1、2022年機(jī)電池行業(yè)優(yōu)點(diǎn)及資源產(chǎn)儲(chǔ)量分析1.、銳電池生而不“銳”的儲(chǔ)能新貴全機(jī)液流電池具備平安性高、擴(kuò)容性強(qiáng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)， 全生命周期本錢低等優(yōu)點(diǎn)，是目前商業(yè)化最成熟的液流電池, 在儲(chǔ)能領(lǐng)域大有可為，尤其是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域。2、全鍬液流電池最大優(yōu)點(diǎn)：平安性強(qiáng)，易擴(kuò)容全機(jī)液流電池，是一種以金屬銳離子為活性物質(zhì)的液態(tài) 氧化還原可再生電池。全機(jī)液流電池是以+4、+5價(jià)態(tài)的帆離 子溶液作為正極的活性物質(zhì)，以+2、+3價(jià)態(tài)的銳離子溶液作 為負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。在對(duì) 電池進(jìn)行充、放電時(shí)，正負(fù)極電解液在離子交換膜兩側(cè)進(jìn)行氧 化還原反響。同時(shí)，通過(guò)電堆外泵的作用，儲(chǔ)液罐中的電解 液不斷送

2、入正極室和負(fù)極室內(nèi)，以維持離子的濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì) 電池的充放電。目前機(jī)電池全生命周期本錢低于鋰電池本錢。但由于初 始的建設(shè)本錢過(guò)高，導(dǎo)致從工程經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性來(lái)看，企業(yè)的 投資動(dòng)力不強(qiáng)，后續(xù)或仍需要政府層面進(jìn)行推動(dòng)，制定可有 效執(zhí)行的價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策。2）加強(qiáng)資源開發(fā)力度：擴(kuò)大鋼鐵公司產(chǎn)能，放開帆渣進(jìn)口國(guó)內(nèi)帆主要來(lái)源于鈍鈦磁鐵礦煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中的銳渣， 因此，允許相應(yīng)鋼鐵公司擴(kuò)大產(chǎn)能也是增加帆資源來(lái)源的方 式之一；同時(shí)，也可以出臺(tái)支持銳資源開發(fā)的政策，加大對(duì) 國(guó)內(nèi)銀資源的開發(fā)力度。另外，目前國(guó)內(nèi)仍禁止銀渣進(jìn)口，可 針對(duì)帆渣禁止進(jìn)口政策作出調(diào)整，擴(kuò)大國(guó)內(nèi)帆資源獲取能力。3）技術(shù)更新和國(guó)產(chǎn)材料

3、替代推動(dòng)降本據(jù)IRENA,銳電池本錢主要分為電堆、電解液與周邊設(shè) 備本錢三大塊。電堆和電解液是主要本錢，合計(jì)占比到達(dá)75% 左右；其中，機(jī)電解液本錢約占40%,電堆本錢約占35%, 其他構(gòu)件本錢占比25%左右。圖47：鋰離子電池本錢下降曲線（美元/KWH）價(jià)格 CS/kWh)資料來(lái)源：OurWord in data 2019,光大證券研究所“小口/卜日,一技術(shù)推進(jìn)電堆本錢持續(xù)下降。鋰電池本錢在商業(yè)化應(yīng)用 以后本錢下降迅速，從1991年的7523美元/KWH下降至 2018年的181美元/KWH。參考鋰電池的降本途徑，可以預(yù) 見鍬電池在大規(guī)模量產(chǎn)后本錢仍有較大的下行空間。銳電池目前仍處于商業(yè)化初

4、期，技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的降本空 間較大。如大連物化所在減少膜材料使用面積方面的努力。 2020年6月，大連物化所儲(chǔ)能技術(shù)研究部李先鋒和張華民研 究員團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出新一代30kW級(jí)低本錢全機(jī)液流電池電 堆。該電堆采用研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的可焊接多孔離子傳導(dǎo)膜（本錢100RMB/m2）。相對(duì)于傳統(tǒng)的電池組裝技術(shù)，膜材 料實(shí)際使用面積減少30%,電堆總本錢降低了 40%。國(guó)產(chǎn)材料替代帶動(dòng)本錢下降。在離子交換膜方面，目前 全球全帆液流電池主要使用美國(guó)杜邦公司的Nafion全氟磺酸 樹脂交換膜，Nafion薄膜以磺酸基團(tuán)為交換基團(tuán)作為全帆氧 化還原液流電池的標(biāo)準(zhǔn)隔膜，其在電解液中的穩(wěn)定性高，但 價(jià)格昂貴。據(jù)阿里巴

