Tamaño del mercado, participación, crecimiento y análisis de la industria de baterías de vanadio redox de almacenamiento de energía, por tipo (electrodo de papel de carbono y electrodo de fieltro de grafito), por aplicación (instalaciones de servicios públicos, integración de energías renovables, microrred y almacenamiento de energía en el lado de los usuarios), información regional y pronóstico de 2025 a 2035

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BATERÍA REDOX DE VANADIO DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO

El tamaño del mercado mundial de baterías redox de vanadio para almacenamiento de energía será de 1.370 millones de dólares en 2025 y se prevé que alcance los 1.420 millones de dólares en 2026, creciendo aún más hasta los 1.960 millones de dólares en 2035 con una tasa compuesta anual estimada del 3,7% entre 2026 y 2035.

La batería de almacenamiento de energía de vanadio redox (VRB) es un tipo de batería de flujo que se utiliza para almacenar energía eléctrica. La tecnología VRB utiliza las propiedades químicas del vanadio para almacenar energía en una solución electrolítica líquida. La batería consta de dos tanques que contienen diferentes estados de oxidación de vanadio disueltos en electrolitos de ácido sulfúrico, que están separados por una membrana de intercambio de protones. Durante la carga, los electrones se transfieren entre los iones de vanadio en las dos soluciones de electrolitos, provocando un cambio en sus estados de oxidación. Este proceso almacena energía eléctrica en forma dequímicoenergía potencial. Durante la descarga, ocurre el proceso inverso, liberando la energía almacenada en forma de electricidad.

Los sistemas VRB ofrecen varias ventajas para aplicaciones de almacenamiento de energía, incluida alta eficiencia, ciclo de vida prolongado, tiempos de respuesta rápidos y escalabilidad. Son especialmente adecuados para proyectos de almacenamiento de energía estacionario a gran escala, como la estabilización de redes,energía renovableintegración y aplicaciones de energía de respaldo. Además, los sistemas VRB son conocidos por su impacto ambiental relativamente bajo y su alta seguridad en comparación con otras tecnologías de baterías.

HALLAZGOS CLAVE

IMPACTO DEL COVID-19

El cambio en la demanda de energía obstaculizará el crecimiento del mercado

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a los niveles prepandémicos.

Como muchas industrias, el sector del almacenamiento de energía experimentó interrupciones en la cadena de suministro debido a bloqueos, restricciones de movimiento y cierres de fábricas en varias partes del mundo. Esto provocó retrasos en la fabricación, envío e instalación de sistemas de baterías redox de vanadio para almacenamiento de energía. Muchos proyectos de almacenamiento de energía, incluidos aquellos que involucran tecnología VRB, enfrentaron retrasos o cancelaciones como resultado de la incertidumbre económica y la reducción de la inversión durante la pandemia. La obtención de financiación para nuevos proyectos se volvió más difícil, lo que provocó aplazamientos o reducción de las instalaciones previstas. La pandemia de COVID-19 provocó cambios significativos en los patrones de demanda de energía, con cambios en el consumo debido a las medidas de confinamiento, el trabajo remoto y la reducción de la actividad industrial. Esta fluctuación en la demanda afectó la economía de los proyectos de almacenamiento de energía, incluidos los sistemas VRB, ya que sus flujos de ingresos y casos de negocios dependen de la optimización del uso de energía y los servicios de red.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

Iniciativas de modernización de la red para impulsar el crecimiento del mercado

La transición hacia fuentes de energía renovables como la solar y la eólica continúa impulsando la necesidad de soluciones de almacenamiento de energía para gestionar la intermitencia y la variabilidad. Los sistemas VRB son muy adecuados para aplicaciones de almacenamiento de energía a gran escala y pueden desempeñar un papel crucial en la integración de energía renovable en la red. Muchos países están invirtiendo en modernizar sus redes eléctricas para mejorar la confiabilidad, la resiliencia y la eficiencia.Almacenamiento de energíaLas tecnologías, incluidos los sistemas VRB, se consideran componentes clave de los esfuerzos de modernización de la red, lo que permite a las empresas de servicios públicos gestionar mejor la demanda máxima, estabilizar la red y respaldar la integración de los recursos energéticos distribuidos. Los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo se centran en mejorar el rendimiento, la eficiencia y la rentabilidad de la tecnología VRB. Las innovaciones en materiales, formulaciones de electrolitos y diseño de sistemas tienen como objetivo mejorar la densidad de energía, extender el ciclo de vida y reducir los costos de fabricación, haciendo que los sistemas VRB sean más competitivos con otras tecnologías de almacenamiento de energía.

