海外经验不足。日本松下、韩国 LG、三星SDI等企业已进入国际车企供应链体系，并在全球范围内加快产业布局。随着ACC、Northvolt、Verkor、Britishvolt、Freyr、Morrow、Italvolt等欧洲本土动力电池企业逐步投产，我国供应商在海外布局将面临更加激烈的国际市场竞争。 纵观产业发展趋势与变化，未来全球新能源企业将围绕新技术、新产能、新资本等多个维度进行新一轮较量，竞争成败必将对未来产业格局与发展产生深远影响。笔者分析认为，未来拥有 “技术突破与持续创新力，先进产能布局与高效执行力，全球化布局与发展，财务健康与雄厚资本实力” 等四大能力的企业更具有穿越周期，持续发展壮大的基因与实力。 考虑到全球经济、金融与市场环境存在剧烈波动风险，企业在先进产能、一体化与全球化布局时，也要量力而行。任正非在《不做昙花一现的英雄》一文中曾说过，“如果没有坚实的基础，擅自扩张，那只能是自杀。”（本文仅供参考，不构成投资建议，文末附部分产业链产能规划与海外布局情况）
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纽约，2023年11月27日——电池价格在2022年经历了史无前例的上涨，但今年又重拾跌势。研究机构彭博新能源财经的分析显示，锂离子电池组价格下跌了14%，创下139美元/千瓦时的纪录低点。驱动因素为由于电池价值链各环节的产能大幅增长而导致的原材料和零部件价格下跌，同时，需求增长低于一些行业预期。 分析表明，2023 年新能源汽车和固定式储能领域的电池需求仍有望同比显著增长53%，达到9.5亿千瓦时。尽管取得这一增长，但主要电池制造商报告称工厂开工率下降，而需求和收入则低于诸多公司的预期。因此，许多新能源汽车和电池制造商重新评估其生产目标，这转而又对电池价格造成影响。锂价在2022年底达到高点，但此后对锂价将保持在高位的担忧已经基本消退，目前价格正再次回落。 彭博新能源财经储能分析师及该报告的主要作者Evelina Stoikou表示：“今年电池价格继续紧跟原材料价格走势。在我们开展这项调研的许多年里，价格下跌一直受到规模学习和技术创新的驱动，但这一态势已经发生变化。今年价格下跌的原因是价值链各环节的产能大幅增长，再加上需求弱于预期。” 这些数字是多种电池最终用途的平均值，包括不同类型的新能源汽车、公交车和固定式储能项目。就纯电动汽车电池组而言，2023年的容量加权平均价为128美元/千瓦时。在电芯层面，纯电动汽车电芯的平均价仅为89美元/千瓦时，占电池组平均价格的78%。过去四年中，电芯在电池组中的成本占比显著提高，此前几年这一比例为70%。这部分是因为电池包（电池组）设计变化，如已有效降低成本的无模组技术(CTP)。 从地区来看，中国电池组平均价格最低，为126美元/千瓦时。美国和欧洲的电池组价格分别高出11%和20%，这反映出这些市场的相对不成熟、生产成本较高、产量较低以及应用范围的多样性。今年中国国内还出现了激烈的价格竞争，因为电池制造商纷纷提高产能，以期在不断增长的电池需求中分一杯羹。 电池行业继续转向低成本磷酸铁锂(LFP)正极材料体系。这类电池组和电芯的全球加权平均价格最低，分别为130美元/千瓦时和95美元/千瓦时。今年是彭博新能源财经分析发现LFP电芯均价第一次低于100美元/千瓦时。2023年，LFP电芯的平均价比锂镍锰钴氧化物(NMC)电芯低32%。图1：2013-2023年锂离子电池组和电芯的容量加权均价 来源：彭博新能源财经。（注：所有值均以2023年美元实际汇率计。加权平均调研值包括来自乘用车、公交车、商用车和固定式储能的303个数据点。） 接受调研的矿产商和金属交易商预计，锂、镍和钴等关键电池金属的价格将在2024年进一步下跌。有鉴于此，彭博新能源财经预计明年电池组均价将会再次下跌，达到133美元/千瓦时（按 2023 年美元实际汇率计）。未来几年，技术创新和制造工艺改进应会推动电池组价格进一步下跌，在2025年跌至113美元/千瓦时，而后在2030 年跌至80美元/千瓦时。 彭博新能源财经储能研究主管Yayoi Sekine表示：“电池价格在过去两年呈现过山车式走势。美国和欧洲等大型市场正在建立本土电池制造能力，我们正密切关注生产激励措施和关键矿物法规收紧将如何影响电池价格。这些本土化努力将给未来几年各地区的电池价格走势增添一些复杂性。” 随着本土产业规模扩大，美国和欧洲等地区电池生产本土化可能向电池组价格施加上涨压力。与目前生产大多数电池的亚洲相比，由于能源、设备、土地和劳动力成本更高，美国和欧洲的电池制造成本更高。美国根据《降低通胀法案》(IRA)向电芯和电池组提供45美元/千瓦时的生产税收抵免等本土化政策可以抵消部分成本，尽管IRA对定价的影响尚不明朗。 在研发上持续投资、改进制造工艺和供应链上各环节产能扩张，将有助于在未来十年提升电池技术并降低成本。彭博新能源财经预计，下一代技术，如硅和锂金属负极、固态电解质、新型正极材料和电芯制造工艺，将在进一步降低价格方面发挥重要作用。
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11月24日，工信部对拟公告符合《锂离子电池行业规范条件》企业名单（第七批）和拟撤销锂离子电池行业规范公告企业名单（第二批）公示。 其中，湖南桑顿新能源科技有限公司不再从事锂离子电池正极材料业务，拟撤销其规范企业资格；浙江天能能源科技股份有限公司等6家企业名称发生变更，拟更新有关公告信息。 以下为具体信息：
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近日，长天新能源益阳20GWh储能锂电池基地一期在益阳高新区举行投产仪式。 据悉，长天新能源锂电池研发生产基地在益项目总投资22亿元，用地面积约200亩，分两期建设，其中项目一期占地面积120亩，总投资12亿元，2021年9月开工建设，历时2年于今日正式实现量产。 新能源产业是推动益阳高新区产业转型升级和可持续高质量发展的重要引擎，推动新能源产业发展，已成为各地普遍共识。长天新能源锂电池研发生产基地项目的落地，标志着益阳高新区在打造新材料新能源产业集群的道路上又迈出了坚实的一步。 近年来，益阳高新区立足国家级园区定位，深耕装备制造、电子信息、新材料新能源“两主一特”产业，金博股份、科力远以及本次投产的长天新能源已经成长为高新区新材料新能源产业的龙头企业。
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10月19日，东京大学研究团队研发了一种新型锂离子电池。该电池采用无钴材料作为正极，硅氧化物作为负极，能够达到4.9伏的最大电压，并首次实现了1000次充放电循环的稳定性。这一重大进展得益于其独特的电解质设计策略。该设计提升了负极的反应电位，有助于形成坚固的钝化层，并提高电解液还原和氧化稳定性。 锂化/脱锂电位的提高和钝化层的形成是电解质设计和电池开发的关键。LiNi0.5Mn1.5O4作为无钴正极材料，具有高工作电位（平均4.7伏）和较高理论比容量（每克147毫安时）的优点。然而，LiNi0.5Mn1.5O4在高电位下会引起电解液氧化、铝阳极腐蚀和正极材料中过渡金属溶出等问题。SiOx作为负极材料，具有理论比容量高（每克1965~4200 毫安时）、成本低和储量丰富的优势。然而，其在充放电过程中会发生大幅度的体积变化（高达200%），导致负极颗粒和表面钝化层破坏，从而加速电解液降解。 为解决上述问题，研究团队通过优化电池系统的整体电位图，设计了一种独特的电解液结构，即浓度为3.4摩尔每升的LiFSI/FEMC (LiN(SO2F)2 /methyl (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate)。在该设计中，绝大多数锂离子与FSI-阴离子紧密结合，构成了致密的离子对结构。该结构破坏了电解液中锂离子的稳定性，从而使负极反应的电势增加，降低了电解液还原的可能性。通过FSI-阴离子在负极表面的分解，成功形成了一个富含无机物的坚固钝化层。该钝化层不仅高效地传导锂离子，而且机械和化学均表现出强稳定性，有效地抑制了电解液在负极表面的进一步降解。为了提高正极反应的电势并增强电解液的氧化稳定性，团队还加入了含氟溶剂FEMC。该溶剂降低了对锂离子和铝阳极的侵蚀，有效地减缓了正极材料中的过渡金属的溶出速度。 该研究为锂离子电池的持续高效发展提供了新的方向，促进经济和绿色电极材料的利用，并有望扩展至其他电化学能源领域。相关的研究成果已发表在《Nature Sustainability》期刊中。
