全钒液流电池行业深度 告

全钒液流电池具备安全性高、扩容性强、循环寿命长、全生命周期成本低等优点，是目前商业化较为成熟的液流电池，在长时储能领域大有可为。

优点1：安全性高、易扩容

锂电池易发生内部短路而导致自燃，2011-2022 年4 月，全球34 起储能电站爆炸事件中锂电池占32 起。而全钒液流电池电解质离子存在于水溶液中，不会发生热失控、燃烧和爆炸；同时，电堆、电解液相独立，可通过增大电堆功率和电解液来提高储电量，可扩展于百兆瓦级储能电站。

优点2: 循环寿命长、易回收，全生命周期成本低

钒电池寿命长，循环次数可达10000-20000 次；由于钒在电解液仅发生价态变化，基本可以完全回收。钒电池全生命周期成本在0.3-0.4 元/Wh，已经低于锂电池（0.5 元/Wh）。

优点3：钒资源自主可控

截至2021 年底，中国钒资源储量占全球39%，产量占全球68%，均处全球第一。而锂资源中国储量占比仅7%，资源集中于智利（41%）、澳大利亚（25%）、阿根廷（10%）。

缺点1：初装成本高为最大缺点

目前钒电池项目投资成本集中在3.8-6.0 元/Wh，是目前锂电池储能电站的投资成本（约1.8 元/Wh）的2 倍以上。

缺点2：钒电池高速增长或拉动钒价上涨

假设2026 年钒电池在新型储能中占比20%，在保守和理想两种情形下，V2O5 的消耗量约11.6 万吨和18.5 万吨（4小时储能时长）。而2021 年中国V2O5 产量约13.1 万吨；若钒资源开发力度不及预期，钒电池大规模应用将拉动钒价上涨，进一步抬升电解液成本。

缺点3：能量密度低、能量转换效率低于锂电池

全钒液流电池能量密度较低，仅为12-40Wh/kg，低于锂电池的80-300Wh/kg。钒电池需要用泵来维持电解液的流动，因此其损耗较大，能量转化效率为70-75%，低于锂电池（90%）。

钒电池在长时储能潜力巨大

麦肯锡预计2025 年全球长时储能（8 小时以上）累计装机量将达到30-40GW，2040 年将达到1.5-2.5TW（是目前全球储能系统装机量的8-15 倍）。全钒液流电池示范项目运行多年、产业链逐步成型、全生命周期成本低，是目前商业化较为成熟的液流电池，预计将在长时储能应用广泛。Guidehouse Insights 预计到2031 年，全球钒电池每年新增装机量将达到32.8GWh（2022 年预计约1.6GWh），2022-2031 年复合增长率41%。

补贴和鼓励资源开发，技术驱动降本，钒电池有望高速增长

政策方面可通过补贴来降低初装成本，提高拥有钒钛磁铁矿的钢铁公司产能、加强钒资源开发来扩大钒供给。技术进步及国产材料替代还将进一步降低钒电池成本。2021 年钒电池在国内新型储能中装机占比不到1%，目前已有多个钒电池项目在建，我们预计2026 年中国钒电池年新增装机量达3.0GW 和4.7GW（假设钒电池在新型储能中占比20%，保守和理想情况），2021-2026 年复合增长率分别为42%和56%。

投资建议

我们认为钒电池在储能领域空间广阔，首次给予钒行业“增持”评级。推荐拥有丰富钒资源且逐步布局钒电池产业链的攀钢钒钛，建议关注河钢股份。

风险分析

资源开发不及预期导致钒价上涨风险，技术更新带来的降本不及预期。

重点公司盈利预测与估值表

钒和锂的资源、产量以及中国数据对比（2021 年）

钒：储量集中在中国、澳洲、俄罗斯和南非，中国资源储量全球第一

据USGS 统计，截至2021 年底，全球钒金属储量6300 万吨，其中已认定符合当前采掘和生产要求的钒矿金属钒储量超过2400 万吨，全球99%以上的钒矿储量集中在中国、澳大利亚、俄罗斯和南非四国；其中，中国钒矿储量约为950 万吨，占世界钒资源储量的39%，位居世界第一；澳大利亚、俄罗斯、南非占比分别为25%、21%和15%。

