Mercado de celdas de flujo redox

Descripción general del mercado

Se prevé que el tamaño del mercado global de celdas de flujo redox crezca sustancialmente a una CAGR de aproximadamente 14,3 % durante el período de pronóstico.

Con el objetivo de mejorar la funcionalidad, la eficacia y la economía del mercado de las celdas de flujo redox, se están logrando rápidos avances científicos en esta área, en particular en materiales de electrodos, formulaciones de electrolitos y diseños de sistemas. Las celdas de flujo redox se están utilizando con mayor frecuencia como resultado de estos avances en una variedad de aplicaciones, como el almacenamiento de energía a escala de red, la integración de energía renovable y el respaldo de energía industrial.

Para ayudarlos a lograr sus objetivos de energía limpia y menores emisiones de carbono, los gobiernos y las agencias reguladoras de todo el mundo están impulsando el desarrollo y el uso de tecnología de almacenamiento de energía. Las regulaciones favorables, los incentivos financieros y el apoyo a los proyectos de almacenamiento de energía están contribuyendo a la expansión de la empresa. El crecimiento de la infraestructura de red inteligente y el aumento de la asistencia financiera para proyectos de energía renovable benefician a los proveedores y fabricantes de celdas de flujo redox.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado

La energía solar, eólica y otras fuentes de energía renovables deben integrarse en la red eléctrica mediante celdas de flujo redox. Éstas proporcionan un medio para almacenar el excedente de energía generado durante los picos de generación de energía renovable y liberarlo cuando la producción es baja o la demanda es alta. Como consecuencia, es posible crear un suministro de energía más confiable y equilibrado, lo que promueve el uso de fuentes de energía renovables.

Gracias a los avances tecnológicos, las tecnologías de celdas de flujo redox, incluidos los materiales de los electrodos, las formulaciones de electrolitos y los diseños de sistemas, ahora son más eficaces, confiables y duraderas. Las celdas de flujo redox ahora tienen mayor adaptabilidad, lo que atrae inversiones y fomenta el crecimiento del sector.

Restricciones del mercado

• Alto costo inicial

El alto costo inicial de los sistemas de celdas de flujo redox incluye el costo de los materiales, la fabricación y la instalación. El gasto de capital inicial puede ser una barrera importante que limite el desarrollo y la adopción del mercado, en particular para instalaciones comerciales a gran escala.

Debido a que tienen una densidad energética menor que otras formas de almacenamiento de energía , incluidas las baterías de iones de litio, las celdas de flujo redox tienen limitaciones tecnológicas. También podrían tener una capacidad de ciclo más débil y una densidad de potencia menor. Para que las celdas de flujo redox sigan siendo competitivas en el mercado de almacenamiento de energía, deben resolverse varios problemas tecnológicos.

Oportunidades de mercado

Debido al creciente número de instalaciones de energía renovable, incluidas la solar y la eólica, las celdas de flujo redox pueden proporcionar opciones de almacenamiento de energía eficientes y confiables. Las celdas de flujo redox pueden utilizarse para abordar la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovable, lo que también puede ayudar a su integración perfecta en la red eléctrica.

• Investigación y desarrollo

El rendimiento, la eficacia y la asequibilidad de las tecnologías de celdas de flujo redox se mejoran constantemente. Para abrir nuevas posibilidades y promover el desarrollo industrial, sería posible modificar los materiales de los electrodos, las fórmulas de los electrolitos y los diseños de los sistemas.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentación por tipo

• Área del electrodo <0,001 m²

En esta sección se examinan las áreas de electrodos de las celdas de flujo redox con menos de 0,001 metros cuadrados. Estas superficies de electrodos más pequeñas se utilizan a menudo cuando se necesita una capacidad energética menor o cuando el espacio es limitado. Son adecuadas para aplicaciones de bajo consumo o sensibles a la miniaturización.

• Área del electrodo <0,01 m²

En esta sección se incluyen las celdas de flujo redox que tienen superficies de electrodos menores a 0,01 metros cuadrados. Estas celdas tienen una mayor capacidad energética ya que su área de electrodos es un poco mayor que la sección anterior. Se suelen utilizar en aplicaciones de tamaño pequeño a mediano con pocas necesidades de almacenamiento de energía. Debido a su adaptabilidad, estas celdas se utilizan tanto en sistemas de almacenamiento de energía portátiles como estacionarios.

