3月23日，由中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十五届储能大会暨展览会（简称“CIES2025”）在杭州国际博览中心召开。

CIES大会以“绿色、数智、融合、创新”为主题，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和规模化工程应用。

在3月24日下午的储热与长时储能专场中，中国科学院金属研究所研究员、辽宁科京新材料有限公司首席科学家严川伟作了题为《全钒液流电池技术演进、竞争与发展》的主旨演讲。

以下内容根据大会发言整理提炼，仅供参考。

大家上午好！

1.储能的逻辑与要求

首先，我们看一下储能的逻辑与要求。这属于本专题的基础背景范畴，但对于核心及底层逻辑还是有必要阐释一下。

储能属于我们国家正在进行能源转型的大战略，不是能不能，而是必须做，主要是能源安全，还有对气候影响的应对，方案就是构建新型电力系统，用可再生能源光和风替代煤或油气发电，由此带来不连续性、不稳定性等影响，所以必须有储能，必须是长时储能，或者叫中长时储能。为什么这样？因为可再生能源（光、风）是昼夜周期的，满足日内调节就可以支撑可再生能源接入和新型电力系统构建任务。如果时间太短，作用不大，时间更长，不太需要，把这件事干好，新型电力系统构建就有了可靠的支撑，能源转型就有了保障。

长时储能必须低成本，电力系统，包括发、输、配、储，原来就是发、输、配，现在有了储。在历史发展当中，“发”，尤其是风和光，成本已经降的比较低了，这样才有可能奠定我们构建新型电力系统的基础条件。现在“储”也必须是低成本，以确保用户端的用电成本（或价格）较低，这是一个非常重要和明显的事情。如果没有这一点，一开始就想在储能方面赚一个超额利润，那是不现实的，也是不可能的，即支撑能能源转型的中长时储能必须是低成本的，必须做到低成本。

储能发展，现在是国家战略的一个现实短板，新型电力系统构建分三个阶段，在第一阶段（加速转型期：当前-2030年），储能所发挥的作用是微乎其微的，在某种意义上可以忽略不计的，因为新型电力系统建设，可再生能源装机量太大。即使现在成熟的抽水蓄能，它也由于种种原因量是很小的，很难有一个比较显著的支撑作用。当前主要还是靠火电保证灵活性，对已有火电做灵活性改造，或新建火力发电站以保证因国家战略而高速增长的巨量可再生能源装机和并网，对储能来说有负于历史使命，但也是一个机会。

储能的发展，尤其是电化学储能发展初期呈现一些现象，或者说存在的一些问题，也是正常的。尤其是需求问题、市场问题、可靠性问题。

需求不够刚，刚需不够刚，可再生能源占比还不是那么大。市场问题，成本的传递不明确，赚钱的问题比较差。

可靠性问题，这是一个新的技术，新的行业，不成熟、不可靠，这都是正常的，也是很难避免的。

当然还有在认知上，怎么样挖掘储能技术的潜力，服务更具体、更明确的目标等等有待于做系统和深入的推进，这都是可以理解的。但是，所表现出的寿命问题、安全问题，很大程度上就不是可以接受或可以原谅理解的了，因为所选择的技术路线存在问题，即技术不合适，技术本身不是安全。

不同的储能技术由于其特点适用于不同的储能应用，包括寿命、时长、规模。对于大规模长时储能来讲，必须足够安全，这就是刚才我说到有些选择不当，或者不适合情形。电化学储能，在全球范围来看，主要是锂离子电池占绝大多数。从安全性角度来讲，实际出问题的概率约1.5%，是很高的。理论上（基于模型计算）来讲，用这类电池建构大型储能电站出问题的概率非常高。国家消防局，近期也指出这类电池的热失控是不可避免。

所以，大规模长时储能，需要满足：第一，安全，需要本征安全；第二，要适合，要能支撑“日内调节”；第三，成本，市场可行；第四，要可靠，要成熟靠谱，要有确确实实、实实在在可靠的产品落地。这个赛道基本上包括抽水蓄能、压缩空气、熔盐储热、液流电池。锂离子电池是很好的东西，但其不属于大规模长时储能这个赛道。如果做得规模比较小，或者储能时长比较短的话（长时大规模赛道以外），可以很好规避它本身的安全局限性，可以很好地发挥其价值。

2.全钒液流电池技术特点及发展现状

首先一个特点，液流电池储能的独特性，它属于电化学储能，电化学储能都是由小的单电池到最后储能的应用系统，它是逐级构建，终态的应用系统可靠性影响复杂。它不像某些技术一个单机可以做到几百兆瓦，我们是瓦级、千瓦级，逐渐构成兆瓦级系统。同时，液流电池本身在这个基础上又叠加了液相传质诸因素，这个有好的影响，也有需要加以注意的方面。一致性控制，旁路电流等影响，我们必须认识到它的独特性，所以在产业发展上要规避它的问题，发挥它的优势。 

