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我国五氧化二钒产业链分析:中游产量稳增 下游钒电池有望带来更多需求

我国五氧化二钒上游原材料主要为钒矿,包括钒钛磁铁矿、钾钒铀矿、石油伴生矿等。钒矿是我国优势矿产资源之一,资源丰富,储量和产量均位居世界第一。从中游市场来看,我国五氧化二钒产量呈现逐年上升态势,产能则总体保持稳定。此外,我国五氧化二钒下游消费以钢铁为主,且应用领域已拓展至全钒液流电池这个新兴领域。相比锂离子电池,全钒液流电池在安全性、环境友好、使用寿命等方面优势更为突出,在储能领域应用前景广阔,有望为五氧化二钒行业带来更多需求。

一、五氧化二钒产业链概述

根据观研报告网发布的《中国五氧化二钒行业发展趋势研究与未来前景预测报告(2024-2031年)》显示,五氧化二钒是一种两性氧化物,又名钒酸酐,化学式为V2O5,是一种黄色至红色的结晶性粉末,也是一种具有优良理化性能的重要化工原料。其产业链上游主要包括钒矿以及盐酸、硫酸等辅助原料;中游为五氧化二钒生产与供应;下游为应用领域,包括但不限于钢铁、全钒液流电池(钒电池)、铝钒合金、陶瓷等。

五氧化二钒是一种两性氧化物,又名钒酸酐,化学式为V2O5,是一种黄色至红色的结晶性粉末,也是一种具有优良理化性能的重要化工原料。其产业链上游主要包括钒矿以及盐酸、硫酸等辅助原料;中游为五氧化二钒生产与供应;下游为应用领域,包括但不限于钢铁、全钒液流电池(钒电池)、铝钒合金、陶瓷等。

资料来源:观研天下整理

五氧化二钒应用领域情况

应用领域 主要用途
钢铁 五氧化二钒可以用于钢铁生产过程中,主要用于脱硫剂和添加剂,可以显著提高钢铁的强度和硬度,同时增强钢铁的耐腐蚀性能。
全钒液流电池 ‌五氧化二钒是生产全钒液流电池电解液的主要原料之一,1kwh电解液大约使用8-9公斤五氧化二钒。
铝钒合金 在铝钒合金中,五氧化二钒主要作为合金添加剂使用,能够显著提高合金的机械性能和物理性能。
陶瓷 ‌五氧化二钒在陶瓷领域的主要应用包括作为高温烧结剂和助烧结剂等,能够提高陶瓷制品的性能等。

资料来源:公开资料、观研天下整理

二、五氧化二钒产业链上游情况

我国钒矿资源丰富,主要包括钒钛磁铁矿、钾钒铀矿、石油伴生矿等,储量和产量均位居全球首位。据悉,2022年我国钒矿储量在全球市场中的占比超过三分之一,而产量占比超过60%。2023年其储量大幅增长,突破千万吨大关,达到1029.82万吨(以五氧化二钒计),同比增长40.23%。目前,我国钒矿资源主要分布在四川省、广西壮族自治区、甘肃省和湖南省等10余个省(区、市)。其中,四川省钒矿储量占比最大,2022年达到31.65%。整体来看,钒矿是我国优势矿产资源之一,其储量丰富,为五氧化二钒行业发展奠定了良好的基础。

我国钒矿资源丰富,主要包括钒钛磁铁矿、钾钒铀矿、石油伴生矿等,储量和产量均位居全球首位。据悉,2022年我国钒矿储量在全球市场中的占比超过三分之一,而产量占比超过60%。2023年其储量大幅增长,突破千万吨大关,达到1029.82万吨(以五氧化二钒计),同比增长40.23%。目前,我国钒钒资源主要分布在四川省、广西壮族自治区、甘肃省和湖北省等10余个省(区、市)。其中,四川省钒矿储量占比最大,2022年达到31.65%。整体来看,钒矿是我国优势矿产资源之一,其储量丰富,为五氧化二钒行业发展奠定了良好的基础。

数据来源:自然资源部、观研天下整理

数据来源:自然资源部、观研天下整理

数据来源:自然资源部、观研天下整理

三、五氧化二钒产业链中游情况

我国钒工业起步于20世纪50年代,五氧化二钒作为钒产业链上重要的一环,也随之起步。得益于钒矿储量丰富,我国五氧化二钒产量也位居世界前列。近年来,在钢铁等下游市场推动下,我国五氧化二钒产量稳步上升,2023年达到15.6万吨,同比增长9.86%。

