一、钒产业基本概述
1、定义及分类
钒是一种坚硬的银灰色金属元素。它是一种延展性过渡金属，具有天然的耐腐蚀性和对碱、酸和盐水的稳定性。钒存在于六十多种不同的矿物中，包括钒矿、角闪锌矿、玫瑰铅矿和铜矿。钒也存在于原油、煤炭和沥青砂等化石燃料中。
钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery，VRB)，为液流电池的一种，是一种基于金属钒元素的氧化还原的电池系统，其电解液是不同价态的钒离子的硫酸电解液。根据电化学反应中活性物质的不同，液流电池可分为钒液流电池、锌基液流电池、铁铬液流电池等。
2、钒电池基本参数
钒液流电池储能系统的一个显著优势是它的模块性，即系统的功率组件与容量组件可以独立设计。如兆瓦级系统设计由可多个250kW标准模块组成，VRB-ESS系统的额定功率由电堆的数量决定而储电容量则由电解液的体积决定。
交流250kW钒电池模块系统参数
资料来源：公开资料整理
二、钒产业链整体简析
1、产业链整体
就钒产品整体产业链而言，上游行业主要有钒矿、含钒固废等原材料和勘探、挖掘和加工设备中游主要是钒产品（以五氧化二钒为主）生产企业为主，主要有攀钢钒钛、河钢承德、川威等，下游主要应用于钢铁、钛合金、电化学储能等，主要产品主要有低合金板、化学制品、钛台金、工具钢、高合金钢、HSLA钢、碳素钢等。
钒产业链简图
资料来源：华经产业研究院整理
2、上游端
钒产品上游主要是钒矿产品，原料成本占比约为49%。根据数据，2020年全球钒产品产量约8.6万金属吨，其中中国产量为5.3万吨，占比62%，其次为俄罗斯、南非和巴西，产量分别为1.8、0.88、0.62万吨。攀钢钒钛（考虑托管西昌钢钒产能）4万吨/年产能位居中国以及世界第一大钒制品生产企业。
2014-2020年中国钒矿产量及全球占比情况
资料来源：USGS，华经产业研究院整理
3、下游端
目前国内钒仍主要以钢铁行业为主，占比超80%（算上出口需求），整体需求增量来源于钢铁行业，随着整体国家政策推动基建投资提速，网络式交通基础设施铺展，整体钒产业需求持续增长。同时，虽然钒电池整体商业化仍需求时间推进，预计未来随着全钒液流电池和储能技术和应用吃发展，有望为我国钒产业带来新的行业增长点，
2020年中国钒产业需求结构占比情况
资料来源：公开资料整理
仅统计2020年以来公告的部分项目，项目装机量已经超过6GW，容量超过20GWH。按照《关于加快新型储能发展的指导意见》政策制定目标，2025年累计实现30GW装机量，目前看来，钒电池有望大幅超预期。预计2025年钒电池渗透率达到20%，2030年达到30%+。2021-2025有望是钒电池渗透率提升的第一阶段爆发期，为钒产业带来大量新增需求。
2019-2025年中国钒电池储能装机量及预测
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国钒电池行业市场深度分析及投资前景展望报告》；
三、钒产品市场现状
1、供需情况
中国不仅是世界第一大钒资源国，也是钒第一大生产国和消费国，在国际钒市场占有重要地位。受2018年钒价大涨影响，2019年总产量约13.1万吨，增幅为20%，形成供过于求的市场局面。2020年受疫情及供需情况影响，钒产品价格逐渐走低，部分石煤提钒企业迫于价格压力停产，国内总产量小幅提升至13.7万吨。
2019-2020年中国钒产品产需变动情况
注：以五氧化二钒为主
资料来源：公开资料整理
2、细分结构
由于全球疫情反复，我国钒出口需求有所下降，钒铁价格随之下跌，与中国国内的价差也在不断扩大，导致低价钒货源从开放的国际市场涌入，给中国国内市场造成一定冲击，导致中国的钒产品出口受阻。根据数据，2020年国内钒渣总产量145万吨，五氧化二钒产量13.6万吨，钒氮合金产量6.45万吨。
2020年中国主要钒产品产量对比情况
资料来源：中国钢铁工业协会钒业协会，华经产业研究院整理
3、查明储量
着我国钒资源储量的不断上升，五氧化二钒查明资源储量也呈现不断上升趋势。根据数据显示，2015-2019年中国五氧化二钒查明资源储量呈现上升趋势，到2019年中国五氧化二钒查明资源储量上升至6874.5万吨，同比上升4.77%。就分布情况而言，中国的钒产品以钒钛磁铁矿为原料的主要产区分布在四川和河北；以石煤为原料的主要产区在陕西、河南、甘肃、湖北和湖南等地。
2015-2019年中国五氧化二钒查明储量及增长率
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
四、钒产业竞争格局
1、市场集中度
就市场竞争格局情况而言，目前国内钒企业整体集中度较高，CR5达69%，其中攀钢钒钛占比达30%左右，主要原因是，钒国内需求有限，出口需求是关键组成部分，加之行业技术相对复杂，进入企业较少。预计随着钒电池产业发展，未来钒产业相关企业竞争程度或将加剧。
2020年中国主要钒企业市场份额占比情况
资料来源：公开资料整理
2、主要企业分析
就国内钒产业龙头企业钒经营现状而言，拥有五氧化二钒、三氧化二钒、中钒铁、高钒铁、钒氮合金、钒铝合金等系列钒产品。其中V2O5和V2O3可以互相转换，在计算和描述时统一折合成V2O5产能。攀钢钒钛生产的五氧化二钒不对外销售，会进一步加工成钒铁、钒氮合金用于内部使用。钒制品（以V2O5计）产能4万吨/年（其中自有产能2.2万吨/年，托管的西昌钢钒1.8万吨/年产能），位居全国乃至世界第一，2020年产量为2.4万吨。如果考虑与四川德胜集团合建产能2万吨，预计未来控制产能（折合五氧化二钒）6万吨，届时约占国内40%。
2020年攀钢钒钛营收结构占比分布情况
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
五、钒产业发展趋势
1、单吨钢铁用钒量增长
钒使用强度（用每吨钢使用钒金属量表示）是衡量钢铁行业先进水平的重要指标，目前中国作为发展中国家钒使用强度远低于全球平均水平，仅为每吨钢0.05KG钒，对比北美等发达国家相差一倍左右。随着国内经济总量扩大，钢铁质量要求提升，国内从2016年开始整治地条钢，2018年发布螺纹钢新标准，导致特钢企业转型升级，特钢行业将步入快速发展阶段，这些都将刺激钢铁用钒量的提升。
2、钒电池需求增长
目前制约钒电池发展的关键一个因素就是成本，预计未来除了科技进步所带来的成本降低，钒电池生产规模的扩大也带来全行业的成本降低。这主要来源于规模效应所带来的原材料采购成本的下降，供应链专门化所带来的采购成本下降和效率提升，以及开发设计电堆、配套辅助材料和控制系统等方面都可节约人力成本。专用生产工艺设备和生产经验的积累，带来了良率提高和效率提升等。随着整体成本下降，我国钒电池商业化或将实现。
华经产业研究院对中国钒电池行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国钒电池（vrb）行业市场全景评估及发展战略规划报告》。
