Vencer o mercado de armazenamento de energia de longo prazo As baterias de vanádio ainda precisam de redução de custos

Pergunta à IA · Como a nova forma de preparação do eletrólito de bateria de vanádio de novo tipo pode superar o gargalo de custos?

Jornalista Pan Juntian

Após cinco anos entrando no setor de minas de vanádio, Wang Zhenghua, presidente da Hunan Youli Energy Storage, recebeu novamente investidores interessados na sua empresa este ano. Anteriormente, durante muito tempo, os investidores relutaram em se envolver na cadeia de produção de vanádio e de baterias de fluxo de vanádio. A Youli Energy Storage possui uma mina de vanádio localizada no oeste de Hunan, com uma quantidade de metal de 300 mil toneladas.

A razão do renovado interesse dos investidores é que, no ano passado, a empresa, em parceria com a Lanxiao Technology, desenvolveu uma nova forma de preparação do eletrólito de bateria de fluxo de vanádio, que teoricamente pode reduzir efetivamente os custos de investimento, produção e transporte do eletrólito de bateria de fluxo de vanádio. “Os investidores precisam ver a viabilidade de redução de custos das baterias de fluxo de vanádio antes de investir. Nós pelo menos oferecemos uma viabilidade,” disse Wang Zhenghua.

Há três anos, a bateria de fluxo de vanádio era uma “estrela” no setor de armazenamento de energia. Muitas empresas de baterias de fluxo de vanádio conseguiram grandes financiamentos de instituições renomadas logo na fase inicial.

De acordo com estatísticas do jornalista, em 2023, empresas de baterias de fluxo de vanádio com rodadas de financiamento superiores a um bilhão de yuans incluem Rongke Energy Storage, Guorun Energy Storage, Xingchen New Energy, entre outras, sendo que Guorun Energy Storage e Xingchen New Energy foram fundadas em 2021.

O mercado geralmente acredita que as baterias de fluxo de vanádio, que usam vanádio como eletrólito, possuem vantagens como segurança intrínseca, baixos custos de manutenção, alto valor residual e recursos abundantes. Essas características justamente atacam os maiores pontos fracos das baterias de lítio na época.

Até hoje, as baterias de lítio estão progressivamente preenchendo suas lacunas, como a instalação de sistemas de combate a incêndios em armários de armazenamento, manutenção inteligente, exploração e mineração de mais minas de lítio; enquanto as baterias de fluxo de vanádio ainda não atingiram uma implementação comercial em escala.

Dados da Administração Nacional de Energia mostram que, em 2025, a maior parte da nova capacidade de armazenamento de energia será de baterias de íons de lítio, representando 96,1% da capacidade instalada, enquanto armazenamento por ar comprimido, fluxo de líquidos e volantes de energia representam apenas 3,9% juntos.

Em 2026, uma nova oportunidade surge para as baterias de fluxo de vanádio: armazenamento de energia de longa duração.

Em fevereiro deste ano, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e a Administração Nacional de Energia emitiram uma nova política de tarifas de capacidade, apoiando claramente o desenvolvimento de armazenamento de energia de longa duração. Em março de 2025, o “Plano de Ação para Construção em Escala de Novas Capacidades de Armazenamento de Energia (2025–2027)” também propôs que, até 2027, a capacidade instalada de armazenamento de energia de nova geração no país atinja mais de 180 milhões de quilowatts, com pelo menos 30% sendo de armazenamento de longa duração (mais de 4 horas).

A política exige claramente que o armazenamento de energia de longa duração (mais de 4 horas) represente pelo menos 30%. Mas o desafio do armazenamento de longa duração é que, ao aumentar o tempo de armazenamento, os custos aumentam linearmente. Para as baterias de lítio, dobrar o tempo requer ampliar o número de células ou a capacidade de cada célula, o que impõe grande pressão à integração do sistema; enquanto a estrutura das baterias de fluxo de vanádio realiza uma desacoplamento natural entre potência e capacidade — a potência depende do conjunto de células, enquanto a capacidade depende do eletrólito, sendo ambos independentes. Teoricamente, as baterias de fluxo de vanádio só precisam de mais eletrólito para prolongar o tempo de armazenamento, com custos marginais de expansão muito inferiores aos das baterias de lítio, tornando-se mais vantajosas quanto maior o tempo de armazenamento.