2021 年全球锂资源储量分布（%）

2021 年全球钒资源储量分布（%）

钒锂产量对比：钒完全自给，锂高度依赖进口

中国锂盐产量全球占比67%，资源高度依赖进口

据USGS，全球2021年锂矿产量折10.5 万金属吨，其中澳大利亚的产量占全球的53%、智利产量占比25%，中国仅占13%。据安泰科统计，2021 年中国锂盐产量合计约35.5 万吨碳酸锂当量，占全球锂盐产量的67%，锂资源高度依赖进口。

中国钒产量全球占比68%，资源可完全自给

全球生产钒的国家主要有中国、俄罗斯、南非和巴西。据USGS 数据，2021 年全球钒产量为10.7 万金属吨，其中中国产量7.3 万吨，占比68%；俄罗斯、南非和巴西钒产量分别为1.9万吨、0.9 万吨和0.7 万吨，占比分别为18%、8%和6%。。

2021 年全球锂资源产量各国占比（%）

2021 年全球钒资源产量各国占比（%）

不同电化学储能电池的优劣对比

钒产业链

中国钒资源丰富，国内钒资源广泛分布于19 个省市(区)，主要集中于四川攀枝花地区和河北承德地区，其中攀枝花地区的钒资源最为丰富，储量居国内第一、世界第三，另外湖南、广西、甘肃，湖北等省份也都有钒资源的分布。

中国主要钒资源分布（2020 年）

产能：攀钢钒钛产能第一

全球超过70%以上的钒来自副产炼钢的钒渣。产能规模较大（1 万吨/年以上）的钒生产企业主要有中国的攀钢钒钛、俄罗斯的Evraz、河钢集团承钢公司、北京建龙重工、成渝钒钛、四川德胜集团、南非Bushveld Vametco、奥地利Trebacher Industrie AG（加工型企业）、嘉能可Glencore、巴西MaracasMenchen Mine 等，其中攀钢钒钛产能40000 吨/年，位居全球第一；俄罗斯Evraz产能35000 吨/年，为海外最大钒生产企业。

全球主要钒龙头企业产能及产品概况（2020 年）

据百川盈孚，国内钒产品产能合计17.14 万吨（2021 年底），钒产品生产的前十大企业分别是攀钢钒钛、承德钒钛、成渝钒钛、承德建龙、四川德胜钒钛、达钢集团、五洲矿业、玉典钒业、虹京实业、宏发钒业。

中国钒产品龙头企业产能（2021 年）

5.2、 钒的应用：钢铁领域应用占比90%以上

钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁、钛合金添加剂、化工领域催化剂，以及储能领域。工业上常见的钒化合物包括VO、V2O3、V2O5，FeV 钒铁、NH4VO3偏钒酸铵。

钒产品主要应用领域

（1）钢铁：金属钒是以钒铁和钒氮合金的形式被添加于钢铁生产中，以提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。含钒的合金钢强度高、韧性大、耐磨性好，广泛应用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨等生产建设中。钢铁行业在钒的下游应用中占最大比重，其用量约占钒消耗量的90%以上。

（2）储能：目前钒被用于生产全钒液流电池也成为储能行业的研究热点。在储能行业中，近年来全钒液流电池在清洁能源方面的研究取得很大进展，全钒氧化还原液流电池(VRFB)在风力发电、光伏发电、电网调峰、分布电站、通讯基站等领域拥有广阔的市场前景，已经开始用于商业能源存储系统。