• Según el Departamento de Energía de EE. UU., la batería de flujo redox de vanadio (VRFB) más grande desplegada en campo en los Estados Unidos es un sistema de 2 MW/8 MWh. Los estudios muestran que dichos sistemas pueden lograr una eficiencia de ida y vuelta de hasta un 75-80%, lo que marca un avance significativo en la tecnología VRFB para aplicaciones de red.
• Dalian Rongke Power ha completado el primer proyecto de almacenamiento de energía VRFB totalmente conectado a la red y a escala de GWh del mundo con un sistema de 200 MW/1 GWh. El sistema funciona con una eficiencia del 85%, estableciendo un nuevo punto de referencia para las soluciones de almacenamiento de energía a gran escala.

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SEGMENTACIÓN DEL MERCADO DE BATERÍAS REDOX DE VANADIO DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en electrodo de papel carbón y electrodo de fieltro de grafito.

• Electrodo de papel carbón: Los electrodos de papel carbón consisten en un material de carbón poroso típicamente hecho de fibras de carbono. Estos electrodos proporcionan una gran superficie, lo que mejora las reacciones electroquímicas que ocurren durante la carga y descarga del sistema VRB.

• Electrodo de fieltro de grafito: Los electrodos de fieltro de grafito están compuestos de un material de grafito poroso dispuesto en una estructura fibrosa. Estos electrodos proporcionan una gran superficie y alta porosidad, lo que permite una transferencia de masa eficiente de iones de vanadio durante los procesos de carga y descarga.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en instalaciones de servicios públicos, integración de energías renovables, microrredes y almacenamiento de energía por parte de los usuarios.

• Instalaciones de servicios públicos: Las instalaciones de servicios públicos se refieren a infraestructuras de generación, transmisión y distribución de electricidad a gran escala que pertenecen a empresas de servicios públicos y son operadas por ellas. Las soluciones de almacenamiento de energía, como los sistemas VRB, se pueden implementar en instalaciones a gran escala para proporcionar estabilización de la red, regulación de frecuencia, reducción de picos y servicios de integración de energía renovable.

• Integración de energías renovables: la integración de energías renovables implica la integración perfecta de fuentes de energía renovables variables, como la energía solar y eólica, en la red eléctrica. Las tecnologías de almacenamiento de energía, incluidos los sistemas VRB, desempeñan un papel crucial a la hora de equilibrar la oferta y la demanda, suavizar las fluctuaciones en la generación de energía renovable y garantizar la estabilidad de la red.

• Microrred: una microrred es una red eléctrica localizada que puede operar de forma independiente o en conjunto con la red principal, y generalmente presta servicio a un área geográfica o comunidad específica. Las soluciones de almacenamiento de energía, como los sistemas VRB, se pueden integrar en microrredes para mejorar la confiabilidad, la resiliencia y la independencia energética.

