钒电池：钒资源缺口隐现，储能王者，钒电池产业化一触即发

老范说评 / 2021-09-22 17:50 发布

1. 全钒液流电池：产业化前夜

1.1. 降成本：商业模式与技术创新并驾齐驱

成本是制约钒电池发展的核心原因。根据《储能产业研究白皮书》统计，全钒液流电池（钒电池）每千瓦投资成本在 4500-6000 元，而抽水储能、锂电池每千瓦成本在 750~1200 元、2500~-4500 元，高成本使得钒电池在储能领域的应用并不广泛。

根据统计数据，2020 年我国储能方式中，抽水储能占比 89.3%，电化学储能占比 9.2%，电化学储能中，钒电池储能占比仅 0.65%。

电堆成本的下降已逐步展开。

钒电池的成本主要来自于电堆和电解液，以 10kW/40kWh 钒电池储能系统为例，假设钒电池储能系统综合成本为 4500 元/KWh，钒电解液成本占总成本的 41%（1845 元/kwh），电堆成本占比 37%（1665 元/kwh），其余为建安等成本。

钒电解液主要成本为五氧化二钒，电解液成本主要受到钒价的影响，而电堆的成本主要来自于隔膜等材料。

目前，电堆成本的下降已经逐步展开：大连化物所通过开发可焊接多孔离子传导膜，使得电堆膜材料的使用面积下降30%、电堆的总成本下降 40%，假设电解液的成本不变，目前钒电池成本下沿已下降至 2844 元/kwh。我们认为随着技术的进步，钒电池电堆成本仍将持续下降。

电解液成本下降或通过商业模式创新展开。

钒电池电解液的主要由五氧化二钒和硫酸组成，而钒作为相对稀缺的金属，价格较高，钒电池电解液降成本的难度较大。但由于钒电解液的回收利用率较高，因此通过租赁、或者到期出售电解液的模式新建钒电池储能可以有效解决电解液成本较高的问题。

我们假设钒电池电解液回收率达到 90%，则全生命周期看，钒电池电解液成本仅为初期投入成本的 10%，钒电池建设成本将大幅降低。

1.2. 他山之石：锂电池降本路径回顾

我们认为锂电池降本路径给钒电池提供了很好的参照。制造业产品成本的下降主要来自于规模化生产。2010 年锂电池成本高达 6000 元/kwh，由于锂电池在动力电池领域的大范围应用，大规模生产及相应的技术创新驱动锂电池成本不断下降。

根据锂电池产业链各上市公司公告及产业链产品价格，我们观测到锂电池成本在 2014 年开始出现快速下降，以 2014-2017 年为观测窗口，我们看到锂电池材料成本下降了 35%、制造费用下降 59.86%、人工费用下降 68.07%。

规模化的生产、效率的提升有效降低了锂电池生产成本，2020 年宁德时代动力电池单位成本已经达到 618.2 元/kwh，10 年成本下降 89.7%。

钒电池或将复制锂电池的降本路径。

2010 年同期钒电池成本在 3000-3500 元/kwh，由于储能需求的增长相对较慢，且抽水储能在前期为主要的储能方式，钒电池储能的发展较慢，钒电池价格维持在高位。而目前国家明确提出在 2025 年全国储能装机量达到 30GW 的目标，储能行业即将迎来快速发展期。我们认为，钒电池作为电化学储能中理想的储能方式，其需求将迎来爆发式增长，或复制锂电池的降本路径。

1.3. 钒电池规模化应用已箭在弦上

钒电池储能项目逐渐增加，低成本项目已逐渐推广。根据北极星电力网数据，2019 年以来我国钒电池储能项目规模逐渐上升。

钒电池电堆成本随着新技术的开发已经逐渐下降，我们认为随着钒电池应用的增加，成本的下降将逐渐展开，钒电池规模化应用已箭在弦上。

2. 储能：安全性或为首要考虑

2.1. 安全或是储能的核心考量

储能尚不具有经济性，成本不是核心考量。如果说动力电池的产业化进程主要得益于电动汽车量产，那么储能产业化进程的主要推动力则来自于政府采购。回顾动力电池和光伏的产业化进程，其核心推动力量各不相同。

动力电池下游主要为电动汽车等消费品，消费者的接受程度、产业链能否盈利是影响产业链发展的核心要素，因此动力电池的产业化是电动汽车量产后，各环节规模化生产、技术进步，推动成本不断下行。

光伏与动力电池产业完全不同，光伏面对的客户主要为国家电网等运营公司，而光伏产业早期完全不具有经济性，因此光伏早期发展的核心考量不是成本。

光伏的产业化是通过政府持续补贴，产业链技术进步、持续降低成本实现的。对比来看，我们认为储能产业更类似于光伏产业链，其产业化初期，核心考量不是成本，政府要求风电光伏项目配套储能项目，实际是用已盈利的产业补贴储能。

