바나듐 전지는 준비됐나요? 파국은 역시 원가를 낮춰 바나듐 업계의 전략 중 하나가 되어야 한다.

최근 몇 년 동안 리튬 배터리의 가격이 계속 오르고 있다. 바나듐 배터리는 기술적 대안으로 사용될 수 있습니까?

상하이 강철연합이 주최한 2022 중국 바나듐 정상회담과 바나듐 전지 산업 발전 포럼이 9 월 28 일 열렸다. 포럼의 주요 의제 중 하나로, 플루토늄 배터리는 최근 자본 시장의 주목을 받고 있다. 포럼에서 많은 대표들은 플루토늄 배터리 저장이 시범 프로젝트에서 상업화로 옮겨가고 있다고 생각한다.

그러나, 플루토늄 배터리의 수명 주기 비용이 리튬 배터리보다 낮더라도 초기 건설 비용이 너무 높아서 기업의 투자 동력이 약해졌다. 한편, 철강업계가 기본적으로 폐쇄루프를 형성하는 상황에서, 플루토늄 배터리 개발이 플루토늄 공급원으로 제한된다는 우려도 떠오르고 있어, 이는 플루토늄 산업을 전략 중 하나로 만들 수 있다.

바나듐 전지가 기세를 부리며 출발을 기다리고 있다.

광대증권 관련 연구에 따르면 2022 년 상반기 건설중인 독립에너지발전소 바나듐 배터리 규모는 이미 302MW/ 1 104MWh 에 달했다. 지난 9 월에만 CNNC 는 전류전지시스템을 구매하는 1 GWh 를 발표했고, 상하이 전기는 심지어 수중의 바나듐 배터리 비축량을 3GWh 가까이 공개했다. 규모로 볼 때 국내 전 바나듐 배터리의 산업화 과정이 가속화되고 있다.

전칭 전칭 전산화 원액류 배터리는 금속 이온을 활성 물질로 하는 액체산화 복원 재생 배터리이다. 리튬 배터리와 달리, 유류전지의 전해질은 원자로에서 분리되어 있으며, 그 작동 원리에 따라 현재 전기화학에너지 저장의 안전기술 노선 중 하나로 결정된다.

작동 원리 사진 출처: kerong 에너지 저장 공식 웹 사이트

광대증권 분석가 측은 포럼에서 모든 플루토늄 유류 배터리가 안전성, 확장성, 수명 주기, 수명 주기 비용 절감 등의 장점을 가지고 있으며, 현재 성숙한 상용 유류 배터리라는 점을 공유했다. 이 주장은 중과원 금속소 연구원인 얀 전웨이의 승인을 받았으며, 어떤 의미에서 전류전지는 유류전지에 해당한다고 주장했다.

얀 chuanwei 의 주장은 무리하지 않습니다. 전류전지가 국제적으로 운영된 지 여러 해가 지났으며, 산업화 효과와 신뢰성 검증은 철크롬유액전지와 아연유류전지보다 현저히 높다고 보도했다.

GuidehouseInsights 에 따르면 203 1 년까지 전 세계 바나듐 배터리 연간 설치 용량은 32.8 GWh(2022 년 약 1.6GWh), 2022 년 ~ 203 에 이를 것으로 전망된다

국가에너지국이 지난 6 월 29 일 발표한' 전력생산사고 예방의 25 가지 중점 요구 사항 (2022 년판)' 에서 중대형 저장발전소는 3 원 리튬 배터리와 나트륨 황 배터리를 사용할 수 없도록 요구하며, 이로 인해 바나듐 배터리는 안전성이 높고, 수명이 길며, 수명 주기 비용이 낮고, 자원이 완전히 자율적으로 통제된다는 장점이 자본시장의 주목을 받고 있다.

그러나 이와 함께 양수와 리튬 배터리 저장과 비교했을 때, 플루토늄 배터리는 에너지 저장 분야에서 상업화의 초급 단계에 있다. 기존 플루토늄 배터리 프로젝트는 지방정부가 추진하는 시범 프로젝트가 많고, 일부는 기업 자체 건설 프로젝트다.