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从新能源汽车到储能产业，锂电池的重要性不言而喻，而作为锂电池中极具技术壁垒的关键组件隔膜，它能使正负极分隔开来，防止两极接触而短路，对于锂电池的重要性，堪比瓣膜之于人体心脏。今天就来见识一家专精特新企业掌握的“绝活”，如何在不断拉伸中让隔膜变得更“薄”？ 实验室里，干法隔膜项目研发团队成员们正在讨论刚刚下线的锂电池隔膜产品的检测情况。 安徽界首天鸿新材料股份有限公司干法隔膜项目工程师 郭浩：整体左侧还是偏厚的，这一块需要现场工艺尽快调整，及时反馈给前端生产部门。 锂电池中的隔膜，外观就像一张半透明的塑料布，但在电子显微镜下可以看到排列均匀的纳米级的微孔存在，这样的构造在隔绝电池正负极的情况下，还能保证锂离子从中间自由通过。隔膜的厚度直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。要想让隔膜变得更薄，则需要一种特殊的拉伸工艺。 安徽界首天鸿新材料股份有限公司干法隔膜项目工程师 郭浩：整个纵向拉伸有七八十根钢滚存在，在拉伸这道工序，包括透气、孔隙、穿刺强度，性能指标在这道工序产品基本已经定型了。 在无尘车间，每年锂电池隔膜产量大约在6亿平方米，从原材料到生产工艺，企业已实现全面国产化，填补了我国干法隔膜领域的技术空白。但是企业还在不断打磨材料拉伸的绝活，以图在关键指标上实现超越。 安徽界首天鸿新材料股份有限公司干法隔膜项目工程师 郭浩：让隔膜厚度从9微米降到8微米，同时能够保证穿刺强度、拉伸强度没问题，厚度的均匀性是完全没问题的。 目前市场上干法隔膜产品大都在12微米到14微米左右，而企业研发团队挑战的8微米厚度一旦成功，无疑将再次拉升行业标准，进一步提高锂电池的能量密度。
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10月16日，为方能源贵州大龙年产10万吨锰基钠离子电池正极材料项目开工暨贵州大龙年产20GWh钠电池电芯项目签约仪式举行。 此次开工、签约项目是由深圳为方能源科技有限公司投资。贵州大龙年产10万吨锰基钠离子电池正极材料项目，总投资20亿元，主要建设锰基钠离子电池材料生产线及相关配套设施，一期将建设年产8000吨/年钠锰氧化物（水系）正极材料、10000吨/年锰基层状氧化物（有机）正极材料、2000吨/年硬碳负极材料等钠离子材料自动化生产线。年产20GWh钠电池电芯项目，总投资60亿元，总占地1500余亩，分三期实施建设，全部建成投产后，年产值可达140亿元，年税收不低于4.2亿元，解决就业300人。
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9月25日，光谷咖啡创投与业内高容量钠离子电池磷碳负极材料领域企业武汉固理新能源科技有限公司在光谷举办投资签约发布会，助推固理新能源再上新台阶。 武汉固理新能源科技有限公司是武汉理工大学教授及博士团队的创业项目，立志做钠离子电池核心技术推动者，拥有一批稳定从事新能源和新材料基础研究、小试与中试、测试与评估的中、高级专业技术团队。公司是专业从事新能源、新材料相关研发设备和基础材料研究的科技型公司，主营产品钠离子电池磷碳负极材料。 固理新能源创始人陈刚博士在接受记者采访时表示：“公司致力于钠离子电池磷碳负极材料产业化。在钠离子电池四大主材中，负极材料相对不成熟，硬碳虽最接近商用，但存在首效低、容量小和嵌钠电位过低易析钠的缺点。磷碳材料是将红磷以亚纳米尺度弥散于导电碳集体中，作为钠离子电池负极材料具有资源丰富、价廉、容量高、工作电位适中和阻燃等突出优点，也是唯一可在能量密度方面超越硬碳的负极材料。磷碳应用于钠离子电池负极，正如硅碳应用于锂离子电池负极，可提升钠离子电池25%的能量密度。我们开发的磷碳材料，具有成本低廉、容量高、循环和空气稳定性好、倍率特性优异等优势，有望成为第2代钠离子电池先进负极材料。本次签约可以让固理新能源再接再厉、精益求精、勇往直前。” 钠电能量密度和循环寿命是普通电池的数倍，具有低成本、高安全、高容量的特点。钠离子电池应用场景是低速电动车和规模储能，市场规模达到万亿，磷碳之于硬碳（钠电），相当于硅碳之于石墨（锂电）。固理新能源主要做的就是积极推进钠电负极材料的产业化，项目拥有表面原位转换和同素异形体结构转换控制两大核心技术，从而奠定了行业技术优势地位，已实现高容量（>1200 mAh/g）磷碳负极在全电池中稳定循环500次以上，基于钠电在能量密度和安全性等方面的优势，产品性能优良，未来市场空间广阔。 借助成熟的正负极材料体系和关键环节技术创新，武汉固理新能源科技实现了其电池产品综合性能的显著提升。产品实现了能量密度高、快充性能好、成本低、安全性能高的突出优势。接下来固理新能源会努力延长高容量钠离子电池循环寿命的同时，不断追求能量密度的有效提升，相信固理新能源将致力于在成本、性能等方面实现进一步突破，推动钠电负极材料的产业化和商业化应用。 光谷咖啡创投有限公司总经理李儒雄在签约发布会上表示，之所以看好并投资固理新能源科技：“首先项目市场大。钠电元年已开启，万亿市场，产业爆发在即，多方利好之下高能量密度储能技术也得到了政策助力。其次项目团队强、配合度高。项目核心团队来自武汉理工大学，武汉理工大学的材料学科在全国属于A+学科，技术支撑是非常雄厚的，拥有国家重点实验室，公司是武汉理工大学的优势学科的多名博士团队创业项目，团队稳定且技术力量很强，公司创始人兼总经理陈刚博士是武汉理工大学材料学博士，曾设计并管理运行3万吨/年新材料产线。武汉理工大学学科首席教授唐浩林担任项目首席科学家，是国家“万人计划”领军人才，被评为湖北省“产业教授”，希望唐教授的创业团队继续保持技术领先。还有就是今年是钠离子电池产业量产的元年，这个时候进入刚刚好。最后就是项目拥有超大的客户群体，维科技术、蜂巢能源、昌意钠电、超威电源、盘古钠祥、天合储能等都是公司的意向企业，客户的行业示范效应强。”李儒雄对于武汉固理新能源的技术实力和项目团队给予了高度评价，也看重这一领域的发展前景。 本次投资签约，双方将在技术研发、渠道整合、数字信息化、运营推广、品牌宣传等方面建立深入全面的战略合作关系，围绕高容量钠离子电池磷碳负极材料产业链及其上下游进行整合和宣传，依托交流平台，倾力打造电池领域新一代“明星”，助推互利共赢，深挖合作潜力，赋能产业升级，有望中流击水正当其时。
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昨日，传艺科技发布公告称，公司控股子公司江苏传艺钠电科技有限公司于近日进入某全球知名汽车制造商的供应链体系，并获得其子公司订单，由传艺钠电提供应用于乘用车领域的钠离子电池产品。 总投资10亿元的传艺钠电及新材料一期项目于去年10月开工，今年3月底投入使用，致力于钠离子电池技术研发和产业链一体化布局。2023年被业内称为“钠离子电池”元年，传艺钠电产品率先进入全球知名汽车制造商的供应链体系，对于促进扬州乃至国内钠离子电池产业发展，提高我国钠离子电池产业竞争力，具有里程碑意义。 据了解，该全球知名汽车制造商总部位于德国，旗下拥有众多知名汽车品牌。“经过对方8个月的认证，传艺钠离子电池终于获得认可并达成合作。”昨日，传艺科技相关负责人接受记者连线采访时透露，传艺钠电近日正式进入其供应链体系并获得相关供应商代码。 相较于磷酸铁锂及铅酸电池，钠离子电池资源、成本、性能优势明显，成为当下新能源电池产业发展的一个风口，也吸引了众多企业抢道布局。 传艺钠电为何能脱颖而出，获得全球知名汽车制造商的青睐？传艺科技负责人介绍：“对方看中了我们钠离子电池产业链一体化布局所彰显的成本优势。” 实际上，传艺钠电的钠离子电池在送样下游客户后，反响普遍良好，已与多家客户签订销售订单，成为国内钠离子电池产业的一匹黑马。与此相应的是，传艺钠电一期项目原计划2GWh的电池生产产能，现已扩建至4.5GWh。 面对下游旺盛需求，为了抢抓市场机遇，加速产业化进程，今年3月，传艺科技发布预案，拟总投资50亿元用于钠电池制造二期5.5GWh项目，两期最终形成合计年产3.72万吨正极材料、4万吨负极材料、10GWh钠离子电池、15万吨电解液的钠离子电池全产业链一体化的项目。“目前，公司钠离子电池二期项目已开展厂房建设等前期工作。项目整体计划2024年底全部竣工投产，投产后年销售额约250亿元。”传艺科技上述负责人介绍。 “传艺科技从宣布进入钠离子电池领域以来，进展迅速，体现了公司对在该领域发展前景、竞争优势以及公司整体价值的充分信心。”市商务局有关负责人表示，传艺科技重大项目建设将带动扬州市钠离子电池产业链发展，提升扬州市新能源电池的科技创新能力和企业竞争力。
