第一章 行业概况
1.1 简介
钒电池（Vanadium Redox Battery，缩写为VRB）也被称为全钒氧化还原液流电池。它是一种可充电的液流电池，电池中的能量以钒离子在不同的氧化状态之间转换的形式存储。这种电池的优点在于它可以无限次充放电，而且能量和功率是独立的。这意味着你可以改变电池的能量容量（即总能量）而不影响其功率（即每秒能量）。
钒电池的一个主要优点是它们的寿命长，不会像许多其他类型的电池那样在经过大量充放电周期后性能下降。此外，它们的环境影响相对较小，因为钒是一种丰富的元素，且电池使用的电解液可以回收和重复使用。
钒电池是一种以化学能的形式将电能储存于不同价态钒离子的硫酸电解液中的电池。电解液通过外接泵被压入电池堆体内，在机械动力作用下，经不同的储液罐和半电池的闭合回路循环流动。电池组内采用质子交换膜作为隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应。通过双电极板收集和传导电流，储存在溶液中的化学能被转换成电能。这个反应过程是可逆的，使得钒电池可以顺利完成充电、放电和再充电的过程。
图 钒电池结构
钒电池作为继风能、太阳能储能技术之后的另一大新型技术，在大规模储能领域具有很好的应用前景，同时作为大型”城市充电宝”，应用于调峰电源系统、风能发电系统、大规模光伏电源系统的储能及不间断电源或应急电源系统。
钒电池凭借其安全性高、寿命长、低污染等特性，成为可再生能源储能、电网调峰、备用电源等领域的首选技术之一。钒电池通过钒离子价态变化，实现化学能到电能的往复转换，从而将风力或太阳能所产生的电力存储与释放，业内形象地称之为”电力银行”。
钒电池行业涉及到许多不同的领域，包括电池制造、钒矿产开发和提炼、以及系统集成和服务。这个行业的主要市场包括大规模能源存储（例如风能和太阳能电站）、电网稳定和负荷平衡、电动汽车充电站、以及商业和家庭能源存储。
1.2 行业发展
钒电池的历史发展可以追溯到1930年代，当时Pissoort首次提出了钒电池的可能性。然后在1970年代，NASA的研究人员以及Pellegri和Spaziante也跟随进行了研究，但并没有取得成功。直到1980年代，Maria Skyllas-Kazacos成功展示了一种使用溶解在硫酸溶液中的钒的全钒氧化还原液流电池。她的设计使用了硫酸电解质，并在1986年由澳大利亚新南威尔士大学申请了专利。
Skyllas-Kazacos和她的团队取得了重要的突破，他们开发了一系列过程，使用成本较低但不溶的五氧化二钒作为起始材料，制备出超过1.5 M浓度的钒电解质。这些过程涉及化学和电化学溶解，并于1989年由新南威尔士大学申请了专利。在1990年代，新南威尔士大学的团队对膜选型、石墨毡激活、导电塑料双极电极制造、电解质特性和优化以及建模和模拟进行了广泛的研究。他们组装并在泰国的太阳能房屋和新南威尔士大学的电动高尔夫球车中进行了几个1-5 kW的VFB原型电池的现场测试。
到了1990年代中期，新南威尔士大学全钒氧化还原液流电池的专利和技术被三菱化学公司和鹿岛北电力公司获得许可，后来被住友电气工业公司收购。在1990年代晚期和2000年代初期，该公司在各种应用中进行了广泛的现场测试。为了扩大电池的操作温度范围并防止在高于40℃的V(V)情况或低于10℃的负半电池溶液情况下钒在电解质中的沉淀，Skyllas-Kazacos和她的团队测试了数百种有机和无机添加剂作为潜在的沉淀抑制剂。他们发现无机磷酸盐和铵化合物能有效抑制2 M钒溶液在负和正半电池在5和45℃下的沉淀，而磷酸铵被选为最有效的稳定剂。使用铵和磷酸盐添加剂，他们成功制备并在流动电池中测试了3 M的钒电解质，取得了出色的结果。
1.3 行业现状
钒电池技术现已达到相当成熟的水平，产业链也已建立完整，逐渐步入了商业化的门槛。从2005年起，全球已有多个相关项目成功落地。中国在这方面的商业化步伐稍显迟缓，日本在2005年就启动了钒电池储能项目。中国从2010年开始，积极推动一系列全钒液流电池相关的项目，这期间国际上并未有新的储能项目布局。从2015年至2022年，中国的项目数量呈现出爆发性增长，全国各地相继启动了多个项目，相比之下，国际上仅有四个项目，这足以说明，近年来国际项目在整体上不如中国，中国的商业化进程发展得更为迅速。在其他国家中，日本的项目数量颇为众多，其中住友集团是日本全钒液流电池发展的主要推动者。澳大利亚、柬埔寨等国在近两年也对全钒液流电池项目进行了规划。