各类储能技术齐头并进，最终最具竞争优势的企业和技术将逐渐脱颖而出，为整个产业链带来活力。

储能对应的主要客户为电网侧，安全或是储能的底线。

市场一般认为钒电池因为成本偏高，难以成为大规模储能的选择。而我们认为，在当前环境下，储能产业仍处在技术之争的阶段，除抽水储能外，各电化学储能方式尚未有明确的发展方向。

从储能最终客户角度来看，作为新能源配套的供电侧基础设施，储能设施的底线是安全。参考我国核电项目批复的节奏，一旦能源设施的安全性出现疑问，相应的建设进度将大幅放缓。锂电池虽然在当下具有一定成本优势，但不论是三元还是铁锂结构均反复出现安全性事故。

8 月 24 日，国家发改委、国家能源局下发《电化学储能电站安全管理暂行办法（征求意见稿）》，对储能电站的安全管理做出重要指示：要进一步加强对电化学储能电站的安全管理，将安全作为电化学储能的核心要求。

而钒电池由于其物化性质，安全性全面占优，且其成本能够随着规模化生产和技术进步而逐渐下降。从安全性和成本两个角度分析，我们认为钒电池将成为电化学储能的主要方式。

2.2. 钒电池全生命周期成本较低，是储能的最佳选择

全生命周期看，钒电池的成本较低。全生命周期看，钒电池成本优势明显。

我们以襄阳 500MWh 全钒液流电池储能项目与福建省莆田市 500MWh 锂电池储能项目作为对比，不考虑电解液的回收，全钒液流电池全生命周期成本在 0.72 元/kwh，而锂电池全生命周期成本在 0.8 元 /kwh；若考虑电解液的回收，假设电解液成本占比41%且能够80%回收，则钒电池的全生命周期成本为 0.48 元。

随着钒电池技术的进步及规模化生产，我们认为钒电池电堆成本将持续下降，未来钒电池将会成本储能的最佳选择，推动储能达到经济性。

3. 钒电池渗透率上升，钒资源趋紧

3.1. 钒电池渗透率或快速上升

电化学储能增速显著高于其他储能增速，未来电化学储能或持续增长。虽然目前储能方式种，抽水储能为主要方式，但电化学储能的渗透率正在快速上升。

根据 CNESA 数据，截止 2020 年底全球储能装机规模中，抽水蓄能占比达到 90.3%，占据绝对主导地位；电化学储能占比从 2018 年的 3.7%提升到 2020 年的 7.5%，2020 年电化学储能达到 14.25GW，同比增长 49.65%。

抽水储能受到地理环境的限制较多且相应速度偏慢，电化学储能布置灵活、响应速度较快，预期将成为未来储能增长的主要组成部分。

我们认为钒电池将在电化学储能领域的竞争中胜出，未来钒电池渗透率将快速上升。

根据国家发改委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》所制定的目标，到 2025 年新型储能装机规模将达 30GW 以上。

综合安全、全生命周期成本来看，我们认为钒电池全面领先锂电池，将在储能领域占据主导地位，我们预期 2025 年钒电池在储能领域渗透率有望达到 15%-20%。

3.2. 钒资源缺口隐现

钒电池将迎来爆发期，钒资源缺口隐现。

目前 1GW 钒电池用五氧化二钒的量为1万吨左右，假设钒电池在储能领域的渗透率达到15%，则2025 年新增钒电池装机量为4.5GW，由此带来的五氧化二钒新增需求量为4.5 万吨，相当于 2020 年钒电池市场规模的 9 倍，钒资源供给缺口隐现。

4. 钒产业链上市公司一览

4.1. 攀钢钒钛

攀钢集团钒钛资源股份有限公司（以下简称公司）是我国钒钛产业龙头企业。公司控股股东攀钢集团掌握攀西两大矿区——白马和攀枝花。

公司主营业务包括钒、钛、电三大板块，其中战略业务为钒、钛；公司具备钒产品（以 V2O5计）产能 2.2 万吨/年，市占率达 28%，是中国最大的钒制品生产企业；公司钛白粉产能 23.5 万吨/年，其中氯化钛白粉产能 1.5 万吨，位列全国第三。

公司主营业务包括钒、钛、电三大板块，其中钒、钛板块是公司战略重点发展业务。

公司钛产品产量稳定增长：

钒产品产量由 2019 年 2.20 万吨增长至 2020 年 2.40 万吨，同比增长 9.1%；钛白粉产量由 2019 年的 23.39 万吨增长至 2020 年 23.55 万吨，同比增长 0.7%。

2020 年公司共计生产钒产品 2.40 万吨，钛白粉 23.55 万吨，酸溶钛渣 20.58 万吨；营收分别为 37.71 亿元、27.20 亿元、7.57 亿元；营收占比分别为 35.6%、25.7% 与 7.2%，钒钛系列产品是公司营业收入的主要来源，占公司总营收的 75.6%。

