锂电池终于遇到储能市场强敌,下一个会是钒吗?

在动力电池的发展史上，出现了一系列“锂”但事实证明，对手“没有什么能打的”。但近年来，锂电池终于遇到了储能市场的强敌：钒电池。

一、钒之非凡

“钒”字，以其名不常见，望之便知是稀有金属，让人对它能不能接棒“锂”大位充满怀疑。钒作为一种延展性过渡金属，对碱、酸、盐水具有天然的耐腐蚀性和稳定性，是天然电池材料的优等生。与其它稀有金属一样，钒广泛存在于60多种不同的矿物中，包括钒矿、角闪锌矿、玫瑰铅矿和铜矿。钒在自然界中分布广泛，但很少存在于单一矿物中，常与铁、钛等金属矿物或碳矿、磷酸盐矿物共生。这给它的规模化和商业化带来了影响“量”和“成本”问题，甚至“环保”的问题。

工业钒矿原料作为矿产资源，主要来自于钒钛磁铁矿、砂岩钒矿、页岩钒矿和钒酸盐钒矿。2022年，全球钒矿储量为2600万吨，而其竞争对手锂矿则要丰富得多，截至2020年，全球锂矿(碳酸锂)已探明储量已达1.28亿吨，资源3.49亿吨。幸运的是，全球钒资源储量“相对”集中，这对开采利用是一件好事，其中中中国储量占比37%(超过总量的三分之一)，俄罗斯占比19%，南非占13%，总比例为68%%(超过总量的三分之二)。从钒产业的发展来看，近年来，中国已发展成为世界上最大的钒资源、生产、消费、贸易、技术和设备优势国家，行业影响力和比例也在逐年增加。

二、钒之产

中国、俄罗斯、南非三国坐拥钒资源“富矿”，自然发展钒产业“近水楼台先得月”，2022年，全球钒矿产量为10万金属吨，中国、俄罗斯和南非占全世界产量96%，几乎全包。钒广泛应用于国民经济的许多重要领域，如钢铁、有色金属、化工、能源、光学、电子、环保、医药、原子能等。同时，钒也是一种具有巨大绿色功能的金属元素，在冶金、化工、航空航天和清洁能源中的应用非常明显 “绿色”效应。

其中，最受市场青睐的是其在电化学储能方面的良好应用。钒液流电池在锂电池席卷市场的情况下，可以异军突起，有自己的独家秘诀：钒液流电池具有长循环和安全性。液流电池诞生于20世纪80年代的NASA，其原理是利用不同内部反应电压的正负极“电极液”同时循环，通过膜结构平衡电荷，实现能量。理想情况下，钒液流电池电极液体系分别平衡，无副作用，日历和循环寿命长，超过10年/1万次，水系统安全性也很好。 

钒液流电池具有长循环和安全性，在电网侧、大规模储能（特别是极端安全）场景中具有相当大的应用前景，进一步降低系统成本，提高能源效率，确保运行和维护的有效性，关键资源的有效回收将进一步扩大。总体而言，钒电池具有功率大、容量大、效率高、使用寿命长、响应速度快、安全性高、无爆炸、火灾隐患、全生命周期成本低等优点，钒电池可自动关闭运行，无污染，更适合大型长期储能领域。

三、钒之争

从目前我国钒的消费结构来看，我国钢铁领域的钒产品占95%以上，钛合金和化工行业约占3%，钒储能等领域约占2%，占很小的比例。然而，由于其未来的应用前景和战略，钒近年来被美国、欧盟、日本和澳大利亚领导的西方国家列入其关键金属矿产目录和清单，并明确将其供应安全纳入国家发展战略。尽管如此，我们还是为了“钒”关注产业发展的关键因素之一是国内环保政策。由于国内市场在钒市场的发言权和中国在锂电池市场的绝对主导地位，国内政策往往在储能细分市场的发展中发挥决定性作用。

根据2021年钒产业年度评价，2021年全球钒产量的76.2%来自钒钛磁铁矿钢冶金过程中获得的富钒钢渣(国内比例)为89%），还有约11%由含钒副产品和含钒页岩回收生产。在国内钢铁行业供给侧改革的背景下，钢铁行业在生产能力、产量和能耗方面都面临着严格的控制。在环境监督下，部分石煤钒企业因环境保护不合格而停产，全球钒供应将继续保持紧张。这对储能行业替代锂的前景产生了很大的负面影响。难怪钒是故意的:“分庭”，而锂一点也不慌。

至于国外，即使你想尽最大努力“钒”代“锂”，它也将始终面临被中国卡住的风险。鉴于7月3日，中国有关部门发布公告，决定从8月1日起对镓和锗两种关键金属进行出口控制。下一个会是谁？它会是钒吗？