全球钒制品需求用量结构（%）

中国钒制品需求用量结构（%）

5.3、 钒价走势复盘：近十年均价10.8 万元/吨

截至2022 年7 月1 日，五氧化二钒（98%片状，四川）价格为11.8 万元/吨，同比下跌10.6%，较年初下跌5.6%。2012 年以来，五氧化二钒含税均价10.76 万元/吨，多数时间以10 万元/吨为价格中枢波动，仅在2017-2018 年出现了大幅上涨的情形，主要是环保严查、进口钒渣被禁止以及钢筋指标变化钒需求增加多重利好因素叠加导致。

（1）2017 年7 月18 日，中国环境部提交至WTO 的文件显示，自2017年9 月起，中国将禁止4 类24 种固体废料的进口，其中钒渣在列。

（2）2017 年11 月，拟于2018 年11 月推行新版热轧带肋钢筋标准，提高了钢筋中钒的添加比例，强化了钢筋领域对钒市场的需求量，供需矛盾进一步升级，五氧化二钒价格进入上行周期。

（3）2018 年末，五氧化二钒价格逐步回落；2019-2022 年五氧化二钒价格整体以震荡为主。

全球五氧化二钒价格（1995-2021）

五氧化二钒价格走势（万元/吨）

6、 钒电池相关公司

全球范围内的全钒液流电池企业主要有日本住友电工公司、美国UniEnergy Technologies 公司和奥地利Gildemeister 公司。国内从事钒电池相关业务（合计数、生产、服务等）的企业主要包括大连融科、北京普能、中广核、国网英大旗下的武汉南瑞等；而钒资源企业包括攀钢钒钛、河钢股份、安宁股份、西部矿业、金钼集团、海亮集团等。

钒电池及钒资源相关上市公司

我们认为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，首次给予钒行业“增持”评级。推荐拥有丰富钒资源且逐步布局钒电池产业链的攀钢钒钛，建议关注河钢股份。

6.1、 钒电池领先公司：大连融科、北京普能等

（1）大连融科储能

大连融科储能技术发展有限公司成立于2008 年，下属的融科储能、融科装备及博融新材料（电池核心材料开发与生产主体）共同构建的同心产业群，已成为全球领先的全钒液流电池全产业链开发、完整自主知识产权及高端制造能力的服务商。目前已经建立了300MW/年全钒液流电池储能产业化装备基地。

大连融科由大连恒融新能源有限公司和中国科学院大连化学物理研究所共同组建，大连融科领军国内外液流电池标准的制定，引领全球液流电池技术的发展。目前成功实施了多项商业化应用示范项目，在全钒液流电池的核心技术领域拥有完整的自主知识产权，拥有的专利超过300 余项。

融科储能提供的服务涵盖全钒液流电池关键材料、电堆、电池模块、KW 至百MW 级电池储能系统的供应以及客户定制储能解决方案。2022 年2 月，融科储能承建的全球最大的100MW/400MWh 级全钒液流电池储能电站进入调试。

（2）北京普能

北京普能于2009 年收购了加拿大VRB Energy ，现已成为一家成长迅速的全球清洁技术创新企业。普能开发出目前世界上高安全、大容量、长时储能和长电池寿命为一体的全钒液流储能电池和解决方案。据北京普能官网介绍，其在全球已经安装和正在处于开发阶段项目容量达到500 兆瓦时，安全稳定运行的时间累计接近100 万个小时。

普能特有的低成本的离子交换膜、长寿命的电解液配方以及创新的电堆设计使普能区别并领跑于其他供应商。由普能拥有专利的、基于金属钒元素的氧化还原反应的全钒氧化还原液流电池储能系统 (VRB-ESS )可将能量储存在电解液中。2021 年开发出全新第三代MW级500KW 钒液流电池储能产品，启动100MW级大型储能电站项目开发。2019 年交付湖北枣阳10MW 光储用首期3MW 及国内多个MW 级储能项目。

（3）湖北绿动中钒新能源

湖北绿动中钒新能源有限公司成立于2021 年6 月24 日，其中国家电投集团湖北绿动新能源有限公司投资2100 万元，占股70%，湖北平凡瑞丰新能源有限公司投资600 万元，占股本20%。湖北绿动中钒新能源有限公司将着力于开发全钒液流电池储能领域。