根据 Guidehouse Insights 发布的《Vanadium Redox Flow Batteries: Identifyting Market Opportunities and Enablers》报告数据，2022-2031年钒电池年装机量有望保持41%的复合增长率，预计2031年全球钒电池年装机量将达到32.8GWh；其中，2031年亚太地区(主要为中国)年装机量将达到约14.5GWh，北美地区将达到5.8GWh，西欧地区将达到9.3GWh。
图 2031年全球钒电池装机量将达到32.8GWh
截至2024年6月24日，全国钒电池概念下的上市企业共有30家，企业总市值达到4707.61亿元人民币，尽管同比下降了10.39%。这些企业的平均上市时长为17年，最早的上市企业是四川长虹，已有30年的上市历史。钒电池概念企业占A股总市值的0.6%，同比无变化，显示出该领域在资本市场中的相对稳定地位。
尽管整体市值有所下降，但钒电池行业的企业数量保持不变，表明市场对钒电池技术及其应用的认可度仍然较高。这也反映出企业在技术研发和市场开拓方面的持续投入。
钒电池作为一种新兴的储能技术，在全球能源转型和绿色发展的背景下，逐渐获得了市场的关注和认可。钒电池的高安全性、长寿命和环保特性使其成为可再生能源储能的重要选择。根据最新的概念景气度趋势图，可以分析出钒电池市场的热度和投资者情绪的变化。
图 钒电池概念景气趋势
从2019年初至2024年6月，钒电池概念的市场热度经历了多次波动。2019年初，市场热度较高，随后逐步下降，并在2020年初达到低点。这一阶段的下降可能与市场对钒电池技术的初期认知和实际应用效果尚未完全成熟有关。然而，从2021年开始，市场热度出现了显著回升，达到一个新的高峰。这一回升可以归因于全球能源结构转型加速和政策对可再生能源的支持力度增加，特别是中国在“碳达峰、碳中和”目标下对储能技术的需求增加。
钒电池概念的历史景气度分位显示，自2019年以来，该行业的表现总体处于较低水平，但在2021年开始逐步上升。尤其是在2022年和2023年，景气度分位明显提升，显示出市场对钒电池的认可度和投资兴趣不断增加。这与国际能源市场的变化以及钒电池技术在实际应用中的推广密切相关。此外，全球供应链的调整和钒资源的相对稀缺性也在一定程度上影响了市场对钒电池的关注度。
第二章 产业链、商业模式及政策监管
2.1 产业链
钒电池产业链包含上游、中游、下游三个部分，涉及多个行业。
上游：钒原料供给、电堆材料加工，主要原材料包括五氧化二钒、硫酸、碳材料、聚合物材料等，以及各类辅材，涉及基础化工、钢铁冶炼、有色金属等产业，其中钒矿及其加工业处于核心地位，是电解液原料五氧化二钒的来源。
中游：电堆装配、控制系统、其他设备和附件等，其中电堆装配和控制系统的技术壁垒最高，涉及各类耗材和元器件。
下游：终端应用市场，主要为各类储能用户，包括发电侧、电网侧、用电侧。
图：全矾液流电池产业链全貌
我国的钒电池研究和产业化世界领先，技术层面已经完备，但产业链尚未健全，需求尚未打开，产能正在蓄力发展，规模效应尚未显现。钒电池产业链复杂度较高，其中核心环节是材料端和设备端，材料端主要包括电解液材料和电堆材料，设备端主要包括整机装配和控制系统。
上游
钒电池上游主要是电解液和电堆的原材料，其中钒电池的电解液材料核心是钒化合物。电解液制造分为两个步骤，首先是核心前驱体钒化学品的生产，拥有相关技术和量产能力的基本为大型钒提炼及加工企业；而后是将前驱体转化为电解液，目前掌握钒电解液制造的全球龙头企业是大连博融新材料公司，全球市场占有率80%以上。
对于钒电池而言，电解液中杂质元素含量会对电池工作电压、实际容量及循环性能等产生重要影响，尽管不同厂商产出的钒原料属于同质化产品，但在产品纯度和成本上存在较大差异，因此具有长期技术积累和规模优势的大型生产厂商更有竞争力，而且随着环保要求的日益趋严和产品质量要求的不断提升，马太效应可能会更加显著。
图：电解液近年产能和产量情况