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国内电池级碳酸锂价格一度跌破20万元/吨，市场随之对钠离子电池发展信心出现动摇。 近年来，锂价暴涨与锂资源紧张的恐慌，为钠离子电池快速发展创造了契机。但今年以来，国内电池级碳酸锂价格一度跌破20万元/吨，市场随之对钠离子电池发展信心出现动摇。 随着锂离子电池原材料价格回归理性，是否还有必要再发展钠离子电池技术？如何正确看待两种电池技术的关系？钠离子电池规模化应用还面临哪些亟待解决的问题？ 碳酸锂价格是钠电价值试金石 据了解，钠离子电池的研究可以追溯到上个世纪80年代，几乎与锂离子电池同时起步，但受限于技术瓶颈其研究一度陷入停滞。直到2000年，硬碳负极材料的发现，才使得钠离子电池的研发再次活跃。经历了几轮诸如锂离子电池原材料涨价问题，钠离子电池价格低廉、无资源限制等优势逐渐凸显，作为锂离子电池替代技术路线获得快速发展。2021年，电池头部企业宁德时代发布第一代钠离子电池，迅速催热市场对钠离子电池的热情。据业内不完全统计，当前，从事钠离子电池研发布局的企业超过100家。 但市场的快速变化超出行业预期，今年，锂电池原材料价格出现断崖式下跌。市场担忧：如果碳酸锂价格继续下行，钠离子电池将丧失最大成本优势。 浙江青钠董事长王子煊在日前召开的高工钠电峰会上算了一笔账：碳酸锂价格为20万元/吨时，钠离子电池的边际成本领先24%左右；碳酸锂价格为10万元/吨时，钠离子电池的边际成本领先12%左右；若碳酸锂价格回归到5万元/吨，钠离子电池仅领先5%的边际成本。 星恒电源小电芯工程院钠电项目组长谈亚军也拿出一组数据，以钠离子电池正极、负极、电解液价格分别为3.5万元、2.5万元、1.5万元为基础，测算出钠离子电池和锂离子电池的成本交叉点是在碳酸锂价格为6.5万元/吨时。他认为，当碳酸锂价格下行时，钠离子电池主要成本占比的镍源也会相应下跌。长远来看，钠离子电池仍具有成本优势。 “碳酸锂60万元/吨的价格高位不可能长期持续，但价格并不是钠离子电池的核心竞争力。不同化学体系的电池技术有着不同特点，钠离子电池关键要找到其应用价值。”在中科海钠总经理李树军看来，碳酸锂价格某种程度上是钠离子电池产品价值的试金石，穿越产业周期是企业发展的必由之路。 尚未完成从“0到1”的突破 事实上，2023年一直被认为是钠离子电池的发展元年，不少企业宣布在这一年开启量产。今年2月，行业首台钠离子电池试验车搭载钠电池装车试验；3月，雅迪发布搭载钠电池的两轮车；4月，宁德时代宣布，其钠离子电池落地奇瑞车型。 不过，这还谈不上真正的应用。尽管钠离子电池可以兼容使用锂离子电池生产设备，但产业尚未形成健全的供应链。据悉，当前钠离子电池存在多条技术路线，比如，正极材料可分为层状过渡金属氧化物、聚阴离子型材料、普鲁士蓝（白）类化合物等；负极以软碳、硬碳材料应用为主。目前，钠离子电池没有统一的形态共识，影响量产速度。不同技术路线也使得钠离子电池的电压平台不同，迫使应用企业选用多型号逆变器来适配，研发更复杂的BMS电源管理系统。 设备制造方面，中集海中技术总经理邓明能坦言，钠离子电池产业化痛点很多，从实验室试产到量产还有较长一段路要走，其中一大难题便是负极涂布，尤其是负极涂布的干燥技术。钠离子电池负极目前多使用硬碳，其结构晶距大、空隙多，涂布干燥非常困难，锂离子电池负极遇到的所有问题还将在钠离子电池领域进一步放大，如干燥不均等。 李树军认为，钠离子电池应用面临最大问题是能量密度低，当前钠离子电芯能量密度为300Wh/kg左右，磷酸铁锂电池能量密度在360Wh/kg-380Wh/kg，前者还有较大技术进步空间。在他看来，钠离子电池产业现在远没有完成从“0到1”的突破，达到百吉瓦时的规模还需要3-5年时间。 需找到合适应用空间 海四达电源研究院院长苏金然指出，2022年，电池行业已进入太瓦时时代；2025年，市场规模会超过2TWh，到2030年将达到6TWh以上。在这个巨大市场容量中，锂离子电池不可能一统天下，会有其他技术路线作为补充。 “钠离子电池不能仅仅从价格上竞争，要找到长处、找到适合的领域。”谈亚军指出，钠离子电池具有长寿命、宽温区、高倍率、高安全、低成本、可与锂离子电池共线等优点，这才是产业发展真正原动力。钠离子电池向下可以替代铅酸电池，向上可作磷酸铁锂电池的补充。 易事特董长何佳同样认为，钠离子电池和锂离子电池会长期共存,只是不同阶段分工应用会有不同，有些领域必须用锂、有些可以用钠。比如，锂电不间断电源（UPS）迟迟没有大规模推广，原因在于大家对锂电安全担忧，银行、通讯运营商的电源基本还以铅酸电池为主。未来，钠离子电池有望替代铅酸电池，应用在UPS、数据中心、低速电动车等领域。 众钠能源首席科学家赵建庆进一步补充，支撑钠离子电池未来市场预期的基础还是成本。降成本主要有三方面：材料层面，包括正极、负极、电解液核心在内的材料需要整个产业链进行配套；电芯制造上，可以参照锂离子电池的极限制造，采用创新的制造设备；量产方面，要通过规模化降低成本。
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在锂资源争夺日益激烈的当下，在技术上与锂电池一脉相承的钠离子电池，正在重新走入人们的视野。文 | 本刊记者 武魏楠2019年10月9日，备受瞩目的诺贝尔化学奖揭晓。美国科学家约翰·古迪纳夫、英裔美国科学家斯坦利·惠廷厄姆与日本科学家吉野彰共同获得此奖，以表彰他们在锂离子电池领域作出的突出贡献。自1991年实现商业化进入市场之后，锂电池先是开启了电子设备便携化的进程，最近十几年，锂电池又再次成为世界能源转型的重要支撑。但是，在技术上与锂电池一脉相承钠离子电池，却在科研和商业化应用上大大落后了。随着近年来锂资源争夺日渐激烈，钠离子电池重新进入了人们的视野。锂电池的研发起源于20世纪的70年代，全球石油危机的爆发再加上石油峰值论的出现，让各类替代能源的研发成为一时风口。锂是元素周期表中直径最小的金属，其单位体积的密度可以很高，所以当它成为电池中的电极材料时，可以带来更高的能量密度。但由于它也是最活泼的金属，遇到氧气时会产生强烈的化学反应，释放热量，甚至爆炸，所以很难控制。很少有人知道，一位法国科学家的理论改变了锂电池的命运。1980年，法国科学家Michel Armand等人提出了用嵌入和脱出物质作为二次锂电池正负极的新构想，组成没有金属锂的电池。充放电过程中锂离子在正负极之间来回穿梭，反复循环。这一过程后来被形象地成为“摇椅式电池”概念，成功了解决了使用金属锂的安全性问题。荣获诺贝尔奖的三位科学家正是在此概念基础上，实现了锂电池的发明和商业化。事实上“摇椅式电池”概念并不为锂离子电池所专享。在1970年代，钠离子电池与锂离子电池几乎被同时发现并进行研究。甚至在1980年代，钠离子电池研究还取得了金属层状氧化物正极材料的发现。但是随着1990年代锂离子电池商业化的成功，钠离子电池的研发工作也逐渐缓慢甚至陷入停滞。转机出现在2010年前后，学界对钠离子电池相关研究开始逐渐重视，钠离子电池企业也开始逐渐兴起，围绕钠离子的创投和资本也日益活跃。钠离子电池迎来了发展的黄金时期。伴随着碳中和的东风，钠离子电池在资本市场上也获得了巨大青睐。这个被认为是锂离子电池竞品和补充的产品，究竟如何在沉寂了50多年后强势兴起？成本优势：巨大的潜力资源差距是钠离子电池和锂离子电池最常常被拿来比较的。与钠相比，锂的资源无疑是非常匮乏的。锂资源在地壳中的丰度仅有0.0065%，而钠的丰度高达2.75位居所有元素的第6位。从资源的集中度和易获取程度而言，全球超过7成的锂资源集中在美洲，而钠资源却遍布全球，极易获得。过去一年多的时间里，由于电动汽车、储能等市场对于动力电池需求的强劲拉动，锂资源价格一路暴涨。电池用碳酸锂价格已经从2020年中约4万元/吨涨至2022年4月约50万元/吨。而作为钠离子电池正极材料的前驱体，碳酸钠价格长期稳定，价格基本维持在2000元/吨左右。而这仅仅只是钠离子电池与锂离子电池成本差距的一部分。从工作原理上来说，钠离子电池与锂离子电池一样，都是“摇椅式电池”。钠离子电池在充电时，钠离子从正极脱出，经电解液横穿隔膜嵌入负极，使正极处于高电势的贫钠态，负极处于低电势的富钠态；放电过程则与之相反，钠离子从负极脱出，经电解液穿过隔膜嵌入正极材料中，使正极恢复到富钠态。相似的原理让钠离子电池与锂离子电池在结构上高度一致，都包括了正极、负极、隔膜、电解液和集流体。只是二者在材料选择上有较大差异。钠离子电池的正极材料选择包括了层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物等三个技术路线。负极材料选择包括硬碳负极材料和软碳负极材料路线。电解质可以遵循锂离子电池的经验和思路。而在集流体材料的选择上，由于铝制集流体在低电位下易于与锂发生合金化反应，锂离子电池负极处只能使用价格昂贵的铜箔作为集流体，钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔。据中国科学院物理研究所研究员，同时也是国内钠离子电池企业中科海钠创始人的胡勇胜介绍，钠离子电池还有一个优点就是可以直接使用现有的锂离子电池生产线，无需重新建设新的生产线。2021年，中科院物理所就利用锂离子电池的生产线成功生产了8万只钠离子电池。