今年，在稍显冷清的储能一级市场中，液流电池成为少有的热点赛道。

9月12日，上海电气储能科技有限公司宣布完成总规模为4亿元的A轮融资，领投方包括华强资本、国君创投以及基石资本，鞍钢资本、海越资管以及高科新浚跟投。本轮融资完成后，上海电气储能估值超22亿元。

9月27日，水系有机液流电池研发商宿迁时代储能完成A+轮亿元融资，由高瓴创投领投，邦盛资本、苏创投、产发创投等跟投。目前已投资10亿元建设5吉瓦时水系有机液流电池项目，其中一期建设2吉瓦时。

据不完全统计，从2022年开始，液流电池开始备受一级市场关注，2022年1月至2023年11月，液流电池的项目融资数量已经近20笔，融资金额近50亿元，其中大部分交易发生在2023年。

液流电池又名氧化还原电池，是把能量储存在电解液里的新型电化学储能装置。与一般锂电池、铅蓄电池的固体正负极不同，液流电池的正、负极都是钒盐溶液。液流电池具有容量高、循环使用寿命长等特点，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。

彭博新能源财经数据显示，截至2023年8月，我国液流电池装机容量已经达到220兆瓦/865兆瓦时，储备项目规模已经达到5吉瓦/18吉瓦时；到2025年，我国将部署4吉瓦的液流电池，其中大部分项目为全钒液流电池项目。

根据国信证券的研究，2023年是全球液流电池进入规模化发展元年，全球新增装机容量有望达到1.7吉瓦时，2026年总装机达到19.6吉瓦时，2023～2026年年均复合增速将达到125%。如果按照3元/瓦时的初始投资成本计算，2026年全球液流电池市场空间将达到588亿元。

液流电池为何崛起？

中国科学院院士赵天寿在第十三届中国国际储能大会上表示：“长时储能在新型电力系统中非常重要，是目前储能领域中最大的缺口，2023年是液流电池产业转折的关键一年。”

随着新型电力系统的建设，长时储能需求不断扩大，这是液流电池崛起的底层逻辑。

根据国家规划，预计可再生能源在全社会用电量增量中的比重将达到三分之二左右，在一次能源消费增量中的比重将超过50%，可再生能源将从原来能源电力消费的增量补充，变为能源电力消费增量的主体。

由于可再生能源具有间歇性、波动性等特点，储能设施越来越重要。可满足不同时长，尤其是满足吉瓦级别的可再生能源并网、长时间削峰填谷的储能设施越来越受到关注。

所谓长时储能一般指不低于4小时的储能技术。长时储能系统可实现跨天、跨月乃至跨季节充放电，以满足电力系统的长期稳定。未来，可再生能源发电渗透率越高，所需储能时长越长。

为此，国家发展改革委、国家能源局在2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》中提出，要推动多时间尺度新型储能技术试点示范，重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等长时储能技术。百兆瓦级液流电池技术被纳入“十四五”新型储能核心技术装备攻关重点方向之一。

目前，锂电池是最常用的电化学储能技术之一，具有能量密度高、功率密度高、低自放电、环保等优点，适用于短时储能（一般为2小时以内）和移动式储能等场景。锂电池的储能时长可以通过增加电池容量或降低电池功率来延长，但这样会增加电池的成本和重量，降低电池的效率和安全性，因此锂电池不适用于长时储能场景。

相比之下，液流电池的技术特点是储能容量和储能功率可以分别设计、调节，储能成本随储能时长的增加而降低，使用寿命较长，能很好地满足长时储能需求。

全钒液流电池最为成熟

液流电池并非全新技术，而是一种具有近50年历史的储能技术。

1974年，美国科学家正式提出液流电池概念，随后美国、日本等多国科学家开始对液流电池进行研究，发展出多种液流电池体系，并在20世纪末逐步开展示范应用。其应用范围从航空领域拓展到新能源领域，例如储存风能和太阳能。

和作为长时储能技术的压缩空气、抽水蓄能技术相比，液流电池不存在受限于地理位置和环境、建设周期长的约束，灵活性更强、适应面更广。

第一，液流电池非常安全。液流电池的正、负极电解液用来储存能量，由于电解液里面是水，没有有机溶剂，所以不会起火爆炸。同时，液流电池的热量可以随着电解液从电池内部转移到外部，因此，其热管理相对简单，不像锂电容易发生由于热失控引发爆炸。