表：电解液材料的主要企业
当前钒电池还没有大规模应用，因此几家代表性企业主要依靠自研自产或外协加工的方式生产电极材料，以供自用。由于电堆材料中的电极、双极板、隔膜等材料与氢燃料电池的相应构件几乎相同，因此目前从事氢燃料电堆材料研发和生产的企业，未来较容易转型成为钒电池的电堆材料供货商，应予以重点关注。
图：电堆材料的主要企业
中游
钒电池中游主要涉及电解液、电堆的制备与电池的制造。电解液价值量占比40%-80%，由钒供应商进行匹配；电堆占比次高，其中离子交换膜占电堆成本的30%-40%。
国内钒电池设备企业大致有两类：一类是科研院所自研技术转化的初创企业，多为校企合作模式，以大连融科为代表；另一类是通过吸收合并或控股方式，获得相应技术，再优化升级参与竞争，以北京普能为代表。主要企业：武汉南瑞、上海电气、四川伟力得、上海神力科技等，各自拥有核心技术，普遍研发时间超过10年。
国外的全钒液流电池相关企业大都规模较小，主要分布在日本、北美和欧洲。
表：全钒液流电池整机制造企业
控制系统的硬件装置是电力电子行业的基本元件，相关产业较成熟。当前钒电池尚未大规模应用，因此专门提供钒电池控制系统的企业较少，主要由相关企业自研自用或外协加工生产。未来一旦市场需求放量，可能会有更多的电控企业转型入场，因此对于主要从事储能电控技术研发而尚未涉足钒电池的企业，未来较容易转型，为钒电池的控制系统提供解决方案服务，应予以关注，例如固德威。
下游
钒电池下游主要是终端应用市场，主要为各类储能用户，包括发电侧、电网侧、用电侧。
2.2 商业模式
钒电池是目前商业化较为成熟的液流电池路线，具备示范项目运行多年、产业链逐步成型、全生命周期成本低等优势，预计在长时储能系统的应用空间广泛。主要原因为：
多个示范项目安全运营：全钒液流电池在全球已经具有多个多年的示范项目在运行，产业化效果和可靠性验证明显高于铁铬液流电池、锌溴液流电池。
全产业链逐步成型：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。
全生命周期成本优势：钒电池全生命周期成本已经低于锂电池，具备大规模商业化应用的条件。
图：钒电池商业化历程
钒电池作为商业化较为成熟的液流电池，在储能领域大有可为，尤其是长时储能领域。随着储能安全性要求升级和储能时长的增加，基于钒电池的高安全性和随储能时长增加边际成本增加较小的特点，钒电池装机有望进入加速增长阶段。
目前共享储能模式正在兴起，它是由第三方投资建设的集中式大型独立储能电站，除了满足自身电站需求外，也为其它新能源电站提供服务。共享储能的模式将分散的电源侧、电网侧、用户侧储能资源进行整合，并交由电网进行统一协调，降低了新能源电站的弃电量，并参与电力辅助服务市场，提高了储能资源利用率和电网系统的调节能力，也促进了储能形成独立的辅助服务提供商的身份。
近年来，从国家到地方均出台了一系列政策支持共享储能模式的探索发展，在补偿考核方面给予共享储能新能源发电项目优先考虑，鼓励共享储能模式的推广。目前共享储能模式的主要盈利方式有调峰服务补偿、峰谷价差套利(参与电力现货市场交易)、容量租赁、容量补偿等。该行以100MW/200MWh山东储能电站为例，预计可实现累计收益为4831万元/年(租赁电量50%)。共享储能模式有望成为当前独立储能电站盈利的可行方案。
图：100MW/200MWh锂电池/钒电池共享储能电站收益、成本、IRR测算
2.3 技术发展
对国内钒电池概念下各个专利申请人的专利数量进行统计，排名前列的公司依次为：四川长虹、上海电气、河钢股份、钒钛股份、海亮股份、双杰电气、东方电气、易成新能、国网英大、龙佰集团等。
2.4 政策监管
钒电池行业的行政监管部门为国家能源局；自律协会为中国电池工业协会，其主管部门是国有资产管理监督委员会，同时接受国家民政部和中国轻工业联合会的管理。
近年来，国家政策大力支持储能电池发展，2017年国家发展改革委发表《关于促进储能技术和产业发展的指导意见》，明确计划在未来10年内完成两步走，到2025年，使储能电池产业实现规模化发展，形成较为完整的产业体系，成为能源领域经济新增长点。中国十四五规划纲要在储能产业、储能能力、储能项目方面都做出了要求。2021年国家发展改革委、国家能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出，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。在政策利好下，预计储能电池快速发展将助力我国实现碳中和目标。