“这使得钠离子电池具有更快的市场化速度。”胡勇胜说。但不得不承认的是，这些成本优势更多的只能在钠离子电池全面商业化、大规模生产之后才能够体现。根据国海证券研究，目前磷酸铁锂电池产业链成熟，设备折旧等费用均已摊薄，行业平均成本约为0.5元/Wh。能量密度更高的三元锂电池成本大约是0.7元/wh。而钠离子电池目前产业不成熟，产品也没有量产，所以还无法体现出成本优势。目前成本大约1元/wh。根据中科海钠预计，钠离子电池成本为推广期 0.5-0.7元/Wh；发展期0.3-0.5元/Wh；爆发期0.2-0.3元/Wh。待钠离子电池产能达到GWh水平时，各项费用摊薄，钠离子电池的成本优势将显现出来。成本优势在残酷的市场竞争中并非全部。价格更高的三元锂电池依然能依靠更强的性能获得市场青睐，但钠离子电池却并不具备这一条件，其能量密度也大大低于三元锂电池。既没有产业化带来的低成本，也没有明显高出一截的性能优势，钠离子电池凭什么在未来能源体系中占据一席之地呢？差异化竞争2021年7月，宁德时代举办了首场线上发布会。董事长曾毓群在会上发布了宁德时代的第一代钠离子电池。160Wh/kg的能量密度、15分钟充电量80%、零下20摄氏度90%的放电保持率……宁德时代一出手就震撼了整个产业界。而在宁德时代之前，国内企业实现的钠离子电池能量密度为145Wh/kg。即便是宁德时代宣布下一代钠离子电池的能量密度将达到200Wh/kg，这一数据还没有超过磷酸铁锂，距离能量密度更高的三元锂更是有一定的差距。在目前的技术条件下，钠离子电池的电芯能量密度约为70-200Wh/kg，高于铅酸电池的 30-50Wh/kg。目前钠离子电池的能量密度相较于三元锂电的200-350Wh/kg有所逊色，但与磷酸铁锂电池的150-210Wh/kg有重叠范围。铅酸电池曾经是电池领域的主流。“但是铅酸电池有不可避免的环境污染问题。”胡勇胜说，“而且在新国标公布后，铅酸电池也面临退役问题。”尽管能量密度不高，但凭借着低价优势，铅酸电池一直是两轮电动车领域的主要储能设备。但在两轮电动车的新国标对整体重量设定55公斤上限后，重量大的铅酸电池可能会被彻底淘汰。即将被淘汰的铅酸电池彰显出了一个事实：面对庞大的能量存储市场，不同的技术路线可能会有着不同的生存空间。红杉中国投资合伙人、红杉碳中和研究院院长、红杉远景碳中和基金主席李俊峰说：“不同类型的电池有不同的价格、能量密度、安全性、便利性，在选择电池的时候要根据产品特性的不同进行选择。”与锂离子电池相比，安全性无疑是钠离子电池的最大优点。此前，国家应急管理部公布了2022年一季度新能源汽车火灾数据：共计640起，比去年同期上升32%，高于交通工具火灾平均（8.8%）增幅。平均每日超7例火灾。随着电动汽车普及率的提高，安全性问题也开始逐渐引起重视。尽管“摇椅式电池”大大降低了锂电池的风险，但依然无法规避锂元素自身带来的安全新问题。而钠离子电池安全性更高。得益于更高的内阻，钠离子电池在短路状况下瞬间发热量少，热失控温度高于锂离子电池，具备更高的安全性。在针对过充过放、针刺、挤压测试时，钠离子电池的安全性表现也让人满意。相比于锂离子电池-20℃到60℃的工作温度区间，钠离子电池可以在-40℃到80℃的温度区间正常工作，-20℃环境下容量保持率近90%，高低温性能更优秀。此外，钠离子电池的倍率性能好，在快充方面具备优势。钠离子电池具备更好的倍率性能，能够适应响应型储能和规模供电，这一特性使钠离子电池能够更好地胜任大规模储能方面的应用。交通运输领域对于动力电池的能量需求无疑是最高的，所以钠离子电池即便在产业化实现低成本后，竞争力依然有限。但是在储能领域，环境适应性更强、成本更低、安全性更高的钠离子电池无疑会有着极强的竞争力。战略地位提升随着钠离子电池技术的突破，其重要性也开始被各国所重视。2020年，美国能源部发布《储能大挑战路线图》，通过“三大课题”和“五大路径”推进储能领域的发展。除了肯定钠离子电池在储能领域的应用潜力，还表明有多家隶属于美国能源部的研究机构正专注于钠离子电池的开发工作。欧盟储能计划“电池2030”项目公布了未来重点发展的电池体系，其中包括锂离子电池、非锂离子电池和未来新型电池，项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。欧盟“地平线2020研究和创新计划”更是将“钠离子材料作为制造用于非汽车应用耐久电池的核心组件”重点发展项目。中国在2022年4月印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》，提出开展钠离子电池、新型锂离子电池等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。科技部在“十四五”期间实施的“储能与智能电网技术”重点专项中，也将钠离子电池技术列为子任务，目标是进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化，提升综合性能。世界各国在政策等方面的重视也带动了企业研发的动力。目前全球共有十几家公司正在进行钠离子电池产业化开发，包括英国Faradion公司、法国Timat、美国Natron Energy等公司，以及我国的中科海钠、宁德时代、钠创新能源、星空钠电等公司，都在进行钠离子电池产业化的相关布局，均取得了重要成果。不过由于钠离子电池还没有实现产业化，对于能量密度的突破还存在一定的空间，所以不同的企业对于钠离子电池的材料选择也有不同的技术路线。尽管相对较低的能量密度可以在储能市场发挥作用，但寻求更高的能量密度依然是目前钠离子电池全面产业化的首要挑战。相较于锂离子，钠离子质量和半径更大，离子扩散速率较低，反映在电池性能上为理论容量和反应动力学特征较为逊色，这些问题需要正极材料的突破来改善。得益于锂离子电池成熟的技术与生产工艺，钠离子电池正极材料发展较为迅速。而负极材料和电解质方面的突破则会让钠离子电池在本就突出的安全性方面更上一层楼。由于钠离子电池内阻较大，短路时瞬时放热量较锂离子电池少，温升较低，在安全性方面具备先天优势。但钠离子电池电解液易燃、负极处钠枝晶生长易导致短路等问题依旧存在，因此安全性的提高需要在负极材料、电解质环节入手。在钠离子电池在能量密度和安全性实现更多突破之后，依托于已经成熟的锂离子电池生产体系，钠离子电池的产业化无疑会更加迅速。胡胜勇表示，科研是产业化的基础，在带领团队产业化的同时还必须潜心科研，为实现钠离子电池充电更快、能量密度更高、安全性更好、成本更低的目标夯实基础。宁德时代已经明确，将在2023年产业化生产钠离子电池，锂电池在称雄电池产业三十多年后，可能迎来钠离子电池的全面竞争。
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如今，锂电池已成为日常生活中不可或缺的设备，广泛应用于手机、电脑、可穿戴设备、新能源汽车等领域，几乎是“有锂走遍天下”。但锂电池也存在明显的缺点：成本高、且用于生产锂电池的原材料储量少等。鉴于此，不少国家的政府和企业纷纷加快步伐，布局“后锂电池”时代，比如欧洲有些机构致力于研制镁电池和锌电池、宁德时代推出了钠电池等。正如《日本经济新闻》杂志网站在近日报道中指出的，围绕锂电池替代品的全球竞赛已经开始！锂电池成本高锂电池诞生于上世纪60年代，上世纪90年代开始由日本索尼公司实现商业化，与其“前辈”镍氢电池、铅酸电池相比，能存储更多电能，如今已经飞入寻常百姓家，广泛应用于新能源汽车、个人电脑、智能手机等产品；它还可以储存太阳能和风能，让无化石燃料的世界成为可能。鉴于锂电池为人类作出的巨大贡献，2019年，三位“锂电池之父”荣膺诺贝尔化学奖，锂电池也成为今天蓄电池行业的“当家花旦”。但锂电池的最大缺点就是成本高。只是用在智能手机上还好，如果需要大规模储存电能的话，就需要相应的大型电池。日本经济产业省的资料显示，如果想让锂电池蓄电系统的蓄电成本达到与抽水蓄能电站持平的2.3万日元（约合1280元人民币）/千瓦，简直就是痴人说梦。此外，锂电池原材料锂、镍、钴的产地分布极度不均，且全球的锂和钴矿藏并不能完全用于生产。锂在地壳中的储量为0.0065%，全球储量仅有8600万吨；相比之下，钠、镁、锌的储量要高得多：钠在地壳中的储量为2.74%，仅中国柴达木盆地的钠盐储量就达到3216亿吨；而镁在地壳中的含量更是高达13.9%。候选元素前景看好因此，科学家们将目光投向了镁、锌、钠等元素。例如，英国剑桥大学、丹麦和以色列的知名理工科院校、德国和西班牙的研究机构共同发起了一个名为“欧盟镁交互电池共同体”（E-Magic）的研究项目。这个为期4年的前瞻性项目得到了欧盟的资金支持，目标是研发能量密度超过1000瓦时/升（相当于锂电池2倍）的、对环境友好的可充电镁电池。研究人员称，这种电池以金属镁作为负极，由于一个镁离子携带两个电子，与只能携带一个电子的锂离子相比，镁电池的容量翻了一番，目前研制成功的镁电池已经可以反复充放电500次以上。