FACTORES IMPULSORES

Estabilidad y confiabilidad de la red para aumentar el mercado

A medida que el mundo avanza hacia fuentes de energía renovables como la solar y la eólica, existe una necesidad creciente de soluciones de almacenamiento de energía para mitigar la intermitencia y la variabilidad. Los sistemas VRB pueden almacenar el exceso de energía renovable generada durante períodos de alta producción y descargarla cuando la demanda es alta o cuando la generación renovable es baja. Las tecnologías de almacenamiento de energía, incluidos los sistemas VRB, ayudan a estabilizar la red eléctrica proporcionando servicios de regulación de frecuencia, soporte de voltaje y equilibrio de red. Los sistemas VRB pueden responder rápidamente a las fluctuaciones en la oferta y la demanda, ayudando a mantener la estabilidad y confiabilidad de la red, especialmente en regiones con alta penetración de energía renovable. Los sistemas VRB pueden ayudar a las empresas de servicios públicos a gestionar los picos de demanda almacenando energía durante los períodos de menor actividad, cuando la electricidad es más barata, y descargándola durante los períodos de mayor demanda, cuando los precios de la electricidad son más altos. Esto reduce la necesidad de costosas centrales eléctricas de pico y ayuda a optimizar la utilización de la infraestructura de red existente.

• Según el Departamento de Energía de EE. UU., los VRFB ayudan a estabilizar las redes que integran energía renovable intermitente, como la solar y la eólica, mejorando la confiabilidad de la red entre un 20% y un 25% durante los períodos de máxima demanda.
• La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) informa que los VRFB pueden realizar más de 10.000 ciclos con una degradación mínima de la capacidad y mantener un funcionamiento seguro en un amplio rango de temperaturas, lo que mejora la confiabilidad del almacenamiento de larga duración.

Apoyo a políticas e incentivospara expandir el mercado

El aumento de los recursos energéticos distribuidos (DER), como los paneles solares en los tejados, las turbinas eólicas y los sistemas de almacenamiento de energía, está impulsando la transición hacia sistemas energéticos descentralizados. Los sistemas VRB se pueden implementar en varias escalas, incluida la residencial, comercial y de servicios públicos, para respaldar la generación de energía descentralizada, mejorar la autonomía energética y reducir la dependencia de las plantas de energía centralizadas. Los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo se centran en mejorar el rendimiento, la eficiencia y la rentabilidad de la tecnología VRB. Las innovaciones en materiales, procesos de fabricación y diseño de sistemas están reduciendo el costo de los sistemas VRB, haciéndolos más competitivos con otras tecnologías de almacenamiento de energía. Los gobiernos de todo el mundo están implementando políticas, regulaciones y programas de incentivos para acelerar el despliegue de tecnologías de almacenamiento de energía y apoyar la transición hacia un futuro energético con bajas emisiones de carbono. Mecanismos políticos como objetivos de energía renovable, fijación de precios del carbono e incentivos financieros para el despliegue del almacenamiento de energía pueden crear condiciones de mercado favorables para el crecimiento del mercado de baterías redox de vanadio para almacenamiento de energía.

FACTOR DE RESTRICCIÓN

Densidad energética limitada que podría impedir el crecimiento del mercado

Los costos iniciales de instalación de sistemas de baterías redox de vanadio y almacenamiento de energía pueden ser relativamente altos en comparación con otras tecnologías de almacenamiento de energía, como las baterías de iones de litio. Esto puede disuadir a posibles inversores y desarrolladores de proyectos, especialmente en mercados donde la competitividad de costos es una consideración primordial. Los sistemas VRB suelen tener una densidad de energía más baja en comparación con otras tecnologías de almacenamiento de energía. Esto significa que requieren huellas físicas más grandes para almacenar la misma cantidad de energía, lo que puede ser una limitación en entornos urbanos o con espacio limitado.

• El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) señala que los costos iniciales de los sistemas VRFB son altos, a menudo exceden los $700 por kWh, lo que limita la adopción a pesar de los beneficios operativos a largo plazo.
• Según el Departamento de Energía de EE. UU., las fluctuaciones en los precios del vanadio (que a veces superan el 30 % interanual) afectan la economía y la planificación del proyecto VRFB.
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PERSPECTIVAS REGIONALES DEL MERCADO DE BATERÍAS REDOX DE VANADIO DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

América del Norte dominará el mercado debido a una fuerte inversión en energías renovables

El mercado está segregado principalmente en Europa, América Latina, Asia Pacífico, América del Norte y Medio Oriente y África.