图 行业主要政策
第三章 财务、风险及竞争分析
3.1 财务分析和估值方法
在进行钒电池概念的财务分析时，综合考察财务指标、行业表现和行业估值是至关重要的。这种全面的分析能够帮助我们深入了解该行业的现状以及未来的发展潜力。
首先，通过财务指标可以评估企业的经营状况和盈利能力。营业收入及其增速是衡量企业业务扩展和市场需求的重要指标。归母净利润及其增速则反映了企业的净收益情况和盈利增长能力。毛利率与净利率是评估企业成本控制和利润率的重要指标，而ROE（净资产收益率）和ROA（资产收益率）则可以衡量企业股东回报和资产利用效率。
其次，行业表现能够提供一个更广泛的视角，帮助我们了解钒电池概念下的企业在市场中的相对位置和竞争力。通过比较行业内主要企业的市场表现，我们可以识别出行业内的领先者和潜在的投资机会。
最后，行业估值是评估企业价值和投资潜力的重要工具。通过分析市盈率（PE）和市净率（PB）等估值指标，我们可以了解市场对该行业的预期和信心。这些指标的变化反映了市场情绪和投资者对行业未来发展的看法。
财务指标
营业收入及增速
通过分析2015年至2024年第一季度钒电池概念行业的营业收入及同比增速，可以更好地理解该行业的经济动态及未来趋势。
从上图可以看出，钒电池概念行业的营业收入在2015年至2017年期间稳步上升，2017年达到峰值，接近6000亿元。这一增长趋势反映了市场对钒电池技术的初步认可和企业在这一领域的积极布局。2018年至2020年，行业营业收入保持相对稳定，维持在4000亿至5000亿元之间。2021年，营业收入再次迎来显著增长，超过7000亿元。这一增长可能受益于全球能源结构调整和对绿色能源储能需求的增加。
在同比增速方面，2015年至2017年期间，钒电池行业的增长率呈上升趋势，2017年增速达到最高点，接近30%。这一阶段的高增速主要源于市场对钒电池技术的高期待值和政策支持力度的加大。然而，自2018年起，同比增速开始下降，2019年和2020年增速较低，甚至接近零增长。这可能是由于市场趋于饱和，技术应用进入调整期，以及部分项目实施中的挑战和不确定性所致。
2021年，同比增速再次出现回升，达到接近20%。这一增长反映了市场对钒电池技术的重新关注，以及政策驱动下的大规模项目落地。然而，2022年至2023年，同比增速迅速下滑，甚至在2023年出现负增长。2024年第一季度，增速有所回升，但仍处于较低水平。
归母净利润及增速
根据下图，2015年至2024年第一季度，钒电池概念行业的归母净利润及增速经历了显著波动，为我们提供了重要的分析线索。
从上图可以看出，2015年至2017年期间，钒电池行业的归母净利润较低，2016年甚至出现负值，反映出当时行业面临的初期挑战。2017年开始，归母净利润显著回升，达到约120亿元，这一转折点可能源于市场对钒电池技术的逐步认可和企业技术的成熟。2018年归母净利润进一步提升至160亿元，增速达到高峰，这表明市场需求的快速增长和政策支持的力度加大。
然而，2019年至2021年，归母净利润保持相对稳定，维持在140亿元左右。这一阶段增速趋于平缓，可能是因为市场逐渐进入成熟期，竞争加剧，企业需要更多时间进行技术优化和市场开拓。2022年归母净利润再度上升，达到约180亿元，显示出行业在全球能源转型背景下的强劲复苏。
2023年，归母净利润显著增长，接近200亿元，但增速有所放缓。这一现象可能反映了市场在经历了快速扩张后进入调整期，企业需要应对新的市场和技术挑战。2024年第一季度，归母净利润出现回落，约为60亿元，同比增速大幅下降。这可能是由于全球经济环境的不确定性增加，以及原材料价格波动对企业成本的影响。
毛利率与净利率
从下图中可以看出，2015年至2024年第一季度，钒电池概念的毛利率和净利率经历了不同程度的波动，反映出行业在不同阶段的财务表现和运营状况。