No entanto, na prática industrial, os custos de produção ainda são altos, o que representa um obstáculo para as baterias de fluxo de vanádio. Como reduzir esses custos é uma questão-chave para o setor. “O armazenamento de longa duração é um mercado certo, mas as baterias de fluxo de vanádio precisam provar sua força para conquistar esse mercado,” afirmou Wang Zhenghua.

Dificuldades de custos

O mercado de armazenamento de energia de longa duração não é dominado apenas pelas baterias de fluxo de vanádio; tecnologias como baterias de lítio e armazenamento por ar comprimido também estão em rápida evolução.

A Hecen Energy Storage lançou um sistema de armazenamento de energia de longa duração de 4 horas baseado em fosfato de ferro e lítio, com alguns produtos capazes de atingir mais de 8 horas de armazenamento. Um responsável da Hecen afirmou que o preço do eletrólito de capacidade é baseado na tarifa de capacidade de carvão local, calculada pela capacidade de pico, o que beneficiará diretamente o armazenamento de energia de 4 horas ou mais; além disso, as políticas provinciais de “parâmetros de duração de pico” continuam a orientar o desenvolvimento do armazenamento de energia de longa duração. Com a implementação dessas regras, o valor do armazenamento de energia de longa duração será ainda mais destacado, facilitando a promoção no mercado doméstico. A Hecen aproveitará essa oportunidade política, apoiando-se em produtos e soluções maduras de armazenamento de energia de lítio de longa duração, acelerando a expansão de mercado e a implementação de projetos, promovendo o desenvolvimento em escala e industrialização do armazenamento de energia de longa duração.

A China State Energy é uma empresa focada em armazenamento de energia por ar comprimido. O gerente geral, Ji Lü, afirmou que o armazenamento de energia por ar comprimido é uma forma de armazenamento físico, pois os dispositivos de potência e energia são desacoplados, podendo assim realizar armazenamento de longa duração, bastando aumentar o espaço do reservatório de armazenamento, podendo chegar a mais de 10 horas de armazenamento de energia de longa duração.

Comparado às rotas tecnológicas acima, a maior fraqueza das baterias de fluxo de vanádio ainda é o custo. Atualmente, o custo das baterias de fluxo de vanádio é de aproximadamente 1,5 a 1,7 yuan por Wh, enquanto o sistema de armazenamento de energia de fosfato de ferro e lítio custa cerca de 0,4 a 0,5 yuan por Wh, havendo uma grande diferença de custos entre eles.

A Xingchen New Energy apresentou um roteiro de redução de custos para as baterias de fluxo de vanádio: controlando o custo da matéria-prima de vanádio em 80 mil yuans por tonelada, reduzindo o preço do eletrólito para abaixo de 0,7 yuan por Wh, aproveitando compras em escala para diminuir os custos de integração do sistema, promovendo inovação e iteração nos materiais das pilhas, com o objetivo de reduzir o custo do sistema de armazenamento de energia de fluxo de vanádio para abaixo de 1,5 yuan por Wh até 2027, e para abaixo de 1 yuan por Wh até 2030. A Xingchen New Energy, fundada em 2021, concentra-se na industrialização de baterias de fluxo de vanádio, atualmente avaliada em cerca de 3 bilhões de yuans, com capacidade de 2 GW/8 GWh.

Dificuldade: redução de custos na cadeia de suprimentos

O vanádio é o principal componente de custo das baterias de fluxo de vanádio, representando cerca de 40% a 60% do custo total. Quanto maior a escala da bateria de fluxo de vanádio, maior a quantidade de eletrólito de vanádio necessária, mas o preço do vanádio permanece alto a longo prazo.