收购西昌钢钒、投资合资公司，公司实力进一步增加。

公司拟以支付现金方式，购买公司控股股东攀钢集团下属西昌钢钒持有的攀钢集团西昌钒制品科技有限公司（简称“西昌钒制品”）100%股权，交易价款 46.11 亿元。

交易完成后，公司与西昌钢钒间的同业竞争情况将会消除，公司钒产品产能将由 2.2 万吨上升至 4 万吨水平。

交易完成后公司归母净利润将大幅提高，上半年预期增厚业绩 1.8 亿至 6.9 亿左右，全年业绩将进一步上调。同时，公司拟与四川德胜成立合资公司，投资产能 2 万吨 /年五氧化二钒的钒渣加工生产线，项目投资完成后，公司钒产品的产能将上升至 6 万吨，公司整体实力不断增强。

假设公司收购西昌钢钒成功，公司业绩将进一步上升。

根据公告，西昌钢钒承诺公司 2021-2023 年度经审计的合并报表口径下归属于母公司的净利润（以扣除非经常性损益前后孰低为准），分别不低于 3.54 亿、3.94 亿、4.03 亿元。

假设西昌钢钒能够实现承诺利润，则攀钢钒钛 2021-2023 年归母净利润将分别达到 15.15、24.06、32.75 亿元，对应 2021 年 9 月 17 日收盘价 PE 为 24.83、15.64、11.49 倍。

我们预测公司 2021-2023 年 EPS 为 0.14/0.23/0.33 元。公司钒、钛板块营收占比相对均衡，考虑到公司主营业务所处行业，选取主营业务为钛产品的龙柏集团和宝钛股份、主营业务为锂电池原材料的赣锋锂业作为可比公司，运用 PE、PB 两种方式对公司进行估值。

1）PE 法：每股价值 7 元可比公司 2021 年平均 PE 为 48.93 倍，考虑到钒电池尚未完全产业化，但公司作为钒产业龙头，在钒电池行业已经有较多积累，将先于行业受益于钒电池产业化，给予公司 2021 年稍高于行业平均值 50 倍 PE 进行估值，对应每股价值 7 元。

2）PB 法：每股价值 11.04 元可比公司 2021 年平均 PB 为 8.98 倍，给予公司 2021 年行业平均 PB 8.9 倍进行估值，对应每股价值为 11.04 元。

综合两种估值方法，结合谨慎性原则，选择两种估值方法中的较低的估值，对应公司目标价 7 元。

4.2. 安宁股份

安宁股份为国内钛精矿行业龙头，公司矿山储量 2.96 亿吨，拥有钒钛磁铁矿采选和销售产业链。公司实际控制人为罗阳勇，直接、间接持有公司 72.56%的股权。

公司主要从事钒钛磁铁矿的开采、洗选和销售，主要产品为钛精矿和钒钛铁精矿。

2020 年公司钛精矿产量 53.76 万吨，钒钛铁精矿（61%）产量128.74万吨。2020年公司营业总收入为16.36亿元，同比增长19.02%；公司归母净利润 7.01 亿元，同比增长 34.93%。

我们预测公司 2021-2023 年 EPS 分别为 3.90/4.14/4.36 元。公司钒资源丰富，营收中钛产品的占比较高，我们选取同为钛产品行业的龙柏集团、中核钛白，和锂电池原材料供应商盛鑫锂能为可比公司，运用 PE、PB 两种方式对公司进行估值。

1）PE 法：每股价值 78 元可比公司 2021 年平均 PE 为 45.91 倍，考虑到钒电池尚未完全产业化，公司业务重点仍为钛产品、业务结构更接近龙柏集团，给予公司 2021年 20 倍 PE 进行估值，对应每股价值 78 元。

2）PB 法：每股价值 80.54 元可比公司 2021 年平均 PB 为 7.69 倍，考虑到公司资产中钛板块占比较高，给予公司 2021 年 6.5 倍 PB 进行估值，对应每股价值为 80.54 元。

综合两种估值方法，结合谨慎性原则，选择两种估值方法中的较低的估值，对应公司目标价 78 元

4.3. 河钢股份

河钢股份公司是国内最大钢铁上市公司之一，拥有国际先进水平的工艺技术装备，具备进口钢材国产化、高端产品升级换代的强大基础, 具备年产 3000 万吨的精品钢材生产能力，公司在钒钛钢铁冶炼和钒产品生产技术方面处于世界领先地位。

公司实际控制人为河北省国资委。

公司钢铁产品分为板材、棒材、线材、型材四大类。

公司在钒钛钢铁冶炼和钒产品生产技术方面处于世界领先地位，钒产品年产能 2.2 万吨。主要产品有五氧化二钒（片剂、粉剂）、氧化钒、钒铁、氮化钒铁、钒铝合金等，广泛应用于航空航天、军工装备、储能材料和环保颜料等诸多领域，覆盖了世界钒行业中可工业化规模生产的大部分产品。公司钒产品产量增长明显，2020 年公司钒渣产量 21.4 万吨，同比增长 15.6%。