毛利率方面，2015年至2017年期间，钒电池行业的毛利率较为稳定，保持在15%左右。2018年毛利率有所提升，达到接近17%，这可能得益于市场对钒电池技术的认可度提升以及企业成本控制的改善。然而，从2019年开始，毛利率呈现出逐渐下降的趋势，2021年和2022年降至约14%。这一阶段的下降可能与原材料价格上涨、市场竞争加剧以及企业在扩展市场过程中面临的成本压力有关。2023年和2024年第一季度，毛利率保持在15%左右，显示出行业在成本控制和市场定价方面的逐步稳定。
净利率方面，钒电池行业的表现则更加波动。2015年和2016年，净利率较低，几乎为零，表明企业在初期发展阶段的盈利能力较弱。2017年净利率开始显著上升，达到约3%，显示出市场需求增长和企业盈利状况的改善。2018年至2020年，净利率维持在3%左右的水平，反映出行业在该阶段的相对稳定性。2021年和2022年，净利率出现小幅下降，可能与市场竞争加剧和企业投资增加有关。2023年净利率有所回升，接近5%，显示出企业在市场调整后的盈利能力增强。2024年第一季度，净利率保持在5%左右，显示出行业在新的一年开局良好。
ROE与ROA
通过分析2015年至2024年第一季度钒电池概念行业的股本回报率（ROE）和资产回报率（ROA），可以更好地理解该行业的盈利能力和资产利用效率。
从上图中可以看出，2015年至2016年期间，钒电池行业的ROE和ROA均较低，甚至出现负值。这一现象反映了行业在初期阶段面临的巨大挑战，包括技术不成熟、市场认知不足以及较高的初始投资成本。2017年，随着市场对钒电池技术的逐步认可和企业盈利能力的提升，ROE和ROA显著上升。特别是ROE，增至6%左右，而ROA则接近2%。这一阶段的增长反映了市场需求的增长和企业经营效率的提升。
2018年至2020年，ROE和ROA保持相对稳定，ROE维持在6%左右，ROA维持在2%左右。这一阶段的稳定性表明行业逐渐进入成熟期，企业的盈利能力和资产利用效率得到了较好的维持。2021年，ROE和ROA再度出现上升，分别达到接近7%和3%。这可能是由于全球能源转型加速，市场对钒电池需求增加，企业在这一阶段实现了更高的盈利和更有效的资产利用。
然而，2022年和2023年，ROE和ROA开始出现波动，2023年分别下降至约5%和2%。这一波动可能与市场竞争加剧、原材料价格上涨以及企业扩展市场带来的成本增加有关。2024年第一季度，ROE和ROA进一步下降，分别降至3%和接近0%。这一趋势表明，尽管行业整体需求依然存在，但企业在成本控制和市场拓展方面面临新的挑战。
概念表现
通过对比钒电池概念和沪深300指数的市场表现，可以看出两者在过去一年的表现存在显著差异。下图显示了两者的累计涨跌幅以及成交额变化，从中可以分析钒电池行业的市场动向及其与大盘走势的关系。
在2023年6月到8月期间，钒电池概念的市场表现相对较好，与沪深300指数走势相近。然而，从8月开始，钒电池概念的表现开始明显下滑，累计跌幅在11月达到了-14%左右。这一阶段的下跌可能受到多个因素的影响，包括市场对钒电池技术短期前景的重新评估、行业内部分企业业绩不达预期以及宏观经济环境的不确定性。
相比之下，沪深300指数在同一时期的跌幅相对较小，表现出更强的抗跌性。这可能表明，尽管钒电池概念具有较高的增长潜力，但其市场风险也相对较高，投资者需要更谨慎地评估其市场表现。
进入2024年后，钒电池概念和沪深300指数均经历了显著的波动，尤其是在1月份，钒电池概念的跌幅达到-28%的低点。随后，钒电池概念迅速反弹，到4月份时，累计跌幅收窄至-7%左右，与沪深300指数的表现更加接近。这一反弹可能得益于市场对钒电池技术前景的再次看好，以及政策支持的增加。
成交额的变化也反映了市场情绪的波动。在跌幅加剧的阶段，钒电池概念的成交额显著上升，显示出市场参与者的交易活动更加频繁，投资者对市场前景存在较大分歧。而在市场反弹阶段，成交额相对平稳，表明市场情绪逐渐恢复，投资者信心有所回升。
概念估值
通过分析钒电池概念的市盈率（PE-TTM）和市净率（PB-MRQ），可以更好地理解其在资本市场中的定位和投资价值。