5、巴1688網(wǎng)，零售單價(jià)近20000元/平方米。 目前，國(guó)內(nèi)的科潤(rùn)、東岳、中科院大化所，國(guó)外的戈?duì)柕榷荚?通過(guò)自主創(chuàng)新開發(fā)更低本錢的膜，其中上海神力科技有限公 司已經(jīng)自主開發(fā)并可批量生產(chǎn)的高強(qiáng)度、無(wú)機(jī)離子滲透、低 本錢、穩(wěn)定可靠的完全國(guó)產(chǎn)化的高性能離子交換膜。隨著國(guó) 產(chǎn)膜的逐步推廣，膜等產(chǎn)品仍有較大本錢下降空間，預(yù)計(jì)后續(xù) 在其他電堆材料（雙極板、碳?xì)值龋┮灿斜惧X優(yōu)化空間。圖35：鋼電池工作原理圖（放電過(guò)程）Discharging的離子價(jià)態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化咨料來(lái)源：北京普能官網(wǎng).*大訐券研究所液流電池的工作原理決定了其是目前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路 線中平安性最高的技術(shù)路線。與鋰電池不同的是，液流電池 的電解

6、液與電堆是相別離的，由于全銳液流電池電解質(zhì)離子 存在于水溶液中，不會(huì)發(fā)生熱失控、過(guò)熱、燃燒和爆炸。同 時(shí)，鈍電池支持頻繁充放電，每天可實(shí)現(xiàn)充放電數(shù)百次，液態(tài) 的電解液使得過(guò)充過(guò)放也不會(huì)造成爆炸和電池容量下降。功率和容量相互獨(dú)立，擴(kuò)容性強(qiáng)帆電池的電堆作為發(fā)生反響的場(chǎng)所與存放電解液的儲(chǔ)罐 分開，從根本上克服了傳統(tǒng)電池的自放電現(xiàn)象。功率只取決 于電堆大小，容量只取決于電解液儲(chǔ)量和濃度，設(shè)計(jì)靈活。 當(dāng)功率一定時(shí)，要增加儲(chǔ)能容量,只需要增大電解液儲(chǔ)罐容積或提高電解液體積或濃度即可，而不需改變電堆大小。同時(shí), 可通過(guò)增大電堆功率和增加電堆數(shù)量來(lái)提高功率，通過(guò)增加電 解液來(lái)提高儲(chǔ)電量，便于實(shí)現(xiàn)電池規(guī)模的擴(kuò)展

7、。3、壽命長(zhǎng)、全生命周期本錢已經(jīng)低于鋰電池銳電池循環(huán)壽命長(zhǎng)由于機(jī)電池的正、負(fù)極活性物質(zhì)只分 別存在于正、負(fù)極電解液中，充放電時(shí)無(wú)其他電池常有的物 相變化，可深度放電而不損傷電池；在充放電過(guò)程中，作為 活性物質(zhì)的帆離子僅在電解液中發(fā)生價(jià)態(tài)變化，不與電極材料 發(fā)生反響，不會(huì)產(chǎn)生其他物質(zhì)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，仍然保持 較好的活性。因此，帆電池電池使用壽命長(zhǎng)。全帆液流電池 充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)10000次以上，局部可達(dá)20000次以上。 機(jī)電池全生命周期本錢已經(jīng)低于鋰電池目前機(jī)電池儲(chǔ)能的初 裝本錢高，但由于機(jī)電池循環(huán)壽命長(zhǎng)，從全生命周期來(lái)看， 機(jī)電池儲(chǔ)能的本錢低于鋰電池本錢。我們以國(guó)電投湖北的機(jī)電 池工程以