公司在湖北襄阳高新区拟投资93.2 亿元建设钒电池储能电站及风电光伏项目。其中，43.2 亿元用于建设100MW 全钒液流电池储能电站及500MW 分布式屋顶光伏装机项目；50 亿元用于建设1GW 风电光伏发电项目；其中19 亿元用于建设100MW 全钒液流电池储能电站项目，预计五年内全部达产。2021 年8月，100MW 全钒液流电池储能电站及500MW 分布式屋顶光伏装机项目已与高新区签订入园协议，现已完成项目备案、勘探、可研等前期工作。

6.2、 攀钢钒钛（000629.SZ）：钒产品产量全球第一，逐步切入钒电池业务

公司目前主营业务包括钒、钛、电三大板块，其中钒、钛板块是公司战略重点发展业务，主要产品包括钒铁、钒氮合金、钛白粉、钛渣等。公司是国内重要的产钒企业，同时公司是国内五家具有氯化法钛白粉生产能力的企业之一，更是少数具有“硫酸法+氯化法”钛白粉产品的生产企业。

2021 年公司实现营业收入140.60 亿元，同比上升33.42%；归属于上市公司股东的净利润13.28 亿元，同比上升248.56%。

攀钢钒钛2017-2021 年营业收入与归母净利润

钒产品：2021 年10 月，公司已完成对西昌钒制品的收购，收购前钒产品产能（以V2O5 计）为2.2 万吨/年，收购后钒产品产能（以V2O5 计）超过4 万吨/年。此外，攀枝花钒厂5000t/a 高纯氧化钒生产线建设项目一期工程目前正在建设过程中，预计2022 年投产。

钛产品：钛白粉方面，公司硫酸法钛白粉22 万吨/年、氯化法钛白粉1.5 万吨/年的生产能力。公司采用自主研发的低温氯化技术生产氯化法钛白粉，原料为碳化渣，正在对1.5 万吨/年的氯化法钛白粉生产线进行达效攻关，待条件成熟后，公司将考虑实施规模化建设。公司也在积极进行产能扩建，在建一条 6 万吨的熔盐氯化钛白项目。钛渣方面，目前公司具备酸溶性钛渣24 万吨/年的产能。

2021 年公司累计生产钒制品（以V2O5 计)4.33 万吨（含西昌钒制品1.94 万吨），大幅增长主要系西昌钒制品并表影响；钛白粉24.44 万吨（其中含氯化钛白粉1.64 万吨），同比增长3.77%；钛渣21.24 万吨，同比增长3.20%。

2017-2021 年公司钛白粉产能产量（万吨）

2017-2021 年公司钒产品（以V2O5 计）产能产量（吨）

与大连博融签订战略合作协议。2021 年9 月10 日，攀钢钒钛公告与大连博融在攀枝花市签订了战略合作协议。公司优先安排提供钒产品供应大连博融。大连博融根据生产情况及攀钢钒钛钒储能项目需要，可以对攀钢钒钛优先提供钒电解液、钒电池储能系统代加工等服务。根据储能产业发展状况，双方商议共同投资，建设钒电解液工厂，逐步扩大钒电池产业规模。后期，根据储能市场增长情况，双方适时启动钒电池储能装备生产合作，产能与钒电解液产能相配套。

盈利预测关键假设

1）钒产品

价格：考虑2020 年疫情以来大宗商品价格涨幅较大，后续钒价格或逐步回落。假设2022-2024 年钒产品价格（不含税）分别为11.7/11.1/10.7 万元/吨（2021年钒产品均价为10.6 万元/吨），钒产品价格同比变动+10%/-5%/-3%。

产量：公司自有钒产品产能暂无新增，但公司年 显示将通过挖潜提高产能利用率实现销量小幅增长，2022-2024 年销量为4.42/4.51/4.60 万吨。2021 年9 月，公司与四川德胜签订项目合作框架协议，将投资建设产能为2 万吨五氧化二钒的钒渣生产线，假设该项目产品产能将逐步释放，2022-2024 年销量分别为0/1/2 万吨。

