钒电池是大规模长时储能的优选路径。
碳中和背景下，多种储能技术在竞争中不断迭代发展。根据不同应用场合的需要， 人们开发了多种形式的储能技术。常见的储能技术以物理储能和化学储能为主，其中， 物理储能主要包含抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能和超级电容器储能等，化学储能主要包含液流电池、钠硫电池、金属空气电池和铅酸蓄电池和锂离子电池等。 随着技术的迭代和需求的变化，这些储能技术有望占领绝大部分储能市场。
在所有储能技术中，液流电池由于安全性高，储能寿命长等特点，在大规模长时储 能领域极具竞争优势。适用于规模储能的主要技术路线为抽水蓄能、压缩空气储能、锂 离子电池、钠流电池和液流电池。其中，抽水蓄能和压缩空气储能具有技术成熟、经济 性好、寿命周期长、储能容量大的突出优势，但是由于地理和地质条件制约，使其应用 受到很大限制，锂离子电池能量密度高、循环性能好，但是成本较高，生命周期内经济 性偏低；钠硫电池已经在日本得到了很大规模的应用，但需要在高温条件下运行，存在 严重的安全隐患；液流电池具有安全可靠、生命周期内经济性好、环境负荷低，是最适 合于规模储能的技术方案之一。
在现阶段主要液流电池体系中，全钒液流电池的技术最成熟、产业化最充分，在国 内外都得到了充分认可，目前处于大规模商业化推广阶段。
从理论性能上来看，全钒液流电池的循环寿命和能量效率明显高于其他液流电池。 目前主流的液流电池当中，能量效率比较高的是全钒液流电池、锌镍液流电池和锌铁液 流电池。使用寿命上，锌镍液流电池充放电循环约为 10000 次，锌铁液流电池的循环寿 命约为 15000 次，显著低于全钒液流电池的 20000 次。 从技术成熟度上来看，目前技术最成熟的液流电池是全钒液流电池，锌溴液流电池 目前国外研究的比较多。钒电池自上世纪 80 年代最早由澳大利亚一位教授提出，近几 年国内的进展比国外快，其主要原因是资源问题，我国有钒储量大的先天优势。近些年 国内也有进行锌溴、锌铁液流电池的开发，但从技术成熟度方面，明显不如钒电池，还 有很多工作要做。铁铬液流电池前段时间有国电投在研究开发，但因为铬离子电对的活 性低，极化比较弱，实际工作温度需要提高到 60℃左右，已经到达电池内一些塑料密封 组件的软化点附近，使用上还存在诸多问题。
从商业化程度来说，全钒液流电池的商业化程度最高。目前国内的融科储能和北京 普能已成功建立多个百兆瓦级全钒液流电池储能示范项目。其中由大连融科建造的全球 最大 100MW/400MWh 级全钒液流电池储能电站已于 2022 年 10 月份正式并网发电。 铁铬液流电池和锌镍液流电池国内外在商业化程度上基本相同，前者在技术上较为成熟， 目前处于商业化示范向商业化应用的过渡时期，而后者受制于镍价的快速上涨，仍处于 技术示范阶段，没有得到进一步的技术放大和应用。锌溴、锌铁液流电池在国内的商业 化进展稍稍落后于国外。在技术层面，锌溴液流电池作为国内外长时问研发的电池体系， 其技术和产品的成熟度较高，后续商业化推广一方面依赖相关技术的持续创新突破、降 本增效，另一方面还需要更精准的场景应用与推广。
随着我国能源需求持续加大，大规模长时储能技术逐渐成为重要新兴产业。随着我 国风电、光伏等新能源发电占比逐步提高，其发电的不稳定性导致电网输配电压力加大， 与此同时夏冬两季用电高峰、日间用电负荷的波动性，对电网安全性和稳定性提出了更 高要求。新型储能技术具有响应快、配置灵活、建设周期短等优势，可在新能源比重不 断提高的新型电力系统中发挥重要调节作用。
根据中关村储能产业联盟（CNESA）不完全统计，2022 年，国内新增投运新型储 能项目装机规模达 6.9GW/15.3GWh，功率规模首次突破 6GW，能量规模首次突破 15GWh。著名国际咨询机构麦肯锡预计，2025 年储能技术对全球经济价值贡献将超过 １万亿美元。由此可见，大规模储能技术即将成为能源领域的重要新兴产业，在全球范 围内形成巨大的产业规模。
目前我国储能新增装机结构是 78.97%的储能市场是抽水储能，18%是锂离子电池 技术，其他储能技术装机不到 4%。造成这一现状的历史原因：一是技术方面，抽水蓄能 和锂离子电池的产业链比较完善，发展也比较成熟，自然就占据一个比较高的市场份额； 二是成本方面，目前在电化学储能领域，除了铅酸电池之外，能源效率上还没有其他电 池能与锂离子电池竞争。
随着电化学储能装机量的不断增大，储能行业发展正迈向规模化、标准化。根据中 国电力企业联合会的数据，截至 2022 年底，以投运的电化学储能电站以中型电站为主， 占比 51.46%，同比增长 67.65%；但大型电化学储能电站增速最快，同比增长 343.47%； 小型储能电站投运总规模占比最小，仅为 5.91%。 需求增大叠加政策发力，长时储能峥嵘初显。长时储能一般指的是 4 小时以上的储 能技术。而现阶段电化学储能装机中占主导的锂电池普遍储能时长较短，根据国家能源 局的数据，2022 年国内新型储能装机平均时长为 2.1 小时。随着可再生能源发电装机量 的增大，新能源消纳和电网调峰对储能时长也提出了高的要求。2022 年 12 月内蒙古自治区政府在《内蒙古自治区支持新型储能发展的若干政策（2022—2025 年）》中指出， 新建市场化并网新能源项目，配建储能原则上不低于新能源项目装机容量的 15%，储能 时长 4 小时以上。根据全球长时储能理事会的预测，到 2040 年长时储能的装机功率将 达到 1500~2500GW。钒电池作为大规模长时储能的优选路径之一，有望在储能迈向规 模化、长时化的趋势中充分受益。