8、及偉力得在新疆的機(jī)電池儲(chǔ)能電站工程和鋰電池儲(chǔ) 能的本錢進(jìn)行了比照。假設(shè)按全生命周期計(jì)算，帆電池的本錢 在元/Wh,已經(jīng)低于鋰電池的0.5元/Wh左右。同時(shí)，在電池壽命到期后，銳電解質(zhì)溶液可以回收再次 利用。銳電池在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能上的全生命周期本錢和平準(zhǔn)化度 電本錢更具有競(jìng)爭(zhēng)力。帆電池仍處于產(chǎn)業(yè)化的初期，容易出現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，在規(guī)模化和技術(shù)進(jìn)步以后，本錢仍有進(jìn)一步降低 空間。圖36：全球鋰資源儲(chǔ)量分布(2021)其泡度衰25%資料來(lái)源：USGS,光大證券研究所4、中國(guó)鋼資源產(chǎn)儲(chǔ)量全球第一，自主可控 從資源的角度來(lái)看，不同于鋰電池，中國(guó)鋰原料對(duì)外依賴度較高，銳儲(chǔ)量及產(chǎn)量中國(guó)占全球第一，開展機(jī)電池所需 的資

9、源可以實(shí)現(xiàn)自主可控。資源儲(chǔ)量比照：銀資源中國(guó)全球第一，鋰資源集中于南美鋰：儲(chǔ)量集中在南美，中國(guó)儲(chǔ)量占比7%。據(jù)USGS數(shù)據(jù)統(tǒng) 計(jì)，截至2021年底，智利、澳大利亞、阿根廷三國(guó)鋰資源儲(chǔ) 量占比合計(jì)超過(guò)76%,中國(guó)鋰資源儲(chǔ)量約為150萬(wàn)噸，占全 球總資源儲(chǔ)量的6.7%,占比擬低。銳：中國(guó)資源儲(chǔ)量全球第 一。據(jù)USGS統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，全球鍬金屬儲(chǔ)量6300 萬(wàn)噸，其中已認(rèn)定符合當(dāng)前采掘和生產(chǎn)要求的銳礦金屬機(jī)儲(chǔ)量 超過(guò)2400萬(wàn)噸，全球99%以上的帆礦儲(chǔ)量集中在中國(guó)、俄羅 斯、南非和澳大利亞四國(guó)；其中中國(guó)鋼礦儲(chǔ)量約為950萬(wàn)噸, 占世界鍬資源儲(chǔ)量的39%,位居世界第一。產(chǎn)量比照：帆完全自給，鋰

10、高度依賴進(jìn)口中國(guó)鋰鹽產(chǎn)量 占比65%,資源高度依賴進(jìn)口。據(jù)USGS,全球2021年鋰礦 產(chǎn)量折10.5萬(wàn)金屬噸，其中澳大利亞的年產(chǎn)量占全球的53%、 智利產(chǎn)量占比25%,中國(guó)僅占13%。據(jù)安泰科統(tǒng)計(jì)，2021年 中國(guó)鋰鹽產(chǎn)量合計(jì)約35.5萬(wàn)噸碳酸鋰當(dāng)量，占全球鋰鹽產(chǎn)量 的65%。中國(guó)以13%的全球鋰資源產(chǎn)量支撐了全球65%的鋰 鹽產(chǎn)量，鋰資源高度依賴進(jìn)口。中國(guó)銳產(chǎn)量占68%,資源可 完全自給：全球生產(chǎn)機(jī)的國(guó)家主要有中國(guó)、俄羅斯、南非和 巴西。據(jù)USGS數(shù)據(jù)，2020年全球銳產(chǎn)量為10.8萬(wàn)噸，其中 中國(guó)產(chǎn)量7.3萬(wàn)噸，占比68%；俄羅斯、南非和巴西銀產(chǎn)量 分別為1.9萬(wàn)噸、0.9萬(wàn)噸和0.7萬(wàn)

11、噸，占比分別為18%、8% 和6%o5、帆電池更適用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能我們認(rèn)為在全球持續(xù)推進(jìn)碳中和背景下，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng) 是實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵之一。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能在可再生能源大力 開展背景下，在增強(qiáng)儲(chǔ)電能力、保障電力系統(tǒng)調(diào)峰和穩(wěn)定運(yùn) 行以及極端情況電力補(bǔ)充方面發(fā)揮著重要作用。根據(jù)麥肯錫 的預(yù)測(cè)，到2040年，全球范圍內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)量高達(dá) 1.52.5TW,為目前部署的總存儲(chǔ)容量的815倍，同時(shí)儲(chǔ)能 容量到達(dá)85140TWh,可儲(chǔ)存所有用電量的10%；在 20222040年期間，預(yù)計(jì)全球?qū)﹂L(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的總投資將需要1.5 萬(wàn)億3萬(wàn)億美元。圖41：全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能累計(jì)儲(chǔ)能容量預(yù)測(cè)資料來(lái)源：麥肯錫Net-zero