钒渣原料价格与钒产品价格同步下跌，同时公司完成对西昌钒制品收购和整合完成后，钒产品毛利率预计小幅抬升，2022-2024 年毛利率分别为33.7%、35.1%和36.4%。

2）钛产品

考虑2020 年疫情以来大宗商品价格涨幅较大，后续钛白粉及相关产品的价格或逐步回落。

A.钛白粉：假设2022-2024 年公司钛白粉不含税单价分别为1.70/1.62/1.53万元/吨（2021 年不含税单价为1.65 万元/吨），同比变动3.3%/-5%/-5%；考虑公司在建的 6 万吨的熔盐氯化钛白项目产能逐步释放，钛白粉产品销量分别为24.7/27.2/29.7 万吨，新工艺产能释放或将拉低公司成本，毛利率小幅增长，毛利分别为24.8%/25.6%/26.4%。

B.钛渣：假设2022-2024 年钛渣价格走势与钛白粉一致，小幅回落，不含税单价分别为0.55/0.52/0.5 万元/吨（公司2021 年不含税销售单价为0.52 万元/吨）；目前公司钛渣产能24 万吨，2021 年产量21.2 万吨，假设2022-2024年销量分别为22/23/24 万吨，产能利用率逐步抬升，小幅拉低成本，毛利率分别为19.9%/20.7%/21.5%。

C.钛精矿：钛精矿2021 年毛利2962 万元，占比较低；假设该业务2022-2024年收入保持10%增速，毛利率维持2%不变。

综上，我们预计2022-2024 年公司营收分别为152.3、166.8、181.7 亿元，同比增长8.3%、9.5%和8.9%；综合毛利率为21.7%、22.8%和24.0%。归母净利润分别为17.5/20.6/23.5 亿元，同比增长32%/18%/14%；对应EPS 分别为0.20/0.24/0.27 元。

攀钢钒钛收入拆分（亿元、%）

估值分析

攀钢钒钛主要从事钒钛磁铁矿开发，生产钒制品、钛精矿、钛白粉等产品，其中钒产品产能超过4 万吨/年，公司钒产品产能全球最大。A 股上市公司中无完全可比公司，我们选取了行业内从事相似业务的上市公司龙佰集团（主要生产钛制品）、安宁股份（主要生产钒钛铁精矿）作为可比公司。

龙佰集团主要从事钛、锆精粉材料的研发和制造，深耕化工行业30 余年成为钛产业龙头。主要产品包括钛白粉、海绵钛、锆制品等。2021 年年 显示公司钛白粉产能101 万吨/年，海绵钛产能1.5 万吨/年。2021 年营收206.2 亿元，同比增长45.56%，钛白粉产品收入152.0 亿元，占比73.7%。

安宁股份主要从事钒钛铁精矿和钛精矿的开发和生产，2021 年年 显示目前已经具备300 万吨/年钒钛磁铁矿、100 万吨/年铁精矿、10 万吨/年高品位活性石灰、4 万吨/年高档金红石型钛白粉的生产能力。2021 年公司生产钒钛铁精矿（61%）141.65 万吨，同比增加10%（无直接可售钒产品）。

攀钢钒钛可比公司估值比较

投资评级

预计攀钢钒钛2022-2024 年归母净利润分别为17.5、20.6 和23.5亿元，对应当前股价的PE 分别为21/17/15 倍，2022 年-2023 年可比公司平均PE 为10 和9 倍。攀钢钒钛对应PE 一直高于可比公司平均水平，主要原因是公司在钒业务的全球龙头地位（钒制品产能全球第一）以及与可比公司业务的差异（可比公司钒产品业务占比较低）。我们认为受益于全钒液流电池的发展，钒制品及钒资源的价值有望重估，公司作为全球钒制品龙头且业务布局逐步切入钒电池产业链，有望享受更高的估值溢价，首次覆盖，给予“增持”评级。

攀钢钒钛盈利预测与估值简表