측은 첫째, 초장비가 높은 것이 가장 큰 단점이라고 지적했다. 현재, 바나듐 배터리 프로젝트의 투자 비용은 3.8-6.0 위안 /Wh 에 집중되어 있으며 리튬 배터리 에너지 저장 발전소의 투자 비용의 두 배 이상 (약 1.8 위안 /Wh) 입니다. 둘째, 바나듐 배터리의 급속한 성장 또는 바나듐 가격 상승; 셋째, 에너지 밀도가 낮고 에너지 변환 효율이 리튬 배터리보다 낮습니다.

파국은 역시 원가를 낮춰야 한다.

현재 공급이 부족한 리튬 배터리도 발전 초기에도 정책 육성이 있다. 마찬가지로, 플루토늄 배터리는 정책 지원이 없고 시범 프로젝트에서 상업화로 나아갈 수 없다. 현재 바나듐 배터리 상용화의 주요 문제는 비용 절감을 가리키고 있다.

나눔은 바나듐전지의 전체 수명 주기 비용이 리튬 배터리보다 낮았지만, 초기 건설 비용이 너무 높아서 기업의 투자 동력이 강하지 않다는 것을 알게 되었다. 후기에는 정부 차원에서 효과적인 가격 보상 메커니즘과 장기 에너지 저장 산업 정책을 추진해야 할 것 같다.

비용 절감은 주로 전해질과 원자로에 반영되어 비교적 높은 비용을 차지한다. IRENA 에 따르면, 플루토늄 배터리의 비용은 주로 원자로, 전해질, 주변기기 비용의 세 부분으로 나뉜다. 원자로와 전해질은 총 75% 를 차지하는 주요 비용입니다. 이 중 바나듐 전해질 비용은 약 40%, 원자로 비용은 약 35%, 기타 부품 비용은 약 25% 를 차지한다.

측의 보고도 충전 방전 시간이 늘어나면서 전해액 비용이 플루토늄 배터리 저장 시스템에서 차지하는 비중이 증가했다고 지적했다. 4 시간 에너지 저장 시스템에서 전해질의 비용은 50% 를 차지하며, 시간이 길수록 전해질의 비율이 높아진다.

2020 년 6 월 대련 이화소 저장기술연구부의 이헌봉과 장화민은 차세대 30KW 저비용 전류전지더미를 개발하는 데 성공했다. 반응기는 자체 개발한 용접 가능한 다공성 이온 전도막을 사용합니다 (비용: 100 원/제곱). 기존 배터리 조립 기술에 비해 막재료 사용 면적이 30%, 원자로 총 비용이 40% 절감됩니다.

이전위는 포럼에서 전해질의 현재 상태를 공유했다. 즉, 플루토늄 전지에 전해질의 고전적인 공예를 나타내고, 플루토늄 원료를 함유하여 중간체 (침출액) 를 만든 다음, V2O5 와 같은 플루토늄 제품에 이르기까지 전해액 제품을 준비하여 이미 대량으로 준비하고 성숙하고 믿을 만하다는 것을 나타낸다.

짧은 프로세스 공정의 엔지니어링 검증이 이미 시작되었습니다. 즉, 침출액에서 직접 전해질을 준비하는 것입니다. 이 공예는 20 ~ 30% 의 비용을 절감할 수 있다고 말했다. 사실 초기 투입은 여전히 매우 낮기 때문에 (원자로 기술의 발전과 전해질 비용이 감소함에 따라), 이와 관련하여 양수로 표기하는 것은 문제가 되지 않는다.

광대증권의 관련 연구보고서에 따르면, 플루토늄 배터리 비용은 아직 더 큰 하락 공간이 있어 후속 경제가 점차 상승할 것으로 보인다. 바나듐 배터리 에너지 저장 배달 비용이 20% 감소한 경우 (4 시간 에너지 저장 단위 투자 비용이 3.8 위안 /wh 에서 3 위안 /Wh 로 감소), 4 시간 바나듐 배터리 에너지 저장에 해당하는 IRR 은 2.9% (리튬 배터리의 IRR 은 2.5%, 가정 비용은 변하지 않음) 입니다.