据悉，2020年，美国休斯顿大学姚彦教授课题组联合北美丰田研究中心成功研发出一种非常有前景的高能量镁电池，其潜在应用范围包括电动汽车、可再生能源系统的储电池等。虽然眼下这款电池连续充放电只有200余次，但研究团队认为，他们已为更安全、性能更高的镁电池找到了研究方向：正极使用有机化合物、负极使用芘四酮（PTO）实现快速且可逆的氧化还原过程，基于硼团簇的弱配位电解质则使离子运动更快。这种先进的阴极和电解质设计对镁电池的发展具有重大的指导意义，并将加速镁电池技术的商业化步伐。此外，日本东京都立大学教授金村圣志野研发出正极使用氧化锰、负极使用金属镁的电池。《日本经济新闻》报道指出，虽然与锂电池相比，目前镁电池的性能还处于较低水平，但其潜力值得挖掘。未来，研究人员将着重解决电解液的改性问题，并加强电极材料的研究。和镁同样引人注目的还有锌。日本东北大学小林弘明副教授和本间格教授研发的新型锌离子电池使用水溶液作为电解液，取代了传统的有机溶剂，降低了电池起火的风险。来自美国西北太平洋国家实验室和德国明斯特大学的研究人员也合作研发出一种“锌金属双离子电池”，该电池由锌阳极、天然石墨阴极和双离子盐水溶液组成。今年7月，中国宁德时代公司发布了一款钠电池，具备迄今全球最高的能量密度和超快充特性（15分钟可充电80%），预计宁德时代将不断提升钠电池的能量密度，并有望于2023年形成基本产业链。锂电池挖潜大有可为尽管各种替代性技术研究如火如荼，但从目前的发展情况来看，无论是镁电池、锌电池还是钠电池，在技术和材料方面仍有很多难题需要解决。比如，镁离子体积小、电荷密度大、极化作用强，难以插入到多数基质中去，较难形成嵌入式化合物。因此，可供选择的正极材料受限。鉴于此，也有科学家致力于深入挖掘锂电池的潜能，改善锂电池的性能，研发质量更好的锂电池。据《日本经济新闻》报道，日本汤浅公司与关西大学合作，开发出一款以硫作为正极活性物质的锂硫电池，其质量能量密度可达现有锂电池的2倍左右——目前常用于纯电动汽车的锂电池质量能量密度约为200—300瓦时/千克，而此次开发的锂硫电池质量能量密度则超过了370瓦时/千克。研究人员解释说，理论上相同尺寸情况下，锂硫电池的容量可达传统锂电池的8倍，但却存在电导率低、中间产物易溶于电解液等问题，而他们最新研制出的锂硫电池采用了有微孔的碳粒，规避了上述两个问题。汤浅公司表示，希望到2023年能将其锂硫电池的质量能量密度提至500瓦时/千克。（记者 刘 霞）
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最近关于液流电池的重磅信息层出不穷。 仅在十月内，全球首套兆瓦级有机液流电池和首套吉瓦级锌铁液流电池工厂接连在宿迁、珠海投产，液流电池正式进入规模化、产业化发展的时代。 液流电池储能独角兽企业如天府储能、纬景储能分别获得了数千万投资和50亿授信；永泰能源则出资700万美元认购了新加坡液流电池公司Vnergy合70%的股份。 科研端也有新突破：西湖大学王盼团队利用水系有机液流电池在充放电过程中实现了电化学碳捕。 这样看来，有人说今年是液流电池元年，也是恰如其分的。 早在2021年，国家发改委和能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》文件就特别提到，要坚持储能技术多元化，实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。 液流电池一直都是长时储能的“后备军”，有了政策的加持，液流电池的发展按下加速键，逐渐来到了“台前”。 液流电池是一种利用两种或多种溶解在液体中的活性物质，在离子膜两侧进行氧化还原反应来储存和释放能量的装置。前期碍于产业化困难，液流电池长期停留在实验室当中。 但在2022年，液流电池产业化取得突破性进展，兆瓦级产品量产交付，首个吉瓦时级别项目集采开标，大连液流电池储能调峰电站一期成功并网等诸多事件，业界看到了发展的曙光。 相比起磷酸铁锂等新型电池，液流电池其活性物质是单独储存在外部储罐中的液体电解质，输出功率和储能容量相互独立，可拓展性能良好，能够解决锂电池储能两者不可兼得的问题。图说：液流电池示意图来源：SolarReviews 而且，液流电池在充放电的过程中，不涉及物相的变化，因此循环寿命可达上万次，整体使用寿命可以达到20年或者更长时间。另外，因其水系的特质，一般不燃烧、不起火，安全性能突出，且环境友好。 根据其技术特点可以发现，液流电池和锂电池相比虽然能量密度较低，但其最大的优势在于可以满足大规模储能和长时储能的需求。图说：液流电池（铁铬、全钒）与其他电化学电池技术对比来源：知乎 储能的应用场景和需求多种多样，任何一种技术路线都不是唯一解，最重要的是从安全角度还是经济性角度合理配置和调整。 01.长时储能需求迫切 由于风、光发电的不连续性，在未来以可再生能源为主体的新型电力系统中，缺乏大规模的长时间、大容量储能技术支撑将会是转型过程中巨大的风险点。 如果新型电力系统中可再生能源的比例超过50%，储能设施必要需要具备十几个小时乃至几天的储能时长，满足吉瓦级别的再生能源并网、长时间削峰填谷的需求。 但锂离子电池目前的技术水平难以满足长时间、大容量储能的需求。 因此全球对于长时储能（充放电时间超高六小时）的技术越来越重视。 根据彭博新能源财经的数据，截止到今年9月，全球已经投产的长时储能达1.4GW/8.2GWh，而储备项目已经达到33GW/156GWh，其中，中国是最大的市场，占储备项目装机容量的92%。 据不完全统计，仅今年3—6月，我国在建及规划液流电池产线超过9条，产能规划合计超过8.2吉瓦，潜在年产值超过700亿元。 目前能满足大规模长时间储能的技术主要有压缩空气储能和抽水蓄能，然而上述两种受地形地理环境影响明显，无法在全国推广使用。因此，液流电池因其技术特点能够及时补位。 从产品分类看，液流电池按照电解液体系的不同可分为全钒、锌铁、锌溴、铁铬等20多种技术路线。 全钒液流电池是目前全球范围技术成熟度最高、商业化最快的液流电池路线。全钒液流电池利用钒离子化合价的变化来实现电能与化学能之间的转化。与其他电池相比，全钒液流电池具有本质安全性、保值率高、零成本无限增容和无二次污染等优点。 除了全钒液流电池之外，锌基液流电池也是主要液流电池中的一种。在取得技术突破后，锌基液流电池相比其他电池，具有成本低、能量密度高、安全性好、环境友好等优点，在大规模储能领域具有较好的应用前景。 而与上述无机氧化还原型液流电池相比，水系有机液流电池（AORFBs）采用的电解液则是具有氧化还原活性的有机分子水溶液，具有反应活性高（一般比无机氧化还原电对高2~3个数量级）且溶解度、可调性好，分子尺寸设计性强等特点，在能量密度、功率密度和循环寿命等方面与其它储能技术比优势明显。 02.液流电池工厂加速落地 最近在广东珠海投产的纬景储能“超G工厂”就是锌铁液流电池工厂，年产能超6吉瓦时，实现了从兆瓦级向吉瓦级产能的巨大跨越。 纬景储能在众多液流电池技术路线中，没有选择技术相对成熟的全钒液流电池，而是选择了“锌铁液流电池”。 其自主研发的新一代锌铁液流电池产品GP110，采用碱性水系电解液配方，不燃不爆、安全无毒，具备安全、寿命长等特点；原材料（包括锌和铁）充足且平价易得，成本优势和降本空间显著。图说：锌铁液流电池GP110来源：纬景储能 除了广东珠海之外，纬景储能目前还在山东、湖北、江西加速推进建设和规划锌基液流电池“超G工厂”项目。 而全球首套兆瓦级水系有机液流电池在江苏宿迁投产，则宣告了国内首家有机液流储能电池企业正式迈入大规模储能赛道。图说：水系有机液流电池投产启幕来源：宿迁时代储能 水系有机液流电池作为新型储能技术，不同于全钒、铁铬等液流电池使用强酸作为支持电解液，该技术使用中性NaCl水溶液作为支持电解液，产品更加安全环保、综合能效更高、使用寿命更长。 此外，有机氧化还原分子环境友好、原料丰富且制备较容易，可以低成本生产，适于大规模应用。 宿迁市近日印发了《宿迁市支持新型储能产业发展的若干政策措施》，在具体的支持政策中，宿迁市拿出了单个企业最高2000万元的补贴，并在企业成果转化、核心技术攻关、高新技术企业认定等方面给予了较大力度的支持，以此加快项目招引建设。 良好的政策为企业放开手脚积极竞逐新赛道、努力做大做强新型储能产业提供了坚实的基础。 03.投资人闻风而动 过去两年国内储能“爆火”，推动锂电池储能企业估值水涨船高，投资人难以抉择。 有业内投资人士坦言，“自己已不看源网侧的电化学储能项目，一方面是估值过高，一、二级市场倒挂；另一方面，源网侧储能已经是一片红海，价格战压薄企业利润空间。” 面对可选标的日益减少，一级市场的投资人开始将目光转向储能的细分赛道，而长时储能中的液流电池则被认为是潜在的投资机会。 有行业观察者表示，在双碳目标之下，新型储能已经成为下一个万亿赛道。 