从市盈率（PE-TTM）图表来看，过去一年钒电池概念的市盈率保持在16到20之间，显示出市场对钒电池行业的较高期望。相比之下，沪深300指数的市盈率较为稳定，约为10左右。钒电池行业市盈率的波动反映了市场对其未来盈利能力的不确定性和高成长性的期待。尤其是在2023年9月至2024年1月期间，市盈率有所下降，这可能与市场对钒电池技术发展速度和应用前景的重新评估有关。尽管如此，钒电池概念的市盈率仍保持在较高水平，表明市场对该行业的长期增长潜力持乐观态度。
从市净率（PB-MRQ）图表来看，钒电池概念的市净率在过去一年中维持在1.3到1.5之间，而沪深300指数的市净率大约在1.2左右。钒电池行业较高的市净率表明，市场对其资产的定价相对较高，反映了投资者对其未来回报的信心。然而，在2024年1月期间，市净率出现了一定程度的下降，可能是由于市场情绪波动和短期内投资者对钒电池行业风险的重新评估。
整体来看，钒电池概念的估值水平在过去一年中表现出一定的波动性，但总体保持在较高水平。高市盈率和高市净率表明市场对钒电池行业的增长潜力和盈利能力持有较高的期望。然而，估值的波动也提示投资者需要关注行业发展中的潜在风险，包括技术突破的难度、市场推广的速度以及宏观经济环境的变化。
估值方法
钒电池概念估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。
3.2 驱动因子
（1）政策驱动力
现有的钒电池项目多数是地方政府推动的示范项目，少部分为企业自主建设项目。钒电池全生命周期成本已经低于锂电池，但初始建设成本过高，导致企业的投资动力不强，后续或仍需要政府层面进行推动，制定可有效执行的价格补偿机制和长时储能产业政策。
由于国内主要钒产量来源于钒钛磁铁矿炼钢生产过程中的钒渣，因此，允许相应钢铁公司扩大产能也是增加钒资源来源的方式之一。同时，也可以出台支持 钒资源开发的政策，加大对国内钒资源的开发力度。
（2）技术驱动力
技术推动电堆成本持续下降 。锂电池成本在商业化应用以后成本下降迅速，参考锂电池的降本途径，可以预见钒电池在大规模量产后成本仍有较大的下行空间。
钒电池目前仍处于商业化初期，技术进步带来的降本空间较大。如大连物化所通过减少膜材料使用面积而降低电池成本；2020年6月，大连物化所储能技术研究部李先锋和张华民团队成功开发出新一代30 KW级低成本全钒液流电池电堆。该电堆采用自主研发的可焊接多孔离子传导膜（成本<100元/m2）。相对于传统的电池组装技术，膜材料使用面积减少 30%，电堆总成本降低了40%。
（3）成本驱动力
国产材料替代带动成本下降。在离子交换膜方面，目前全球钒电池主要使用美国杜邦公司的Nafion全氟磺酸树脂交换膜，作为全钒氧化还原液流电池的标准隔膜，其在电解液中的稳定性高，但价格昂贵。
目前，国内的科润、东岳、中科院大化所，国外的戈尔等都在自主创新开发了更低成本的膜。随着国产离子交换膜的逐步推广，膜等产品仍有较大成本下降 空间，预计后续在其他电堆材料（双极板、碳毡等）也有成本优化空间。
3.3 风险分析
表 常见行业风险因子
（1）环境保护风险
随着国家对环境保护力度的不断加强以及 “碳达峰、碳中和”的推进，钢铁企业面临的环保压力越来越大。
对策：不断优化限停产常态下的生产组织模式，降低限产损失；结合环保要求，着重加强对超低排放、固废危废等方面的管控，加快完成超低排放改造，持续推广利用先进、成熟、高效的节能技术。跟进研究国家碳排放政策，超前谋划破解“碳达峰、碳中和”对高效生产组织模式的制约。
（2）疫情风险
2022 年上半年，随着新冠变种病毒的出现，疫情在国内多发散发。疫情的持续和反复给人员流动、货物运输造成不利影响，带来项目进度延缓、工期增加、成本上升等风险。
对策：业内公司应严格落实常态化疫情防控措施，严格执行疫情防控应急预案，积极、有序地安排业内公司各项生产经营工作，确保人身安全、生产安全等风险可控，积极开拓常态化疫情防控下的市场拓展模式，尽量减少对业内公司经营的影响。
（3）原材料价格波动风险
由于大宗物料价格上涨，导致主营业务的采购成本上升；同时，由于承接的能源装备订单周期较长，原材料价格大幅波动时对行业利润水平将带来较大负面影响。
对策：业内公司应加强对经济运行质量的监控和管理，及时关注每个业务板块的运行质量、业务结构、盈利水平的变化，优化供应链管理体系，建立大宗原材料采购平台，进一步提升控本和采购定价能力，积极控制原材料价格波动给业内公司带来的风险。
