سوق خلايا التدفق الكهروكيميائية

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق خلايا التدفق الكهروكيميائية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 9.7% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

يتم تحسين كفاءة وأداء خلايا التدفق الكهروكيميائية من خلال أنشطة البحث والتطوير المكثفة. وقد تحسنت كفاءة الطاقة وعمر دورة حياة خلايا التدفق وموثوقيتها نتيجة للتقدم في مواد الأقطاب الكهربائية وتصميم النظام وتقنيات التصنيع.

بشكل عام، يتوسع سوق خلايا التدفق الكهروكيميائية بسرعة بسبب الحاجة إلى تخزين الطاقة، وإدراج الطاقة المتجددة، واستقرار الشبكة. تتأثر إمكانات السوق بالتقدم التكنولوجي المستمر، والأطر التنظيمية المناسبة، ونفقات البحث والتطوير المتزايدة.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

إن استقرار الشبكة مطلوب لأن النظام يعتمد على مصادر الطاقة المتجددة غير المنتظمة، مما يستلزم إدخال التكنولوجيا القادرة على القيام بذلك. ونظرًا لأوقات رد الفعل السريعة وناتج الطاقة العالي، فهي مثالية لتطبيقات الشبكة مثل تنظيم التردد وتقليص الذروة.

أصبحت هذه الأجهزة تعمل وتؤدي عملها بكفاءة أكبر بفضل ابتكار مواد وتصميمات جديدة للأقطاب الكهربائية. وتحظى السوق الآن باهتمام واستثمارات أكبر نتيجة لهذه التطورات.

قيود السوق

• التسويق المحدود

وعلى الرغم من الإمكانات الهائلة التي تتمتع بها هذه الأجهزة، فإن تسويق خلايا التدفق الكهروكيميائية لا يزال في مراحله الأولى. إذ تهيمن بطاريات الليثيوم أيون، وهي تقنية تخزين الطاقة التقليدية ذات سلاسل التوريد الموثوقة وأسعارها المعقولة، على السوق. ونتيجة لهذا، فإن إمكانات نمو خلايا التدفق الكهروكيميائية محدودة.

تتضمن بعض التحديات التكنولوجية التي تواجه تطوير هذه التكنولوجيا تكامل الأنظمة، وعدم كفاية كثافة الطاقة، وكثافة الطاقة المحدودة. ويتعين على التكنولوجيا التغلب على عدد من العقبات قبل أن تتمكن من استخدامها على نطاق واسع.

فرص السوق

قد يتم ربطها بمصادر الطاقة المتجددة لتخزين الطاقة الفائضة وتوفير مصدر ثابت للطاقة. ستزداد أهمية أجهزة التخزين القادرة على تخزين الطاقة المتجددة واستخدامها بكفاءة مع نمو استخدامها.

• سوق السيارات الكهربائية ينمو

مع ارتفاع الطلب على السيارات الكهربائية، فإنها ستوفر المزيد من الخيارات للبنية الأساسية للتخزين والشحن الثابت. قد تكون خلايا التدفق حلاً قابلاً للتطبيق لتخزين الطاقة للسيارات الكهربائية نظرًا لشحنها السريع وناتجها العالي من الطاقة وعمر دورة ممتد.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• مساحة القطب الكهربائي <0.001 متر مربع

يغطي هذا القسم الخلايا ذات الأسطح الكهربائية التي تقل مساحتها عن 0.001 متر مربع. تُستخدم هذه الخلايا التدفقية الصغيرة غالبًا في العمل المختبري والأبحاث والتطبيقات المتخصصة.

يتضمن هذا القسم خلايا تدفق كهروكيميائية ذات مساحات أقطاب كهربائية أصغر من 0.01 متر مربع. تستخدم شبكات الطاقة الصغيرة، وتخزين الطاقة المحمولة، والعمليات الصناعية الصغيرة الحجم هذه الخلايا التدفقية. وهي تتفوق قليلاً على المنطقة أمامها.

التجزئة حسب التطبيق

• بطارية تدفق الفاناديوم بالكامل

تشتهر بطاريات تدفق الفاناديوم بسعتها الكبيرة ودورتها الطويلة وكفاءتها الاستثنائية. وغالبًا ما تُستخدم في دمج الطاقة المتجددة واستقرار الشبكة وتخزين الطاقة الثابتة.