前两天天府储能刚完成数千万元天使轮融资，由中小企业发展基金（成都）交子创投基金（GP:东方富海）领投，成都科创投集团和成都绿色低碳集团联合发起设立的成都梧桐绿碳基金跟投，康桥创投担任独家财务顾问。 而天府储能选择的赛道就是全钒液流电池，本轮融资将用于全钒液流电池技术研发、产能布局和团队扩建。 纬景储能作为国内首家锌铁液流电池领域的独角兽，自2022年以来经历过数轮融资，目前总募资额超10亿元，投资方包括高榕资本、松禾资本、大横琴集团、国合新力等，所募资金聚焦于提升纬景储能锌铁液流电池的产能，进一步降低储能电池的成本。 被永泰收购70%股份的新加坡液流电池公司Vnergy也是一家具备全钒液流电池储能先进技术研发能力的国际化科技公司。 Vnergy拥有创始人王庆教授在新加坡国立大学发明的全钒液流电池固态储能等技术专利使用权，致力于新一代高密度全钒液流电池储能技术和产品的研发，较目前应用的全钒液流电池产品在热稳定性、能量密度和成本方面均具有明显的行业领先优势。 永泰能源表示，本次通过新加坡德泰储能投资控股Vnergy，使公司进一步拥有了行业领先的新一代全钒液流电池储能技术，将加快实现公司在全钒液流电池储能领域的技术迭代。 不过，现阶段液流电池投资成本还是相对较高。有行业专家总结道，锂电池和液流电池可以互为补充： “建议大型储能项目中一部分采用液流体系，可以提升项目的整体安全性。另外，由于锂电的循环寿命比液流电池短，当部分锂电的循环寿命到期时，可以提高液流电池的比例，最大限度分摊风险，激活液流电池产业链。”
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据外媒报道，长时储能系统供应商ESS公司日前宣布，该公司已向加州电力供应商萨克拉门托市政公用事业公司（SMUD）交付了6个长时储能系统，总储能容量为3MWh。 这6个储能系统是ESS 公司去年宣布的一项更广泛协议中首批交付的储能项目。根据这份协议，ESS公司将向SMUD公司提供高达200MW/2GWh铁液流电池储能系统。该公司估计，这些储能系统每年将减少28.4万吨碳排放量。 SMUD公司首席零碳官Lora Anguay表示，10至12小时持续时间是SMUD公司采用铁液流电池储能系统的重要因素。她补充说:“它确实补充了SMUD公司正在考虑开发的可再生能源发电设施，其中包括公用事业规模太阳能发电场和用户侧太阳能发电设施。” SMUD公司制定了到2030年提供完全碳中和电力的目标，与加州2045年实现100%零碳电力的目标相比提前15年。该公司在2020年年中批准的气候紧急声明中包括了这一承诺。SMUD公司在这一年还与ESS公司就部署长时储能系统达成协议。 Anguay表示，ESS公司交付的第一套储能系统已经安装并连接到SMUD公司培训设施的系统中。现在，该公司将专注于将这些储能系统整合到其清洁能源组合中。一旦这些储能系统投入使用，该公司还将对员工进行电网运营和电池储能系统调度方面的培训。 SMUD公司计划在今年秋天之前让这些电池储能系统完全投入使用。根据该公司与ESS签署的协议，下一批电池储能系统预计将在明年年底开始交付。 ESS公司负责业务开发和销售的高级副总裁Hugh McDermott表示，铁液流电池技术为电力供应商提供了一定的优势，包括安全方面。 他说，“因此，所有与锂离子电池安全相关的认知和风险并不真正适用于我们的案例，” 就持续时间而言，该储能技术目前的最佳持续时间约为8至12小时。 McDermott表示，尽管为了减缓气候变化的影响、可再生能源的采用和电气化的发展等多种趋势正在推动对长时能源解决方案的需求，但在为这些能源资产提供适当补偿方面，美国政府还有更多的工作要做。 他指出，“即使在长时储能需求得到广泛认可的加州，对于像SMUD这样的公司以及建设和运营这些项目的私人投资团体来说，仍然需要进行一些市场改革或提供一些激励措施，以更好或更适当地长时储能系统提供补偿。” 他补充说，加州现在是一个资源充足的市场，运营的电池储能系统的持续时间大多是4小时，但对一些用户来说，投资8小时电池储能系统的回报还不够高。至少对于哪些仍处于创新初期的新技术和大规模生产来说是这样。 ESS公司和SMUD公司还打算在萨克拉门托建立一个储能制造“卓越中心”，该中心将与该地区的教育机构合作，提供劳动力培训。
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新型储能政策推动液流电池进入商业化前期，国内装机规模未来2年有望实现成倍增长，并在大规模可再生能源并网与电网调峰领域率先爆发。2021年以来，锂离子电池上游原材料价格暴涨与产能紧缺，暴露出过度依赖单一技术路线的风险：锂电池下游需求快速释放造成上游价格上升，产能供应不足，导致储能与电动车、两轮车、智能家居等下游“抢电池、抢原料”的情况发生。另外，储能锂电池产品寿命不长、火灾爆炸等事件时发等问题也影响了锂电池储能产品的应用。2021年7月，国家发改委和能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，文件提出要坚持储能技术多元化，推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用，实现液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。液流电池等新型储能电池的政策春天正逐步来临。液流电池在大规模储能的优势：超长循环寿命、高安全稳定性、绿色环保液流电池通过不同电解液离子相互转化实现电能的储存和释放。与传统二次电池相比，其电极反应过程无相变发生，可以进行深度充放电，能耐受大电流充放。与其他电化学储能技术相比，液流电池最突出特点就是循环寿命特别长，最低可以做到10000次，部分技术路线甚至可以达到20000次以上，整体使用寿命可以达到20年或者更长时间。其次，液流电池的储能活性物质与电极完全分开，功率和容量设计互相独立，便于模块组合设计和电池结构放置；储存于储罐中的电解液不会发生自放电；电堆只提供电化学反应的场所，自身不发生氧化还原反应；活性物质溶于电解液，电极枝晶生长刺破隔膜的危险在液流电池中大大降低；同时流动的电解液可把电池充电/放电过程产生的热量带走，避免由于电池发热而产生的电池结构损害甚至燃烧；最后，液流电池的电解液可以实现回收再利用，相比铅蓄和锂离子电池，不会对环境造成污染。产品分类看，液流电池按照电解液体系的不同可分为全钒、铁铬、锌溴等不同技术路线。全钒液流电池是目前商业化最为成熟的液流电池路线。首先，全钒液流电池经过多年示范考核，其大规模储能的工程效果已得到充分的验证，其他路线由于示范时间短，仍需要经历较长的验证周期；相比铁铬等技术路线，全钒液流电池的电解液、隔膜、膜电极等原材料供应链已经初步成型，国产化进程不断加快，已能够支撑起开展百兆瓦级的项目设计与开发，其产业配套更加成熟；最后，全钒液流电池系统（10MW-4小时储能配置）的单瓦时成本已经能够控制在2-3元的水平，已经具备初步商业化应用的条件。铁铬液流等路线虽然具备更大的降本空间，但从技术瓶颈突破、产业链培育和产能建设的进度看，未来五年其他液流电池路线的成熟度和成本水平仍难与全钒液流电池相媲美。液流电池与其他电化学电池技术对比资料来源：公开资料，高工产研新能源研究所（GGII），2021年10月综上，液流电池是更适合大规模、长时间储能场合的储能电池技术路线。从产业配套成熟度看，全钒液流电池将是未来五年主流的液流电池技术路线。随着装机规模的快速提升，液流电池的储能性能优势将会越发突出。2020年以来市场回顾：签订项目数创新高，产业链企业扩产加速需求端看，目前液流电池电化学储能装机量占比偏低，无论是全球还是中国，比例均低于1%。但2018年以来液流电池签订项目数和装机项目数均创新高，市场热度明显提升。以国内为例，根据不完全统计，仅从2021年到2021H1，国内规划的液流电池装机量超过6GW，容量超过20GWh。预计2022-2023年该批项目将会密集投运，整体规模将在2021年的基础上翻番，届时有望为国内液流电池市场带来巨额订单需求。2010-2020年全球液流电池装机量增长情况（MWh）资料来源：美国能源部2020年以来主要液流电池签署项目资料来源：公开资料、高工产研新能源研究所（GGII）整理.，2021年10月供给端看，根据GGII产业调研，大连融科、北京普能世纪、乐山伟力得为代表的电池企业，苏州科润、攀钢钒钛为代表的上游配套企业自2018年以来陆续融资扩产，为即将爆发的液流电池市场屯兵备粮。2021年国内主要液流电池产业链扩产项目（部分）资料来源：公开资料、高工产研新能源研究所（GGII）整理.，2021年10月现阶段液流电池市场规模较小，整体竞争格局尚未全面打开，大连融科与北京普能世纪涉足液流电池时间较长，其凭借着电堆产品迭代能力、供应链整合能力和MW级液流电池项目设计运维能力暂时处于国内领先地位，其装机规模也遥遥领先国内其他同行。