바나듐이나 산업을 지원하는 전략 중 하나

Yan Chuanwei 보고서에서 바나듐의 생산 및 마케팅 규모 데이터에 따르면, 202 1 년, 글로벌 생산 2 1 만 톤, 소비 22 만 톤. 이 가운데 중국은 654.38+0.3 만 톤을 생산하고 654.38+0.3 만 톤을 소비한다. 주요 출처는 플루토늄 찌꺼기 (티타늄 자석 철강야금), 원광, 고형 폐기물이다. 국내 (현재) 바나듐 시장은 강철의 부산물로 바나듐의 85%, 바나듐 소비의 90% 가 특징입니다.

즉, 텅스텐은 철강 업계 자체에서 폐쇄 루프를 형성하며, 생산 및 마케팅 데이터로 볼 때 기본적으로 공급과 수요의 균형에 도달한다는 것을 의미한다. 만약 플루토늄 배터리가 발전하기 시작하면, 플루토늄의 가격이 기형적으로 상승할 뿐만 아니라, 심지어 플루토늄의 공급도 반드시 플루토늄 배터리의 발전을 지탱할 수 있는 것은 아니다.

또한 2026 년 바나듐 배터리가 새로운 에너지 저장량의 20% 를 차지한다면, 보수적이고 이상적인 경우 V2O5 의 소비량은 각각 약 1 16000 톤과 185000 톤 ( 202 1 년 우리나라 V2O5 생산량은 약 13. 1 만톤이다. 만약 플루토늄 자원 개발이 기대에 미치지 못한다면, 플루토늄 배터리의 대규모 응용은 플루토늄 가격 상승을 이끌고 전해질 비용을 더욱 높일 것이다.

신에너지 자동차의 의외의 폭발로 리튬 공급이 긴장되어 2 년 만에 리튬 가격이 거의 10 배 폭등했다. 앞차의 교훈은 아마도 엄전웨이를 경계할 수 있을 것이다. 그 관점에서 산업 체인의 도전은 현재의 바나듐 시장 (공급) 이 바나듐 배터리 에너지 저장 산업과 양립 할 수 없다는 것입니다. 산업의 시작과 발전을 효과적으로 지원하기가 어렵습니다. 산업 체인의 가장 약하거나 제약적인 부분입니다.

이 도전에 대응하기 위해, 장전위는 또한 플루토늄의 공급과 수요의 긴장에 대처하는 전략을 제시했다. 첫째, 바나듐 자원 시장을 건설하고, 더 많은 바나듐 공급원 (특히 석탄과 바나듐) 을 개발하고, 광범위한 바나듐 자원 시장을 건설하고, 바나듐 시장의 공급 문제를 해결한다.

둘째, 바나듐, 바나듐 배터리 개발자는 산업의 선진성을 보장하기 위해 바나듐 자원을 적절히 파악 (또는 전략적 협력 방식으로 지주) 해야 합니다.

하지만 다행스럽게도 바나듐 자원은 자율적으로 통제된다. USGS 통계에 따르면 202 1 연말까지 전 세계 바나듐 매장량은 6300 만 톤으로 현재 채굴 및 생산 수요를 충족시키는 바나듐 매장량이 2400 만 톤이 넘으며 전 세계 바나듐 매장량의 99% 이상이 중국 호주 러시아 연방 남아프리카에 집중되고 있다. 이 가운데 중국 바나듐 매장량은 약 950 만 톤으로 세계 바나듐 자원 매장량의 39% 를 차지하며 세계 1 위를 차지했다.

광대증권의 최근 관련 연구에 따르면, 바나듐 배터리 및 바나듐 자원과 관련된 상장 회사는 다음과 같습니다.