12、power:Long duration energy storage伍A余未光管庫(kù)基于液流電池具備高平安穩(wěn)定性、循環(huán)壽命長(zhǎng)、擴(kuò)容性 強(qiáng)、可回收環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)其在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用空間巨 大，將與抽水蓄能/氫儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能展開競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)能 源部2020年12月發(fā)布的儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖（2020）報(bào)告 顯示，2020年全球液流電池年裝機(jī)容量?jī)H接近lOGwh,預(yù)計(jì) 到2030年液流電池在全球的年裝機(jī)量有望到達(dá)69GWh,有 望占全球150GWh總量的46%o國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間：預(yù)計(jì)2026年我國(guó)新型儲(chǔ)能規(guī)模累計(jì)裝 機(jī) 規(guī)模到達(dá)據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)新 型儲(chǔ)能（除抽水蓄能和熔融鹽儲(chǔ)熱儲(chǔ)能以外的儲(chǔ)

13、能方式，包 括鋰離子電池、鉛蓄電池、鈉硫電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電 池、超級(jí)電容和飛輪儲(chǔ)能等）累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為5.73GW。據(jù) CNESA的預(yù)測(cè)，在保守場(chǎng)景下，到2026年新型儲(chǔ)能累計(jì)規(guī) 模達(dá)至U 48.5GW, 2022-2026年的復(fù)合年均增長(zhǎng)率為53.3%； 理想場(chǎng)景下，累計(jì)裝機(jī)將到達(dá)79.5GW, 2022-2026年復(fù)合年 均增長(zhǎng)率為69.2%o2021年為中國(guó)儲(chǔ)能進(jìn)入規(guī)模化開展的元年，據(jù)CNESA 統(tǒng)計(jì)，2021年規(guī)劃、在建、投運(yùn)865個(gè)、26.3GW儲(chǔ)能工程 中，投運(yùn)的百兆瓦級(jí)別工程僅7個(gè)，但規(guī)劃在建的百兆瓦項(xiàng) 目超過(guò)70多個(gè)，首個(gè)百兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng) 調(diào)試運(yùn)行，百兆

14、瓦級(jí)別的全機(jī)液流電池工程也在建設(shè)中。據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)液流電池（基本為機(jī)電池）在國(guó)內(nèi) 新型儲(chǔ)能領(lǐng)域的滲透率達(dá)0.9%,受益于資源、平安性、環(huán)保 性和政策端的多重優(yōu)勢(shì)，隨著大型機(jī)電池工程的逐步落地， 全銳液流電池的裝機(jī)規(guī)模將實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)。按照保守、理想兩種場(chǎng)景和5%、10%、20%的滲透率測(cè) 算，2026年帆電池年裝機(jī)量的范圍是。取中 值10%計(jì)算，保守和理想兩種情形下，年裝機(jī)量分別為 1.42GW和2.24GW,按照單GWh電池消耗5500噸銳（折五 氧化二帆9821.4噸）估算，2026年對(duì)五氧化二機(jī)的需求拉動(dòng) 約5.6萬(wàn)噸和8.8萬(wàn)噸（假設(shè)4小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)）。而據(jù)USGS,

15、2021年中國(guó)金屬機(jī)產(chǎn)量折五氧化二機(jī)產(chǎn)量約13萬(wàn)噸，銳電池 的開展將對(duì)銳的需求將有較大拉動(dòng)。圖45：四川五氧化二鋼價(jià)格走勢(shì)（萬(wàn)元/噸）6050403020100，* 資料來(lái)源：Wind,光大證券研究所，截至2022年6月3日6、問(wèn)題：初裝本錢高，期待政策推動(dòng)+技術(shù)更新發(fā)力機(jī)電池目前也存在著初裝本錢高，產(chǎn)業(yè)鏈配套還不成熟 等問(wèn)題。1）鍬電池初裝本錢高，是鋰電池的2-3倍左右我們選取了已披露具體投資金額的機(jī)電池工程進(jìn)行了成 本測(cè)算，工程總投資本錢集中在元/Wh；其中，四小 時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)本錢集中在元/Wh, 2-3小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)本錢 略高，在4.65-6元/wh,整體仍較鋰電池高，是鋰電池的2-3 倍。2）機(jī)電池需求或?qū)⒗瓌?dòng)帆價(jià)大漲截至2022年6月3日，