（4）汇率波动风险
出口业务且合同金额较大，此类合同通常以美元计价；生产过程中需要采购进口设备和零部件，合同也多以美元等主要外币计价。国际贸易形势日渐严峻，人民币汇率波动较大，行业的出口业务可能存在汇率变动等因素造成的损益波动和资金回流风险。
对策：业内公司应加大套期保值工具的运用，完善汇率波动的对冲机制，扩大跨境贸易人民币结算，锁定汇率风险，控制海外项目成本，规避汇率波动带来的不利影响。
（5）海外业务风险
受到新冠疫情持续发展的影响，业内公司部分海外工程项目面临工程延期、人工成本和原材料成本上涨等方面的压力，同时，外汇汇率波动也对海外工程项目的盈利能力产生不利影响。同时，海外业务开拓的环境形势严峻，因国际关系紧张导致业内公司进出口业务风险与不确定性加强，业内公司海外业务所在地政治经济格局变化引发风险的可能性上升。
对策：业内公司应持续关注和研究海外市场的政策与环境，加强管理和风险管控，完善汇率波动的对冲机制，并为相关业务或员工投保相应的险种，以最大限度地保障公司的利益；同时，逐步实施海外市场的本土化经营战略，寻求与当地客户保持长期的良好合作关系，为业内公司在海外市场发展树立良好的市场形象。
（6）市场风险
中国经济整体增长速度趋缓，装备制造业与国民经济增长相关性较强，宏观经济、国家政策调整、基础设施建设投资规模、城市化进程以及行业发展的周期性波动等环境变化，均会对行业的持续性发展带来影响。
对策：业内公司应持续关注、定期分析国内外宏观经济走势可能给公司造成的影响，及时制定各项应对措施；同时，通过持续推动管理改进，提高公司管理效益，持续提升核心竞争力，积极创新业务模式，沉着应对市场变化给公司带来的各种挑战。
3.4 竞争分析
（1）优势
与其他储能电池相比，全矾液流电池电池容量与输出功率相对独立，这取决于钒电解液溶剂与电解质浓度，输出功率取决于电堆大小；其次钒电池的电池寿命很长，同时安全性比较高；除此之外，钒电池快充性能比较好，可减少容量损失；最后是钒电池易回收和重复利用。
在供给方面，2021 年中国钒产品储量、产量占比均居全球第一，较之锂产品主要依靠进口来说，优势巨大。
（2）劣势
钒电池目前主要存在两个技术上的问题，第一个问题是钒电池生产过程中易析出五氧化二钒沉淀，沉淀物可能恶化电堆性能，因此电堆在长时间运行过程中电解液温度就会很容易超过45摄氏度。
第二个问题就是石墨极板会被正极液刻蚀，正常情况下石墨板可以使用两年，但是如若操作不当，可能一次就会完全刻蚀，电堆只能报废。而且正常情况下每隔两个月也需要专业人士进行一次维护，维护频率较高，费钱也费力。
（3）机遇
“双碳”背景下，与清洁能源匹配的储能行业将迎来快速发展。钒电池以其自身安全、环保、超长循环次数等特性，在新的政策背景下，将成为电化学储能的重要组成部分。受益于储能领域的爆发式增长，更适合应用于大规模储能领域的钒电池已处于大规模产业化的前夜，随着储能的发展和钒电池性能的提高，钒电池在储能行业中的渗透率将快速上升。
（4）威胁
一个五千瓦钒电池的成本在四十万以上，高出相同规格铅酸电池的成本数倍。钒电池成本过高。以一个五千瓦电池为例，电解液（一立方，1.8mol/L）17万、控制系统10万、隔膜7万、板框4万、石墨板1.5万、泵0.7万、碳毡0.4万，总共40.6万，这只是主要材料成本，没计入次要材料成本和人力成本。
3.5 主要上市企业
钒电池行业属于科技类下的概念板块，截至2024年6月24日，中国共有30家上市企业，总市值达到4707.61亿元。以下是钒电池概念下市值排名前五的企业简介及其在行业中的重要地位。
图 钒电池概念上市公司市值排名前五（截至2024年6月24日）
东方电气（600875.SH）
东方电气股份有限公司主要业务为开发、设计、制造、销售先进的水电、火电、核电、风电、气电、太阳能等发电成套设备，以及向全球能源运营商提供工程承包及服务等相关业务。公司主要产品包括100万千瓦等级水轮发电机组、135万千瓦等级超超临界火电机组、175万千瓦等级核电机组、重型燃气轮机设备、直驱和双馈全系列风力发电机组、高效太阳能电站设备。公司研制完成世界首台百万水电精品水轮机，获得国家科学技术进步一等奖和二等奖。东方电气在钒电池领域的布局体现了其在新能源储能市场中的战略眼光和技术实力。