另外，资源的独特性。已有钒的资源市场与我们发展新型储能是不兼容的。首先它整个是钢铁冶金的副产，之后产品又销售到钢铁冶金里。在这个行业当中，钒是用作合金元素的，在最终钢铁产品中占的价值比例是很低很低的，甚至0.2%就够了。我们在储能当中至少要占50%以上，因此对价格波动是十分敏感的。另外，由于它构成了一个江湖（产自钢铁，用于钢铁），钒市场能不能为一个新型储能的发展提供足够的钒资源也构成了比较大的挑战。

总体来讲，至今全钒液流电池技术已基本成熟，处于产业化发展的初期。当前阶段主要是进行产业化验证，有一个显著的增长，我们可以从统计数据上看到是倍增的，每年几乎翻1倍的增长，至少目前是这样。产业链不断完善，不断加强。再往下，会进入“快车道”（长时储能同赛道的压缩空气2024年已经进入了发展的快车道，要比液流电池成熟得更快一点）。

电堆技术发展，首先在可靠性、技术指标都有了非常显著的提高。同时，电堆的结构仍然在迭代发展当中，主要是因为要降低成本，电堆的功率密度需要不断提高。提高它的功率密度，每个阶段从电化学本质上来讲，它的控制影响因素是不一样的，不同阶段所面临的短板是不一样的，需要采取不同的技术和科学策略。这一直处在发展过程当中，发展也是非常快速的。

关键材料的发展，对于电堆来讲关键材料，包括膜、电极和双极板。膜主要是全氟磺酸膜，至少在可预见的未来的大规模应用上，仍然是全氟磺酸膜，上游树脂已经国产化。电极材料，上游技术已经打通，电极PAN预氧丝已国内量产。双极板材料，多种技术路线都在推进，可以满足当前产业发展水平。电解液发展现况是经典的方法是成熟可靠的，短流程开始成熟。短流程顾名思义，就是直接短接过来，制造流程大大缩短，成本下降幅度不小（约20-30%），现在已经产业化应用。 

产业发展就是把电池用好，就是应用。如果说电化学储能有两件事，一件事是把电池做好，另外一件事是把电池用好，产业化重点之中是要把电池用好。现在若干源侧、网侧大型电站已经建成投运，正在积累数据。也有一批用户侧建成投运，因为更接近市场，所以见证应用示范效果更明确有效。运维技术、商业模式开始提上日程，对于电池的特性进一步认知以及进一步的应用挖掘，也正在进行当中。

3.竞争及发展

大规模长时储能赛道竞争与互补性，我们说全钒液流至少在这个赛道里响应时间上，在建造周期上，在功率和容量解耦的程度上，以及选址及安装上，都具有优势，具有不可替代性。液流电池是一个家族，包括很多种，当然全钒液流电池在成熟度上更高一点，距离产业化更近一些，其他的也在向前发展，基于各自的优势。当然它们有各自的优势，各自的特点，也有各自的局限性。这里要根据不同的具体技术瞄准具体应用，不宜一概的说都是长时储能，因为这样的提法过于牵强，有些更适合更短一些，有些更长一些。有些更适合于调频应用，有些更适合其他的应用。

钒的市场经过这么两年的发展，已经取得了质的变化，主要是钒的供应。这个江湖原来几家垄断的局面现在已经难以为继了，因为有更多人介入这个江湖，而且产生了积极的效果。

钒电池具有降本潜力，从功率角度，从容量角度，从储能时间长，以及商业模式上，这几个维度发展，它的成本最后可以做到比较低，完全可以胜任作为大规模储能支撑新型电力系统构建对成本的要求。另外，还可以进一步降成本，主要在于提钒这一点上。因为钒的成本高本质是各种钒矿当中钒的含量太低了。无论是副产钒还是其他的钒资源，都可以进一步降成本，甚至有很大幅度的降低，没有问题。在电解液中，钒原料占的70%的成本，如果提钒成本实质性下降，例如30%下降是，这样会为钒电池储能带来更光明的发展未来。

我们再说一下比较敏感的供求关系，储能市场空间是巨大的，但我们现在这个市场，整个产业链上一些环节已经开始产能过剩了，相对目前这种实际需求。针对钒电池储能未来发展而言，“大玩家”、创新力强的、战略明确的企业才具有优势。从电堆来讲，膜、双极板、电解液来讲，尤其是前3项，现在基本上是过剩的局面。我说有效产能还是比较保守的，实际上要比这个更严峻一些。像电极很快也会达到产能拐点，电解液可能会持续稍长一段时间达到拐点。

小结一下：钒电池技术趋于成熟，没有瓶颈，但技术发展的空间和经济性发展空间仍然巨大；技术适应性好，成本潜力大，是能源转型发展不可替代的储能技术；产业链趋于完整，但一些环节开始产能过剩；进一步降低成本，提高可靠性，细化目标市场是产业发展的重要工作。

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