• بطارية تدفق ليثيوم أيون

يتناول هذا القسم بطاريات الليثيوم أيون. وتتحد مزايا بنية الخلية التدفقية مع الكثافة العالية للطاقة والاستخدام الواسع النطاق لبطاريات الليثيوم أيون في الأجهزة الإلكترونية المحمولة والمركبات الكهربائية لإنشاء بطاريات الليثيوم أيون التدفقية. وهي توفر قدرًا أكبر من الأمان وقابلية التوسع مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وتُستخدم في تطبيقات الشبكة وتخزين الطاقة المتجددة وإعادة شحن المركبات الكهربائية.

• بطارية تدفق الرصاص الحمضية

يتكون هذا الجزء من بطارية التدفق من خلايا ذات قاعدة من الرصاص الحمضي. تم بناء بطاريات التدفق الرصاص الحمضية على تقنية بطارية الرصاص الحمضية المعروفة، والتي تم استخدامها لسنوات عديدة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية النموذجية، فإن تصميمات خلايا التدفق تعمل بشكل أفضل ولها عمر دورة أطول. تُستخدم خلايا التدفق هذه في المقام الأول لتخزين الطاقة على نطاق واسع، والطاقة خارج الشبكة، والطاقة الطارئة.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق خلايا التدفق الكهروكيميائية العالمية حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

نظرًا للحاجة المتزايدة إلى استقرار الشبكة وتكامل الطاقة المتجددة وحلول تخزين الطاقة، فإن المنطقة تشكل سوقًا كبيرًا لخلايا التدفق الكهروكيميائية. وقد أدى التنافس الشرس في الصناعة إلى استثمار كبير في البحث والتطوير. لقد بذلت الولايات المتحدة الكثير من الجهود الجديرة بالملاحظة في مجال خلايا التدفق ، حيث كانت في طليعة التقدم العلمي.

في مختلف أنحاء القارة الأوروبية، يتزايد الطلب على خلايا التدفق الكهروكيميائية بشكل كبير. وقد استفاد تطوير تكنولوجيا خلايا التدفق من تركيز الاتحاد الأوروبي على إزالة الكربون وأهداف الطاقة المتجددة. ولتشجيع تخزين الطاقة واستقرار الشبكة، وضعت دول مثل ألمانيا والمملكة المتحدة وفرنسا لوائح وحوافز داعمة. وقد تعاون كبار المسؤولين التنفيذيين في الشركات والمرافق والمؤسسات الأكاديمية في أوروبا معًا لتعزيز الدراسة والاستخدام.

آسيا والمحيط الهادئ

من المتوقع أن يتوسع السوق بسرعة في هذه المنطقة نتيجة للتقدم في مصادر الطاقة المتجددة والطلب المتزايد في المنطقة على حلول تخزين الطاقة. يتم استثمار كميات كبيرة من الأموال في البحث والتطوير لتكنولوجيا الخلايا التدفقية بالإضافة إلى زيادة القدرة الإنتاجية في دول مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية. تتمتع السوق بمساحة للنمو بسبب عدد السكان الكبير في المنطقة والقدرة المتزايدة على إنتاج الطاقة المتجددة والتدابير الحكومية لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

اللاعبين الرئيسيين

1. إلكتروسيل أ/س
2. رايشيرت تكنولوجيز (AMETEK, Inc)
3. KNAUER للأجهزة العلمية GmbH
4. أنظمة التحليل الحيوي، وشركة
5. الابتكار التكنولوجي
6. أنتيك العلمية
7. شركة إل سيل المحدودة
8. ثيرمو فيشر

التطورات الأخيرة

تعمل العديد من الشركات على تسريع تصنيع خلايا التدفق الكهروكيميائية وإنشاء مشاريع تجريبية ضخمة لتسليط الضوء على إمكانات التكنولوجيا. ستوضح هذه التدريبات كفاءة خلايا التدفق وسهولة الوصول إليها وأدائها في التطبيقات العملية.