但随着其他新进入者的加入与扩产项目的完成，未来市场竞争格局仍将存在较大的变数。产品技术端看，液流电池最为诟病的是其能量密度偏低，生产成本偏高。要推进液流电池储能技术的普及应用，还需要将电堆的功率密度、能量密度和转化效率再提升一个层次，从而降低电池的成本，提高其可靠性和稳定性，这是行业已经达成的发展共识。GGII预测未来5年，液流电池的产品技术发展将重点围绕着电堆结构设计的数值模拟仿真、更高效低成本电堆原材料（离子交换膜、双极板和碳毡等）、高功率密度电堆开发和电解液体系创新等四大方面开展。"十四五"储能液流电池规模预判：2025年全钒国内装机有望突破1GW随着各地液流电池储能示范项目落地并获得技术验证，"十四五"期间将是液流电池从定点示范走向推广的重要机遇期。高工产研新能源研究所（GGII）预测，"十四五"期间全钒液流电池凭借着更为成熟的产业配套和产品技术、更低的初次投入成本，将成为主流的液流电池技术路线。2025年全钒液流电池国内装机量有望突破1GW，新增的装机量主要来源于电源侧的可再生能源并网和电网侧的削峰填谷两大应用领域。增长的驱动力主要包括：1）新型储能政策号召下，国电投、华能、华润等能源央企加快投资液流电池等新型储能示范项目，推动液流电池装机量上一个台阶；2）大连融科、普能等国内产业链企业扩产项目投产，带动电解液、电堆产业链配套规模扩大，制造成本进一步下降；3）国内电价市场化改革持续，取消工商业目录电价、扩大峰谷电价差等电价改革措施在国内逐步落地，增强市场对不同储能技术路线的包容性和液流电池商业盈利性；4）锂离子电池安全隐患和储能时长有限缺陷使液流电池得到新的成长机会。为全面了解储能液流电池供求发展、技术路线、企业布局、未来前景等状况，高工产研新能源研究所（GGII）通过实地走访、电话调研、参考公开资料等途径获取了大量的行业信息并进行深度分析，最终形成《2021年中国储能液流电池市场调研分析报告》。报告共分7章，从储能细分领域（电源侧、电网侧和用户侧）、储能液流电池需求规模、竞争格局、产品与技术、重点企业、风险与建议等方面，为想要了解储能液流电池从业者提供全面的行业数据和分析报告。数据范围说明●本报告数据更新至2021年6月。●本报告数据以中国大陆地区数据为主，少量涉及全球其他地区数据。
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在“碳达峰、碳中和”背景下，以风电光伏为主的清洁能源将逐渐取代以煤炭、石油为主的化石能源。由于风电、光伏间歇性发电的特点，储能正在从过去的“可选项”变为发展新能源过程中的“必选项”。#钒电池#当前储能相关支持政策推出速度显著加快。2021年7月15日，国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确到2025年新型储能装机规模达30GW以上，未来五年将实现新型储能从商业化初期向规模化转变，到2030年实现新型储能全面市场化发展。文件提出要坚持储能技术多元化，推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用，实现液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。目前主要的液流电池包括铁铬电池、锌溴电池及全钒电池等。其中，全钒液流电池是目前研究和应用最广泛的液流电池技术，其十分适合作为储能电池，尤其是在光伏、风电等新能源领域。以钒电池为代表的液流电池，2019年装机规模为20MW，2020年装机规模达100MW，据不完全统计2020年以来钒电池项目，装机量已经超过6GW，容量超过20GWH。按照《关于加快新型储能发展的指导意见》政策制定目标，2025年累计实现新型储能30GW装机量，钒电池渗透率20%+，当前渗透率为1%左右，由于光伏、风电等将带动储能行业高速发展，钒电池未来发展前景广阔，2021至2025年有望是钒电池渗透率提升的第一阶段爆发期。钒电池有望成为储能行业大发展赛道上的新星。钒电池的工作原理：资料来源：UET钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery，VRB)，为液流电池的一种，是一种基于金属钒元素的氧化还原的电池系统，其电解液是不同价态的钒离子的硫酸电解液。从应用领域来看，钒液流电池当前已实现在智能电网、通信基站、偏远地区供电、可再生能源及削峰填谷等项目中的应用。全钒液流电池，寿命长、规模大、安全可靠的优势尤为突出，可用于建造千瓦级到百兆瓦级储能电站不易燃烧，可实现100%放电，而不损害电池，成为规模储能的首选技术，在调峰电源系统、大规模风光电系统储能、应急电源系统等领域具有广阔的应用前景。钒产业链上游：资源端储量丰富钒在地壳中为第17种常见元素，在地壳中的含量为0.02~0.03%，分布广泛。钒常以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工和电池等行业。钒很少形成独立的矿物，主要赋存于钒钛磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩中，此外还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤）。绝大多数的钒供应来源于共伴生矿床：钒产量中大约有71%来自钒钛磁铁矿炼钢后得到的富钒矿渣，18%直接来自钒钛磁铁矿，二者合计达到89%，其他的钒来自钒铀矿、含钒燃油灰渣、含钒石煤、废化学催化剂等等。钒主要以伴生元素赋存于钒钛磁铁矿中：资料来源：USGS全球钒矿储量主要集中在中国、俄罗斯、南非，中国储量占全球的43%。中国的钒矿产量占全球62%。2020年全球钒静态开采年限达到253年，相比于其他金属20-50年的静态开采年限，钒的资源十分充足，其资源储量完全有能力保障需求的数量级增长。中国的钒矿产量占全球62%：资料来源：USGS, 行行查国内钒资源主要以钒钛磁铁矿共伴生存在为主，分布区域主要有四川攀枝花地区、河北承德地区和辽宁朝阳地区。从钒储量来看，四川攀枝花地区的钒资源最为丰富，攀枝花市境内钒钛磁铁矿保有储量达237.43亿吨，其中钒资源储量达1865万吨，约占全国储量的62%，攀钢钒钛是国内最大的钒产品生产商，2020年公司钒产品产量占国内产量的18.75%。具备钒制品（折合V2O5）产能2.2万吨/年，外加托管的西昌钢钒的产能1.8万吨/年，公司实际控制的产能达到4万吨/年。我国主要钒生产企业还包括河钢承德钒钛新材料、川威特殊钢、四川德胜集团钢铁、承德建龙特殊钢等。经历产能出清过后的钒行业集中度提升，竞争格局优化，龙头企业定价权进一步提升。攀钢钒钛行业龙头地位得到强化与巩固，定价权得以进一步提升。钒产业链下游：钢铁为主要应用领域，储能需求高速增长钒的下游包括钢铁与铸造、钛合金、化工以及储能，钒的应用集中在钢铁领域，占比达到85%。储能方面则被用在全钒氧化还原液流电池中。根据Roskill，得益于对螺纹钢标准的执行，中国的钒使用强度已经超过了世界平均水平，正在超发达国家迈进。到2030年，全球钢铁对钒的需求将达到约136000吨，年均复合增长率达到2.7%。“双碳”背景下钢铁行业对钒的需求增量有限。随着储能的高速增长，钒电池有望带动钒需求呈现爆发式增长。Roskill预测到2030年，VRFBs的钒需求将以约56.7%的复合年增长率增长。世界银行预测，到2050年，单是储能领域的钒需求量就可能达到2018年全球钒产量的两倍。钒电池与锂电池相比的优劣势从成本端来看，与锂电池相比，钒电池最大的劣势就是成本。随着消费电子和新能源汽车对锂电池行业的拉动，锂电市场规模急剧扩大，技术不断进步，加上规模效应，带来成本的大幅下降。资料来源：CNKI, 行行查由于尚未规模化商用，且受制于设备、产能以及高额的前期投入，目前钒电池成本约为锂电池的2-3倍。以当前集装箱交付的价格（含电池包、温控系统、换流系统、消防系统、监控系统等），目前钒液流电池成本达3-3.2元/Wh，对比目前储能锂离子电池成本约1.2-1.5元/Wh，钒电池仍面临巨大的价格压力。全钒液流电池储能系统由电堆、电解液、管路系统、储能变流器等组成，其中电堆和电解液成本占系统总成本的85%左右。随着政策推进，钒电池形成规模化、集群化产业后，电池成本有望进一步下降。全钒液流电池关键技术：资料来源：《全钒液流电池》，行行查相比锂电池，安全是钒电池最大的优势。与目前储能电站的主流电池——使用非水电解液的锂电池不同，由于全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，发生过热、爆炸的可能性大大降低，液流电池的安全性能让其在电池领域脱颖而出。另外，不同于锂80%供应在海外，钒的供应大约50%在国内，资源不会受制于人。