• Área del electrodo <0,1 m²

En esta sección se incluyen las celdas de flujo redox que tienen superficies de electrodos inferiores a 0,1 metros cuadrados. Estas celdas son ideales para aplicaciones de mediana a gran escala, ya que tienen una mayor capacidad en comparación con los segmentos anteriores. Además de equilibrar la carga y la inclusión de energía renovable en sistemas de almacenamiento de energía estacionarios, a menudo se emplean en aplicaciones a escala de red. Estas celdas tienen la capacidad de producir más energía y almacenarla durante mucho tiempo.

Segmentación por aplicación

• Batería de flujo totalmente de vanadio

La batería de flujo de vanadio es uno de los usos de los electrolitos a base de vanadio. Las baterías de flujo de vanadio han recibido mucha atención por su excelente eficiencia, escalabilidad y ciclo de vida prolongado. Entre otras aplicaciones de almacenamiento de energía estacionaria, se utilizan ampliamente en sistemas de energía de emergencia, almacenamiento de energía a nivel de red y la incorporación de fuentes de energía renovables. Estas baterías brindan tiempos de reacción rápidos, capacidades de ciclo profundo y la capacidad de descargarse y recargarse simultáneamente, entre otros beneficios.

• Batería de flujo de iones de litio

Las baterías de flujo y las ventajas de la tecnología de iones de litio se integran en este campo de aplicación. Estas baterías de flujo se benefician de una alta densidad energética, una alta eficiencia y un diseño compacto, ya que emplean electrolitos basados en litio. Tanto los sistemas de almacenamiento de energía fijos como los portátiles, incluidos los que utilizan energía renovable, proporcionan una red para recargar vehículos eléctricos y ofrecen soluciones de energía móvil, emplean baterías de flujo de iones de litio. En comparación con las baterías de iones de litio convencionales, son famosas por sus tiempos de reacción más rápidos, mayores salidas de potencia y ciclos de vida más largos.

Análisis regional

El análisis del mercado global de celdas de flujo redox está segmentado por región como América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.

América del norte

Debido al aumento de los proyectos de energía renovable y la creciente necesidad de soluciones de almacenamiento de energía, América del Norte representa ahora un mercado sustancial para las celdas de flujo redox. El creciente uso de energía renovable en países como Estados Unidos y Canadá beneficia a las celdas de flujo redox. El desarrollo de este negocio está influenciado por políticas gubernamentales, programas de asistencia financiera e iniciativas de investigación que fomentan la tecnología de almacenamiento de energía.

Europa

El continente también controla la mayoría del mercado de celdas de flujo redox. La demanda de celdas de flujo redox está aumentando como consecuencia de las inversiones realizadas en sistemas de almacenamiento de energía a escala de red y programas de energía renovable por parte de países como Alemania, el Reino Unido y los Países Bajos. Los proveedores y fabricantes de celdas de flujo redox se benefician del entorno favorable creado por el compromiso de la Unión Europea con los objetivos e iniciativas de energía sostenible, así como por la legislación beneficiosa y los planes financieros.

Asia Pacífico

Esta región está experimentando un rápido crecimiento en la industria de las celdas de flujo redox. Países como China, Japón, Corea del Sur y Australia están invirtiendo fuertemente en fuentes de energía renovable y tecnología de almacenamiento de energía para satisfacer sus crecientes demandas energéticas y sus objetivos de descarbonización. Dada la importancia que se le da a la creación de tecnologías energéticas sostenibles, así como el respaldo del gobierno y las regulaciones favorables, las celdas de flujo redox son muy prometedoras en este campo.

Jugadores clave

1. ElectroCell A/S
2. Tecnologías Reichert (AMETEK, Inc)
3. KNAUER Dispositivos científicos GmbH
4. Sistemas bioanalíticos, Inc.
5. Innovación C-Tech
6. Antec Científico
7. EL Cell GmbH

Acontecimientos recientes

Las investigaciones recientes se han centrado en mejorar la química de los electrolitos de las celdas de flujo redox, lo que exige investigar materiales innovadores para los electrolitos, como compuestos orgánicos e inorgánicos, con el fin de mejorar la durabilidad y el rendimiento.