Mercato delle celle a flusso redox

Panoramica del mercato

Si prevede che il mercato globale delle celle a flusso redox crescerà notevolmente, con un CAGR di circa il 14,3% nel periodo di previsione.

Con l'obiettivo di migliorare la funzionalità, l'efficacia e l'economicità della crescita del mercato delle celle a flusso redox, si stanno facendo rapidi progressi scientifici in quest'area, in particolare nei materiali degli elettrodi, nelle formulazioni degli elettroliti e nelle progettazioni dei sistemi. Le celle a flusso redox vengono utilizzate più spesso come risultato di questi sviluppi in una gamma di applicazioni, come l'accumulo di energia su scala di rete, l'integrazione di energia rinnovabile e il backup di potenza industriale.

Per aiutarli a raggiungere i loro obiettivi di energia pulita e minori emissioni di carbonio, governi e agenzie di regolamentazione di tutto il mondo stanno spingendo lo sviluppo e l'utilizzo della tecnologia di accumulo di energia. Regolamentazioni favorevoli, incentivi finanziari e supporto per progetti di accumulo di energia stanno tutti contribuendo all'espansione dell'azienda. La crescita dell'infrastruttura della smart grid e l'aumento dell'assistenza finanziaria per progetti di energia rinnovabile avvantaggiano i fornitori e i produttori di celle a flusso redox.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

L'energia solare, eolica e altre fonti di energia rinnovabile devono essere integrate nella rete elettrica tramite celle di flusso redox. Esse forniscono un mezzo per immagazzinare l'energia in eccesso generata durante i picchi nella generazione di energia rinnovabile e rilasciarla quando la produzione è bassa o la domanda è alta. Di conseguenza, è possibile creare un'alimentazione più affidabile ed equilibrata, che promuove l'uso di fonti di energia rinnovabile.

Grazie ai progressi della tecnologia, le tecnologie delle celle a flusso redox, inclusi i materiali degli elettrodi, le formulazioni degli elettroliti e i design dei sistemi, sono ora più efficaci, affidabili e duraturi. Le celle a flusso redox ora hanno una maggiore adattabilità, attraendo investimenti e incoraggiando la crescita del settore.

Limitazioni di mercato

• Elevato costo iniziale

L'elevato costo iniziale dei sistemi di celle di flusso redox include il costo dei materiali, della fabbricazione e dell'installazione. La spesa iniziale in conto capitale può rappresentare una barriera significativa che limita lo sviluppo e l'adozione del mercato, in particolare per installazioni commerciali su larga scala.

Poiché hanno una densità energetica inferiore rispetto ad altre forme di accumulo di energia , tra cui le batterie agli ioni di litio, le celle a flusso redox sono tecnologicamente limitate. Potrebbero anche avere una capacità di ciclo più debole e una densità di potenza inferiore. Se le celle a flusso redox devono rimanere competitive nel mercato dell'accumulo di energia, devono essere risolti diversi problemi tecnologici.

Opportunità di mercato

Grazie al crescente numero di installazioni di energia rinnovabile, tra cui energia solare ed eolica, le celle a flusso redox possono fornire opzioni di accumulo di energia efficienti e affidabili. Le celle a flusso redox possono essere utilizzate per affrontare la natura intermittente delle fonti di energia rinnovabile, il che può anche aiutare con la loro integrazione senza soluzione di continuità nella rete elettrica.

• Ricerca e sviluppo

Le prestazioni, l'efficacia e l'accessibilità delle tecnologie delle celle di flusso redox vengono costantemente migliorate. Per aprire nuove possibilità e promuovere lo sviluppo industriale, sarebbe possibile modificare i materiali degli elettrodi, le formule degli elettroliti e i progetti di sistema.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmentazione per tipo

• Area elettrodo <0,001 m²

Questa sezione esamina le aree degli elettrodi delle celle di flusso redox con meno di 0,001 metri quadrati. Queste superfici degli elettrodi più piccole sono spesso utilizzate quando è necessaria una capacità energetica inferiore o quando lo spazio è limitato. Sono adatte per applicazioni a bassa potenza o sensibili alla miniaturizzazione.

• Area elettrodo <0,01 m²

Le celle a flusso redox con superfici degli elettrodi inferiori a 0,01 metri quadrati sono incluse in questa sezione. Queste celle hanno una maggiore capacità energetica poiché la loro area elettrodica è leggermente più grande della sezione precedente. Sono spesso utilizzate in applicazioni di piccole e medie dimensioni con scarse esigenze di accumulo di energia. Grazie alla loro adattabilità, queste celle sono utilizzate in sistemi di accumulo di energia sia portatili che fissi.