我国钒工业起步于20世纪50年代,五氧化二钒作为钒产业链上重要的一环,也随之起步。得益于钒矿储量丰富,我国五氧化二钒产量也位居世界前列。近年来,在钢铁等下游市场推动下,我国五氧化二钒产量稳步上升,2023年达到15.6万吨,同比增长9.86%。

数据来源:观研天下整理

目前,我国五氧化二钒产能较为稳定,近年来维持在17万吨左右,2020年和2021年均为17.14万吨,2023年达到17.29万吨。其中钒钛股份产能位居国内第一,达到4.42万吨,约占国内产能的1/4,为五氧化二钒行业龙头企业。

目前,我国五氧化二钒产能较为稳定,近年来维持在17万吨左右,2020年和2021年均为17.14万吨,2023年达到17.29万吨。其中钒钛股份产能位居国内第一,达到4.42万吨,约占国内产能的1/4,为五氧化二钒行业龙头企业。

数据来源:观研天下整理

四、五氧化二钒产业链下游情况

1.五氧化二钒下游消费以钢铁为主

据悉,我国五氧化二钒下游消费以钢铁为主,2023年约87%的五氧化二钒都应用于钢铁行业。在钢铁行业中,五氧化二钒主要用于脱硫剂和添加剂,可以显著提高钢铁的强度和硬度,同时增强钢铁的耐腐蚀性能。虽然近年来我国钢铁行业在供给侧改革等因素影响下,主要产品粗钢、生铁、钢材的产量增长增速放缓,但由于钢铁行业作为国民经济基础产业,下游需求量大,因此这些产品产量较为稳定,且整体呈现增长态势,2023年分别达到101908.1万吨、87101.3万吨和136268.2万吨,同比分别增长0.11%、0.83%、1.67%。钢铁行业的稳定发展为五氧化二钒消费提供了有力的支持。

据悉,我国五氧化二钒下游消费以钢铁为主,2023年约87%的五氧化二钒都应用于钢铁行业。在钢铁行业中,五氧化二钒主要用于脱硫剂和添加剂,可以显著提高钢铁的强度和硬度,同时增强钢铁的耐腐蚀性能。虽然近年来我国钢铁行业在供给侧改革等因素影响下,主要产品粗钢、生铁、钢材的产量增长增速放缓,但由于钢铁行业作为国民经济基础产业,下游需求量大,因此这些产品产量较为稳定,且整体呈现增长态势,2023年分别达到101908.1万吨、87101.3万吨和136268.2万吨,同比分别增长0.11%、0.83%、1.67%。钢铁行业的稳定发展为五氧化二钒消费提供了有力的支持。

数据来源:国家统计局、观研天下整理

2.全钒液流电池有望为五氧化二钒行业带来更多需求

除了钢铁、铝钒合金等传统领域外,目前我国五氧化二钒应用领域还拓展至全钒液流电池这个新兴领域,是全钒液流电池电解液的主要原料之一,1kwh电解液大约需要使用8-9公斤五氧化二钒。

据悉,全钒液流电池俗称“钒电池”,在储能行业具有广阔的应用前景。与锂离子电池相比,全钒液流电池不仅安全性更高,循环使用寿命更长,对环境也更加友好,适合用于大规模、长时储能领域。不过,由于受全钒液流电池相关技术还不成熟、投资成本高等因素影响,目前我国全钒液流电池行业仍处于商业化推广的初期阶段,产品还没有得到大规模推广和应用,在新型储能累计装机规模中的占比不足1%,五氧化二钒在该领域的市场需求空间尚未打开。未来,随着全钒液电池技术逐渐成熟、投资成本降低,再加上新型储能的规模化发展和相关利好政策支持,预计全钒液流电池将凭借使用寿命长、安全性高、环境友好等优势,得到规模化应用,届时也有望为五氧化二钒行业带来更多增量空间,拉动行业进一步增长。据中关村储能联盟预测,到2025年全钒液流电池应用有望迎来第一阶段爆发期,届时我国将消耗约25万吨五氧化二钒,将大幅拉动五氧化二钒产量提升。

锂离子电池全钒液流电池性能对比情况

项目 全钒液流电池 锂离子电池
循环寿命 长,循环次数大于20000次,使用寿命长达20年 相对短,循环寿命通常在 500 到 2000 次左右
倍率性能 优秀 良好
环境影响 较好,全钒液流电池在运行过程中不涉及污染与排放,且电解液可循环利用。 中等
安全性 优秀 中等
能量密度 12-40Wh/kg 80-300Wh/kg
投资成本 1.5-1.8元/Wh 0.4-0.5元/Wh

资料来源:公开资料、观研天下整理(WJ)

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