钒的需求结构一直相对稳定，90%来自钢铁，储能目前只占1%。但是随着储能进入爆发期，2025年占比有望超过15%，2030年有望超过30%。正如2015年的锂钴和2018年的镍的发展格局，新的需求领域带来了新的成长空间。随着储能行业的快速发展，钒产品未来的需求空间打开，钒有望成为继锂钴镍之后能源金属。钒电池放电过程：资料来源：北京普能从钒电池的历史发展沿革来看，钒电池相关研究源于1984年UNSW对2/3价与4/5价钒离子电对在氧化还原电池中的应用，并于1988年开始进入工业研发阶段。1995年，中国工程物理研究院电子工程研究所从率先在国内开始钒电池的研制。先后研制成功了500W、1000W的钒电池样机，成功开发了4价钒溶液制备、导电塑料成型及批量生产、电池组装配和调试等技术。2002年，钒钢龙头企业攀枝花钢铁公司以深化资源利用为目的，与中南大学合作介入了钒电池的研发。2009年，中国普能实现对全球最大钒电池公司VRB Power Systems公司的资产收购，包括其拥有或控制的所有专利、商标、技术秘密、设备材料等。此外，VRB PowerSystems公司的核心技术团队加入合并后的公司。资料来源：行行查从钒电池市场格局来看，目前钒电池市场体量较小，龙头格局未显，产业仍处于发展初期。目前全球范围内研发和制造企业主要包括日本住友电工SEI、大连融科、北京普能、美国UniEnergyTechnologies等。国内钒电池生产企业主要为北京普能、大连融科、武汉南瑞（国网英大子公司）、上海电气及伟力得。根据国家发改委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》所制定的目标，到2025年新型储能装机规模将达30GW以上，与目前的装机量相比仍有巨大的空间。钒电池由于其寿命较长，安全性较好，其在储能领域的渗透率将稳步提升，2025年钒电池在储能领域渗透率有望达到15%-20%。国家能源集团北京低碳清洁能源研究院储能技术负责人刘庆华表示：“十四五”时期，我国全钒液流电池将迎来非常好的大规模推广时机。随着各地全钒液流电池储能示范项目落地并获得技术验证，未来5年内预计将是全钒液流电池从成熟走向推广的重要窗口期。”
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记者从长沙理工大学获悉，该校丁美、贾传坤教授团队，联合重庆大学教授孙立东、中科院北京纳米能源与系统研究所研究员孙其君，及中科院金属研究所等多个科研团队，利用电沉积和氧化还原靶向催化交叉结合技术，共同开发出了一种大规模储能钒液流电池用的普鲁士蓝复合电极材料，可显著提高钒液流电池功率密度和能量效率。这种新型电极材料，有望助推钒液流电池“提质降本”，为其进一步商业化应用提供了新思路。目前，成果进入应用孵化阶段，这一研究成果也于日前发布于全球工程技术与材料类著名期刊《SMALL》上。可再生能源开发和利用的迫切性，众所周知。可再生能源的快速发展，则有赖于高安全、低成本、长寿命的大规模储能新技术。电化学储能，是储能技术的一个重要分支。其中，钒液流电池因具有循环寿命长、安全可靠、功率与容量独立等优点，是目前最有应用前景的大规模储能技术之一。不过，要将这类电池产业化，则“受制”于电池性能和成本。电极材料是决定钒液流电池功率成本和效率的关键材料之一。目前，最常用的电极材料为碳毡或石墨毡，这类电极材料对钒离子的催化活性低，比表面积也低，成为钒液流电池“提质降本”，进入商业化应用的瓶颈。寻找到高活性、低成本的电极材料，是业内专家研究的热点和重点。研究团队历时3年，开发了该种普鲁士蓝复合电极，有效提升了钒离子反应活性，从而显著提高了钒液流电池功率密度和能量效率。“用这个复合电极组装的钒液流电池，功率密度较碳毡电极提升了50%以上。在100毫安每平方厘米的电流密度下，能量效率甚至超过88%。”丁美说。
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锂电池产业已经十分成熟，资本市场也已经孕育了宁德时代（300750，SZ）等优质龙头。新能源电池的路线这么多，这一产业未来是否还会有黑马杀出？钒电池成为被看好的其中一条路线。今日（7月31日），由四川省钒钛钢铁产业协会和中国铁合金在线联合主办的第十届中国钒业发展论坛在成都召开。会上，钒电池技术路线成为业内热议问题。多位业内专家表示，随着风能、太阳能等清洁能源的发展，储能环节将为钒电池带来巨大的需求。相较锂电池，钒电池的安全性、储能容量都有优势。不过，钒电池要完成成熟的商业化进程，还需要解决高成本等制约条件。中国科学院金属研究所研究员严川伟表示，大规模储能环节适合钒电池。图片来源:每经记者 胥帅 摄钒电池需求在规模电力储能在第十届中国钒业发展论坛上，钒资源的发展等成为热议问题。“加快培育世界级钒钛钢铁现代产业集群。”四川省经济和信息化厅党组成员、副厅长翟刚在论坛上表示，四川钒资源储量约占全国总储量的63%，大部分集中在四川攀西地区。其中，攀钢集团钒产业国内第一，目前也是世界排位第一。在四川省“5+1”现代产业体系中，提出加快建设钒钛钢铁稀土等先进材料产业。钒电池，曾经在2018年火过一阵。伴随钒电池概念的兴起，2018年的攀钢钒钛因掌握上游资源被资金热炒。当年9月到10月间，攀钢钒钛（000629，SZ）股价上涨超过了50%。不过钒电池的商业应用迟迟未有突破，炒作幅度自然无法与成熟的锂电池板块相比拟。从规模看，截至2019年底，中国已投运储能项目累计装机规模32.4GW，其中电化学储能的累计装机规模位列第二。这当中，锂离子电池的累计装机规模最大，为1378.3MW，占比80.6%；钒电池为代表的液流电池装机规模仅有20.52MW，占比1.2%。不过钒电池的装机量正在逐步增长，据国际钒技术委员会统计，全球在运行的钒电池项目达到113个，总装机为39.664MW，总容量为209.8MWh。四川星明能源环保科技有限公司副总工程师张忠裕表示，2020年上半年，国内外钒电池生产和应用市场已逐渐活跃。“钒电池现在处于商业化前期，它主要应用于新能源储能环节。”张忠裕告诉《每日经济新闻》记者，储能是钒电池的最大优势，特别适用风力发电、光伏发电的储能环节，“像光伏发电主要在白天作业，晚上没有阳光怎么办？”中国科学院金属研究所研究员严川伟表示，新能源产业链的储能需求，对钒电池这类液流电池来说是刚性需求。“储能必须做到能源安全，要求电池具备稳定性。大规模储能环节，钒电池安全的稳定性就很高。”严川伟对《每日经济新闻》记者表示，根据《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，以10%为配比，2020年光伏发电储能达到6GW，储能金额为300亿元。不只是光伏，电网削峰填谷同样存在巨大的储能需求。商业化突破需降低成本通常来说，钒电池都会被用来与锂电池比，但严川伟认为这样的比较并不科学。严川伟表示，锂电池和钒电池的应用场景不一样，比较优势不一样，缺点也是各不相同。更为关键的是，锂电池已经进入成熟的商业化运作，钒电池距离这一市场水平还有一段路要走。“锂电池的理论和应用很成熟，能量密度很高，这是优势。但钒电池是用于规模电力的用途。”严川伟说，这涉及到不同的产业环节，钒电池适合大容量储能应用，锂电池则涉及小容量。基于不同的应用场景，两种电池展现的技术优势也各不一样。钒电池充放电不涉及固相反应，电解液使用的损耗非常小。基于这一优势，钒电池用于大规模电力储能时，会减少传输阶段的电力损耗。张忠裕说，况且钒电池体量比锂电池大，这决定它很难直接用于新能源汽车。但需要注意的是，钒电池虽然展示了在储能领域的技术优势，可商业化进程为何没有大的突破？“主要还是成本太大。”张忠裕说，他此次在论坛的报告主题就是降低钒电池成本，“10kW/40kWh钒电池储能系统为例，储能系统成本占比最大为钒电解液成本，占总成本的41%，电堆成本达到37%，两者总和达到78%。降低钒电池价格最有效的办法就是降低钒电解液及电堆的生产成本。”严川伟表示，降电堆成本就是要开发低成本材料、提高电流密度，降电解液成本就是要有低成本的钒源、低成本技术路线。张忠裕说，钒电池的材料成本高，“主要是没有大规模商业化，缺乏产业配套的企业。产业成熟，规模经济起来了，单位成本就会降低。”另一方面，张忠裕认为，钒电池产业环节具有较高的门槛，即初始的投资要求较高，“虽然拉长时间周期，整体成本和锂电池差不多。但它的初始投入资金就高出很多。”所以，严川伟也建议企业要进入钒电池领域，需要明确在产业链的定位。严川伟和张忠裕均表示，钒电池解决了经济性问题，那么产业化和商业化的那天就能很快到来。但也有业内人士表示，钒电池是钒需求潜在增长点，但不确定性很大，“有一定前景，仍需要通过示范工程验证”。不过总体来看，钒电池的未来还是被广为看好，钒矿资源也会有需求。
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