Ciò stimolerà la domanda di tecnologie di accumulo di energia a lunga durata (LDES) in grado di fornire energia per periodi prolungati, superiori a sei ore, in modo economicamente sostenibile.
Sebbene i costi dei sistemi di accumulo di energia a batterie agli ioni di litio (BESS) continuino a diminuire, queste tecnologie non sono in grado di separare la loro capacità energetica dalla loro potenza erogata. Le batterie reattive (RFB) possono invece farlo, scalando in modo indipendente il volume dell'elettrolita per aumentare la capacità energetica e il numero di celle per aumentare la potenza. In teoria, possono raggiungere costi di investimento inferiori (US$/kWh) rispetto ai BESS agli ioni di litio nelle applicazioni a lunga durata. Inoltre, le chimiche non basate sul vanadio, come quelle organiche o a base di ferro, che utilizzano materiali abbondanti o elettroliti più economici da sintetizzare, rafforzano il potenziale delle RFB come tecnologia a basso costo nel lungo periodo.
Progetti di batterie a flusso redox installati di recente. Fonte: IDTechEx.
Applicazioni per data center e l'ascesa dell'IA:
oltre alla futura domanda di sistemi di accumulo di energia a basso consumo (LDES) e nel contesto del boom dell'intelligenza artificiale (IA), le batterie ricaricabili (RFB) possono essere utilizzate anche a supporto dei data center. IDTechEx ha individuato diversi progetti chiave di RFB applicati ai data center in Europa e negli Stati Uniti.
Le RFB possono contribuire alla decarbonizzazione dei data center sostituendo i generatori diesel utilizzati come gruppi di continuità (UPS), gestendo i carichi di calcolo variabili e riducendo i picchi di domanda di energia dalla rete. L'utilizzo di elettroliti non infiammabili e la crescente attenzione alla sicurezza delle batterie agli ioni di litio, a seguito dei recenti incendi su larga scala, rappresentano un valore aggiunto fondamentale per gli sviluppatori di RFB.
Altri vantaggi includono la riciclabilità dell'elettrolita e un costo livellato di accumulo (LCOS) inferiore nelle applicazioni a lungo termine. Questi fattori spingeranno il mercato delle RFB a crescere a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 27% tra il 2026 e il 2036.
Crescita recente del mercato:
negli ultimi anni, il mercato delle batterie a flusso redox (RFB) ha registrato una crescita significativa rispetto al periodo precedente al 2023. Il principale operatore del settore, Rongke Power, è stato responsabile di diversi progetti di batterie a flusso che vanno da centinaia di MWh fino a GWh. Altri importanti attori come Sumitomo Electric Industries, Invinity Energy Systems e CellCube hanno continuato a implementare batterie a flusso al vanadio, espandendo al contempo le proprie attività e stringendo partnership nella catena di fornitura.
Anche i finanziamenti sono stati degni di nota: IDTechEx ha rilevato oltre 1 miliardo di dollari raccolti complessivamente dalle aziende del settore RFB, una cifra significativa per una tecnologia che compete con lo stoccaggio dominante agli ioni di litio.
Politiche e programmi per promuovere la crescita:
Sebbene la recente crescita delle batterie a flusso redox (RFB) sia stata significativa, rimane modesta rispetto alle batterie agli ioni di litio, principalmente a causa dell'elevato costo delle tecnologie a base di vanadio (VRFB).
Programmi e politiche come
l'One Big Beautiful Bill Act (OBBBA) negli Stati Uniti e
il Cap & Floor Scheme nel Regno Unito,
insieme ai progetti supportati dalla California Energy Commission (CEC),
saranno cruciali per lo sviluppo dei mercati occidentali delle RFB e dei sistemi di accumulo a basso consumo energetico (LDES).
Chimica delle batterie a flusso redox:
Le VRFB rappresentano la tecnologia chimica più diffusa e conosciuta. Tuttavia, rispetto alle batterie agli ioni di litio, presentano una minore densità energetica e costi più elevati nelle applicazioni a breve durata a causa dell'utilizzo del minerale critico vanadio.
Pertanto, è cresciuto l'interesse per chimiche alternative non basate sul vanadio, come:
organico
(tutto ferro)
Ferro-vanadio (Fe-V)
Ferro-cromo (Fe-Cr)
Ferro-zinco (Fe-Zn)
Ferro-idrogeno (Fe-H)
Manganese
CO₂
Acqua salata
Microemulsioni
Per competere nel mercato globale, sarà fondamentale utilizzare materiali abbondanti e a basso costo con catene di approvvigionamento accessibili, oltre a offrire elevate prestazioni in termini di densità energetica, efficienza, potenza e durata del sistema.
Progetti di batterie a flusso redox installati di recente. Fonte: IDTechEx.
Innovazione nei componenti e nei materiali:
le batterie a flusso sono sistemi complessi, simili alle celle a combustibile o agli elettrolizzatori. Le loro prestazioni dipendono da:
elettrolita,
pacco celle e
componenti ausiliari dell'impianto.
Sono in fase di sviluppo innovazioni negli elettrodi e nelle piastre bipolari per migliorare la densità di potenza. Si è inoltre osservata un'espansione della capacità produttiva di elettroliti al vanadio e la nascita di nuove alleanze nella catena di fornitura.
Autore: Conrad Nichols, analista tecnologico principale