第二，液流电池的循环寿命非常长。由于液流电池中的电极不参与反应，属于惰性电极，因此电极和双极板等材料的稳定性较好，不涉及更换问题。同时，由于反应过程中不涉及相变，因此循环寿命可高达1.5万～2万次。其中，全钒液流电池的循环寿命甚至可以达到2万次以上，可与风电、光伏电站的寿命相匹配。

第三，很强的灵活性。由于液流电池的功率单元电堆与能量单元电解液相互独立，这意味着可以根据不同的应用场景，灵活设计系统功率与储能时长。当需要增大储电容量时，只需要增大电解液储罐容积，或提高电解液浓度即可；如果想增大功率，只需要增加电堆功率或是增加电堆数量即可。

根据电化学反应中活性物质的不同，液流电池可分为全钒液流电池、锌基液流电池、铁基液流电池等，其中全钒液流电池的技术成熟度最高，具体体现在如下三个方面。

首先，经过多年的示范推广，全钒液流电池大规模储能工程的效果已得到充分验证，而其他技术路线由于示范时间短，仍需要经历较长的验证周期；其次，相比铁铬等技术路线，全钒液流电池的电解液、隔膜、膜电极等原材料的供应链已经初步成型，国产化进程不断加快，已经能够支撑开展百兆瓦级的项目设计与开发；最后，最先进的全钒液流电池系统（10兆瓦-4小时储能配置）的成本已经能够控制在2～3元/瓦时的水平，已经具备初步商业化应用条件。

在国内液流电池的创业公司图谱中，上述三种技术路线都有公司在推进。其中，大连融科、北京普能、上海电气储能、国润储能、星辰新能、武汉南瑞、新新钒钛、艾博特瑞等公司选择的是全钒路线；大锌能源、纬景储能、朗雄能源、锌时代等公司选择的是锌基路线；中海储能、巨安储能、中和储能等选择的是铁基路线。

降本仍是关键

尽管全钒液流电池具备众多优点，但其行业发展仍存在不小的挑战。

首先，产品体积过大，能量密度较低。受制于电解液中离子溶解度上限，全钒电池比能量密度低，且技术难以突破。同样能量的全钒电池体积可达锂电池的3～5倍，质量达2～3倍。

其次，全钒电池工作时对环境温度要求较高。一般情况下，全钒电池的工作环境温度需保持在0～45摄氏度，温度过低会导致电解液凝固，而温度过高则会导致溶液中化合价为+5的钒形成五氧化二钒析出，从而堵塞电解液通道，导致电池报废。

再次，初始投资成本过高。目前全钒液流电池的成本高达3～3.2元/瓦时，而储能锂离子电池成本约1.2元/瓦时。对此，大连融科总经理王晓丽公开表示：“目前全钒液流电池的初投成本偏高，大连融科计划将在‘十四五’末，将投资成本控制在1.7～2元/瓦时。降本主要通过提升电堆性能、电解液利用率，以及扩大产业规模等措施。届时，综合考虑全钒液流电池超长寿命以及电解液循环利用的特性，其竞争优势将凸显出来。”

最后，全钒液流电池中钒的成本占比达50%以上，因此钒价的波动对全钒电池行业的影响较大。根据测算，1千瓦时电解液需要5.6千克五氧化二钒，按照70%的电解液利用率计算，实际需要的五氧化二钒大约为8千克。1兆瓦时则需要约8吨五氧化二钒，1吉瓦时就需要8000吨五氧化二钒。目前按照10万～11万元/吨的成本计算，1千瓦时的电解液成本约为1500元。这也是造成全钒液流电池价格较高的重要原因之一。

中科院大连化学物理研究所研究员张华民公开表示：“五氧化二钒价格最终需稳定在10万～12万元/吨；如果超过15万元/吨，全钒液流电池产业很有可能会夭折。”

为此，不少全钒液流电池企业已经开始关注钒矿资源。2022年，钒电池龙头企业大连融科就先后与钒钛股份、玉龙股份达成合作，抢占上游钒矿资源；2023年10月17日，北京普能宣布与承德钒钛新材料合资成立河北大河储能科技，为其全钒液流电池提供长期稳定和有竞争力的电解液供应。此外，全钒电池行业中的新入局者如星辰新能、液流储能科技等公司，也已在争相布局钒矿资源。