La región de América del Norte ha sido un importante impulsor de la cuota de mercado de baterías redox de vanadio para almacenamiento de energía. La región ha invertido mucho en el despliegue de energía renovable y la modernización de la red, creando oportunidades para la tecnología VRB. Estados Unidos también ha mostrado interés en los sistemas VRB para la estabilización de la red y la integración de energías renovables. Estados Unidos y Canadá han adoptado activamente la tecnología VRB, impulsados ​​por el creciente despliegue de energía renovable, los esfuerzos de modernización de la red y las políticas gubernamentales de apoyo. El mercado estadounidense ha visto varios proyectos de VRB a escala de servicios públicos, mientras que Canadá ha mostrado interés en la tecnología VRB para aplicaciones remotas fuera de la red.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado

El mercado está significativamente influenciado por actores clave de la industria que desempeñan un papel fundamental a la hora de impulsar la dinámica del mercado y dar forma a las preferencias de los consumidores. Estos actores clave poseen amplias redes minoristas y plataformas en línea, lo que brinda a los consumidores un fácil acceso a una amplia variedad de opciones de vestuario. Su fuerte presencia global y reconocimiento de marca han contribuido a una mayor confianza y lealtad de los consumidores, impulsando la adopción de productos. Además, estos gigantes de la industria invierten continuamente en investigación y desarrollo, introduciendo diseños, materiales y funciones inteligentes innovadores, atendiendo a las necesidades y preferencias cambiantes de los consumidores. Los esfuerzos colectivos de estos principales actores impactan significativamente el panorama competitivo y la trayectoria futura del mercado.

• Sumitomo Electric Industries: Sumitomo Electric colabora con laboratorios nacionales para optimizar la implementación de VRFB, logrando eficiencias del sistema del 78% al 80% y demostrando liderazgo en aplicaciones a escala de red.
• Dalian Rongke Power Co., Ltd.: Dalian Rongke Power opera el VRFB de 200 MW/1 GWh a escala GWh, logrando una eficiencia del 85 % y estableciendo puntos de referencia para proyectos de almacenamiento de energía de larga duración.

Lista de las principales empresas de baterías redox de vanadio y almacenamiento de energía

• Sumitomo Electric (Japan)
• Dalian Rongke Power (China)
• UniEnergy Technologies (U.S.)
• Gildemeister (Germany)
• redTENERGY Storage (U.K.)

DESARROLLO INDUSTRIAL

Abril de 2020:El mercado de VRB ha experimentado continuos avances tecnológicos destinados a mejorar la densidad energética, la eficiencia y la rentabilidad de los sistemas VRB. Los esfuerzos de investigación y desarrollo se han centrado en optimizar los materiales de los electrodos, las formulaciones de electrolitos, las tecnologías de membranas y los diseños de sistemas para mejorar el rendimiento y la confiabilidad.

COBERTURA DEL INFORME

El estudio abarca un análisis FODA completo y proporciona información sobre la evolución futura del mercado. Examina varios factores que contribuyen al crecimiento del mercado, explorando una amplia gama de categorías de mercado y aplicaciones potenciales que pueden afectar su trayectoria en los próximos años. El análisis tiene en cuenta tanto las tendencias actuales como los puntos de inflexión históricos, proporcionando una comprensión holística de los componentes del mercado e identificando áreas potenciales de crecimiento.

El informe de investigación profundiza en la segmentación del mercado, utilizando métodos de investigación tanto cualitativos como cuantitativos para proporcionar un análisis exhaustivo. También evalúa el impacto de las perspectivas financieras y estratégicas en el mercado. Además, el informe presenta evaluaciones nacionales y regionales, considerando las fuerzas dominantes de la oferta y la demanda que influyen en el crecimiento del mercado. El panorama competitivo está meticulosamente detallado, incluidas las cuotas de mercado de competidores importantes. El informe incorpora nuevas metodologías de investigación y estrategias de jugadores adaptadas al período de tiempo previsto. En general, ofrece información valiosa y completa sobre la dinámica del mercado de una manera formal y fácilmente comprensible.