A China possui uma das maiores reservas de vanádio do mundo e é um dos maiores produtores. Apenas na região de Xangxi, há uma reserva comprovada de 793 milhões de toneladas de minério, equivalente a cerca de 6,37 milhões de toneladas de pentóxido de vanádio. Segundo a Aliança Industrial de Vanádio e Titânio da China, a produção doméstica de vanádio em 2024 será de aproximadamente 165 mil toneladas (calculado como pentóxido de vanádio); desde 2012, a participação da China na produção global de vanádio tem se mantido acima de 50%.

O consumo global de vanádio é relativamente pequeno, variando entre 120 mil a 180 mil toneladas desde 2012, principalmente na indústria metalúrgica, ou seja, na adição de ligas de vanádio ao aço, e os resíduos de vanádio também podem ser usados na produção de cimento.

Nos últimos anos, com a desaceleração do mercado de aço e imobiliário doméstico, a demanda por vanádio tem encolhido continuamente, levando a uma tendência de queda no preço do vanádio. Segundo o relatório financeiro da Vanadium Titanium Co., em 2025, o preço médio de venda do produto de vanádio (pentóxido de vanádio) será de cerca de 72 mil yuans por tonelada, em 2024 cerca de 78 mil yuans por tonelada, e em 2023 cerca de 104 mil yuans por tonelada.

Wang Zhenghua afirmou ao Economic Observer que, embora o preço do vanádio tenha recuado, é difícil que caia significativamente devido ao suporte dos custos; ao mesmo tempo, a demanda fraca impede grandes aumentos de preço, resultando em alta volatilidade geral.

Ele acredita que o ponto mais baixo do preço do vanádio atualmente é o ponto de equilíbrio da Vanadium Titanium, enquanto o ponto mais alto ocorre quando a capacidade de oferta não consegue atender à demanda real do mercado.

Segundo Wang Zhenghua, em relação ao lítio, o vanádio fica mais para o final da tabela periódica, com menor reatividade, geralmente exigindo processos múltiplos, como fundição a fogo e processos úmidos, para ser extraído com sucesso, com requisitos elevados de temperatura, tempo, etc. Como o minério de vanádio possui uma composição complexa, não pode ser concentrado por processos de mineração seletiva como o cobre ou ouro, além de seu teor geralmente ser baixo, cerca de 1%, o que aumenta ainda mais os custos de transporte.

Por isso, a construção de refinarias de vanádio só é viável dentro de um raio de 100 a 200 km da mina, onde é necessário ter parques industriais que atendam às regulamentações ambientais e de suporte industrial, além de, devido ao grande volume de resíduos de vanádio após a fundição, contar com grandes empresas de materiais de construção, como fábricas de cimento, para tratar os resíduos em conjunto.

Ele acredita que os altos custos de extração e refino do vanádio, a baixa demanda de mercado, o tamanho reduzido da indústria e o pouco interesse de investidores dificultam a mineração de vanádio. “Se o preço do vanádio fosse alto e a demanda forte, o capital entraria de forma contínua, e grandes investidores também participariam. Agora, praticamente ninguém investe,” afirmou Wang Zhenghua. A Vanadium Titanium produz cerca de 50 mil toneladas de vanádio por ano, principalmente como subproduto do minério de magnetita de vanádio-titânio, utilizado na produção de aço do grupo Pangang.

Para uma bateria de fluxo de vanádio de 1 GW, são necessários aproximadamente 8.500 toneladas de vanádio. Com um preço de 70 mil yuans por tonelada, sem considerar os custos de processamento do vanádio primário até o eletrólito, apenas a matéria-prima de vanádio para 1 GWh de bateria de fluxo de vanádio custaria cerca de 600 milhões de yuans, ou 0,6 yuan por Wh, equivalente ao preço total de sistemas de armazenamento de energia de fosfato de ferro e lítio.

Wang Zhenghua recomenda que, para reduzir os custos das baterias de fluxo de vanádio e atender à demanda do mercado por armazenamento de longa duração, é fundamental desenvolver minas de vanádio de xisto de alta qualidade e baixo custo. Somente com uma redução clara nos custos de produção de vanádio, as baterias de vanádio poderão competir em termos de custos.