• Area elettrodo <0,1 m²

In questa sezione sono incluse le celle a flusso redox con superfici degli elettrodi inferiori a 0,1 metri quadrati. Queste celle sono ideali per applicazioni su media e larga scala poiché hanno una capacità maggiore rispetto ai segmenti precedenti. Oltre al bilanciamento del carico e all'inclusione di energia rinnovabile in sistemi di accumulo di energia stazionari, sono spesso impiegate in applicazioni su scala di rete. Queste celle hanno la capacità di produrre più energia e di immagazzinarla per lungo tempo.

Segmentazione per applicazione

• Batteria al flusso di vanadio

La batteria All Vanadium Flow è un utilizzo per gli elettroliti a base di vanadio. Le batterie al vanadio flow hanno ricevuto molta attenzione per la loro eccellente efficienza, scalabilità e ciclo di vita prolungato. Tra le altre applicazioni di accumulo di energia stazionaria, sono ampiamente utilizzate nei sistemi di alimentazione di emergenza, nell'accumulo di energia a livello di rete e nell'incorporazione di fonti di energia rinnovabili. Queste batterie forniscono tempi di reazione rapidi, capacità di ciclo profondo e la capacità di scaricare e ricaricare simultaneamente, tra gli altri vantaggi.

• Batteria agli ioni di litio a flusso

Le batterie a flusso e i vantaggi della tecnologia agli ioni di litio sono integrati in questo campo di applicazione. Queste batterie a flusso beneficiano di un'elevata densità energetica, di un'elevata efficienza e di un design compatto poiché impiegano elettroliti a base di litio. Sia i sistemi di accumulo di energia fissi che quelli portatili, compresi quelli che utilizzano energia rinnovabile, forniscono una rete per la ricarica di veicoli elettrici e forniscono soluzioni di alimentazione mobile, impiegano batterie a flusso agli ioni di litio. Rispetto alle batterie agli ioni di litio convenzionali, sono rinomate per i loro tempi di reazione più rapidi, le maggiori potenze in uscita e i cicli di vita più lunghi.

Analisi regionale

L'analisi del mercato globale delle celle a flusso redox è suddivisa per regione: Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina, Medio Oriente e Africa.

America del Nord

A causa dell'aumento dei progetti di energia rinnovabile e della crescente necessità di soluzioni di accumulo di energia, il Nord America rappresenta ora un mercato sostanziale per le celle a flusso redox. Il crescente utilizzo di energia rinnovabile in paesi come gli Stati Uniti e il Canada avvantaggia le celle a flusso redox. Lo sviluppo di questo business è influenzato da politiche governative, programmi di assistenza finanziaria e iniziative di ricerca che incoraggiano la tecnologia di accumulo di energia.

Europa

Il continente controlla anche la maggior parte del mercato delle celle a flusso redox. La domanda di celle a flusso redox sta aumentando come conseguenza degli investimenti fatti in sistemi di accumulo di energia su scala di rete e programmi di energia rinnovabile da parte di paesi come Germania, Regno Unito e Paesi Bassi. I fornitori e i produttori di celle a flusso redox traggono profitto dall'ambiente favorevole creato dall'impegno dell'Unione Europea verso obiettivi e iniziative di energia sostenibile, nonché da una legislazione vantaggiosa e da piani finanziari.

Asia Pacifico

Questa regione sta assistendo a una rapida crescita nel settore delle celle a flusso redox. Paesi come Cina, Giappone, Corea del Sud e Australia stanno investendo molto in fonti di energia rinnovabili e tecnologie di accumulo di energia per soddisfare le loro crescenti richieste di energia e gli obiettivi di decarbonizzazione. Data l'importanza attribuita alla creazione di tecnologie energetiche sostenibili, nonché al sostegno del governo e alle normative favorevoli, le celle a flusso redox sono molto promettenti in questo campo.

Giocatori chiave

1. ElectroCell A/S
2. Reichert Technologies (AMETEK, Inc)
3. KNAUER Scientific Devices GmbH
4. Sistemi bioanalitici, Inc
5. Innovazione C-Tech
6. Antec Scientific
7. EL Cell GmbH

Sviluppi recenti

L'attenzione della ricerca recente è stata rivolta al miglioramento della chimica degli elettroliti delle celle a flusso redox. Ciò richiede l'indagine di materiali elettrolitici innovativi, come composti organici e inorganici, al fine di migliorare la durata e le prestazioni.