上海电气（601727.SH）
上海电气集团股份有限公司的主营业务为从事设计、制造及销售多种电力设备、机电一体化设备、交通设备及环保系统等产品和相关服务。其主要产品有锅炉、汽轮机、汽轮发电机、风机、电梯。在核电设备领域，公司国内综合市场占有率持续居于领先地位。上海电气在钒电池概念中的地位源于其在新能源装备制造领域的深厚积累和持续创新能力。
龙佰集团（002601.SZ）
龙佰集团股份有限公司主要从事钛白粉、海绵钛、锆制品和硫酸等产品的生产与销售。主要产品为钛白粉系列产品、锆制品和硫酸铝等，为亚洲最大的钛白粉企业。公司是国家级高新技术企业、全国守合同重信用企业、国家技术创新示范企业、河南省创新龙头企业。公司连续多年入选"中国化工企业500强"，攀枝花基地被评为"国家绿色矿山"，新材料公司被评为"绿色工厂""智能工厂"。公司拥有"国家矿产资源综合利用示范基地"和"钛白粉清洁生产工艺与技术国家地方联合工程实验室"两大国家级的示范基地和实验室。龙佰集团的钒电池技术主要利用其在钛及其他稀有金属材料领域的优势。
西部矿业（601168.SH）
西部矿业股份有限公司主要从事铜、铅、锌、铁等基本有色金属、黑色金属的采选、冶炼、贸易等业务，以及钼、镍、钒、黄金、白银等稀贵金属和硫精矿等产品的生产及销售，同时涉足盐湖化工产业。公司矿山主要产品有铜精矿、锌精矿、铅精矿、铁精粉、球团等；冶炼主要产品有电解铜、锌锭、电铅等；盐湖化工主要产品有高纯氢氧化镁、高纯氧化镁、无水氢氟酸等。公司各冶炼单位可绿化面积绿化率达100%，4家单位入选国家级绿色工厂，1家单位入选省级绿色工厂；积极进行科技创新与数字化发展，荣获"国家知识产权优势企业"称号。西部矿业在钒电池行业的参与，得益于其在钒资源开采和冶炼方面的强大能力。
新天绿能（600956.SH）
新天绿色能源股份有限公司从事风电场及光伏电站的规划、开发、运营及电力销售，在河北、山西、新疆、山东、云南、内蒙古等地区拥有风电/光伏项目。主要业务有天然气销售业务、风力/光伏发电业务、接驳及建设燃气管网业务。康保永丰项目获得"电力行业优质工程奖"、"中国安装工程优质奖"；乐亭菩提岛海上风电300兆瓦示范项目获得"河北省级优质工程"、"中国安装工程优质奖"。新天绿能在钒电池领域的贡献主要体现在其风光储能一体化解决方案中，进一步推动了可再生能源的利用效率。
千际投行认为，钒电池概念下的主要上市企业，通过多元化的技术创新和市场开拓，正在推动整个行业向前发展。尽管面临市场波动，但这些企业的技术实力和市场策略，使其在未来的市场竞争中具有显著的优势和潜力。
第四章 未来展望
钒电池作为一种新型储能技术，因其高安全性、长寿命和环保特性，正在逐渐受到市场的广泛关注和认可。未来，随着全球能源结构转型的加速，钒电池的市场前景将更加广阔。
政策支持与市场需求
在全球碳中和目标的驱动下，许多国家纷纷出台支持可再生能源发展的政策。这些政策不仅推动了风能、太阳能等可再生能源的发展，也促进了储能技术的进步和应用。钒电池作为一种高效、安全的储能解决方案，能够有效解决可再生能源发电不稳定的问题，从而提升能源系统的整体效率和稳定性。
中国作为全球最大的能源消费国，其对钒电池技术的重视程度不断提升。国家层面的政策支持，为钒电池技术的研发和产业化提供了有力保障。此外，随着电动汽车和智能电网的发展，对高效储能系统的需求日益增加，钒电池在这一领域的应用潜力巨大。
技术进步与成本下降
尽管钒电池在性能方面具有显著优势，但其成本较高一直是制约其广泛应用的主要因素。未来，随着技术的不断进步和规模化生产的推进，钒电池的制造成本有望逐步下降。特别是通过材料科学的进步和生产工艺的优化，钒电池的性价比将进一步提升，从而扩大其在市场中的应用范围。
市场前景与竞争格局
从市场前景来看，钒电池在大规模储能领域的应用将逐渐增多，特别是在电网调峰、新能源并网以及工业储能等方面。随着市场需求的增加，钒电池产业链上的企业将面临更多的发展机遇和挑战。企业需要不断进行技术创新和市场拓展，以保持竞争优势。
千际投行认为，在全球竞争格局中，中国企业在钒电池技术研发和应用方面具有一定的领先优势。通过加强国际合作和技术交流，中国企业可以进一步提升在全球市场中的竞争力。
