Stratistics MRC에 따르면 2024년 세계 철 플로우 배터리 시장은 56억 2,000만 달러에 이르고, 예측 기간 동안 27.3%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 성장하여 2030년에는 239억 2,000만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
에너지 저장 시장에서 기존 리튬 이온 배터리를 대체할 수 있는 대안으로 철 플로우 배터리, 일명 철 산화 환원 플로우 배터리가 점점 더 많은 가능성을 보이고 있습니다. 또한 철 화합물의 환원 및 산화를 수반하는 산화 환원 반응을 통해 액체 전해질을 사용하여 전자의 충 방전을 촉진하는 기술입니다. 소금이나 철과 같은 일반적이고 무해한 물질을 사용하기 때문에 이 배터리는 안전성이 높고(열 폭주 위험 없음), 환경 유지 목표에 부합합니다.
Chemical &Engineering News(C&EN)가 보도한 국제 플로우 배터리 포럼에 따르면, 플로우 배터리는 2030년까지 매년 약 61MWh의 전력을 저장할 수 있으며, 생산자에게 연간 220억 달러 이상의 매출을 가져다 줄 수 있다고 합니다.
높아지는 전력 수요
각국이 지속 가능한 방식으로 에너지 수요를 충족시키기 위해 노력하는 가운데, 전 세계 에너지 상황이 급변하고 있습니다. 정전 빈도가 높아지고 전력망의 안정성이 요구됨에 따라 신뢰할 수 있는 에너지 저장 솔루션의 필요성이 높아지고 있습니다. 철-플로우 배터리는 맑은 날이나 바람이 많이 부는 날 등 발전량이 많은 날에 생산된 잉여 에너지를 저장했다가 발전량이 적거나 수요가 많은 날에 방출할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 또한, 철분 배터리는 에너지의 신뢰성을 향상시키고 가변 재생 가능 에너지 원의 계통 통합을 촉진할 수 있기 때문에 현재 에너지 인프라의 중요한 부분으로 자리 잡고 있습니다.
과다한 초기 자본 비용
철분식 배터리의 보급을 가로막는 가장 큰 장애물 중 하나는 도입에 필요한 초기 자본 투자가 높다는 점입니다. 이러한 시스템은 개발, 제조, 설치에 많은 자금이 투입됩니다. 부품, 자재, 인프라 구축 비용도 여기에 포함됩니다. 또한, 이러한 초기 비용은 중소기업(SME)에게는 너무 커서 장기적인 이점이 있더라도 철분 배터리 기술에 투자할 수 있는 능력을 제한할 수 있습니다.
높아지는 재생 가능 에너지 원의 통합
태양광, 풍력 등 재생 에너지로의 전환으로 인해 효율적인 에너지 저장 솔루션에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 철분 배터리는 장기간 많은 에너지를 저장할 수 있기 때문에 재생 에너지 시스템에서 수요 및 공급의 균형을 맞추는 데 적합하며, 이러한 역할에 특히 적합합니다. 또한 정부와 조직이 재생 에너지 인프라에 투자함에 따라 철분 배터리는 에너지 전환 목표를 달성하는 데 필수적인 요소로 점점 더 많이 필요하게 될 것입니다.
기존 기술과의 치열한 경쟁관계
리튬 이온 배터리와 바나듐 레독스 플로우 배터리는 두 가지 확립 된 에너지 저장 기술이며 철 플로우 배터리 시장의 주요 경쟁자입니다. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 소비자 전자 기기에 널리 사용되며 공급망이 잘 구축되어 있기 때문에 시장을 독점하고 있습니다. 또한, 리튬 이온 배터리는 비용 절감과 기능 강화를 가능하게 하는 규모의 경제의 혜택을 누리고 있습니다. 철 플로우 배터리는 이 시장에서 큰 경쟁에 직면해 있으며, 시장 점유율을 확대하기 위해서는 특정 응용 분야에서 우수성을 입증해야 합니다.
철유량전지 시장은 코로나19 사태로 인해 큰 영향을 받았으며, 프로젝트 설치와 공급망에 큰 혼란을 초래했습니다. 건설 활동의 제한과 제조 시설의 폐쇄로 인해 많은 프로젝트가 지연되거나 취소되어 2020 년에 다양한 용도의 플로우 배터리 설치가 감소했습니다. 또한 전염병의 영향으로 배터리 제조에 필요한 핵심 부품이 부족하여 시장의 어려움은 더욱 심각해졌습니다.
예측 기간 동안 100MW 미만 부문이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
100MW 미만 부문이 가장 큰 점유율을 차지하고 있는데, 이는 소규모 산업, 상업 및 주거 환경에서의 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 이 시장의 주요 촉진요인으로 작용하고 있기 때문입니다. 철 플로우 배터리는 약 20년의 긴 수명 주기와 독성 및 인화성이 없는 안전성으로 인해 이러한 용도에 특히 적합합니다. 또한, 마이크로그리드 및 태양광 발전 설비와 같은 재생 가능 에너지의 소규모 통합 추세로 인해 철 플로우 배터리 시장은 더욱 강화되고 있습니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되는 상업 및 산업 부문
철분 플로우 배터리 시장에서 상업 및 산업 분야는 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 전력 수요가 크게 변동할 수 있는 상업 및 산업 환경에서는 신뢰할 수 있고 효과적인 에너지 저장 솔루션이 필요하며, 이는 성장의 원동력이 되고 있습니다. 이러한 응용 분야에서는 수명이 길고, 안전 기능이 내장되어 있으며, 확장 가능한 에너지 저장이 가능한 아이언 플로우 배터리가 특히 유용합니다. 또한, 기업들이 에너지 사용 최적화, 운영 비용 절감, 재생 가능 에너지원의 사업 통합을 모색함에 따라 상업 및 산업 분야에서 철 플로우 배터리에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상됩니다.
아이언 플로우 배터리 시장은 아시아태평양이 주도하고 있습니다. 이러한 우위에는 상업, 산업, 주거, 유틸리티 등 다양한 용도에 사용되는 수많은 유동전지가 운영되고 있는 등 여러 가지 요인이 작용하고 있습니다. 주요 국가로는 중국과 호주가 포함되며, 중국은 전체 설치 용량에서 가장 큰 규모를 자랑합니다. 재생 가능 에너지의 통합을 촉진하고 전력망의 안정성을 향상시키기 위한 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 증가하면서 이 지역의 성장을 가속하고 있습니다. 또한, 이 지역 시장은 에너지 저장 프로젝트에 대한 투자 증가와 인도 및 일본과 같은 주요 국가에서 지속 가능한 에너지 관행에 대한 관심이 높아짐에 따라 예측 기간 동안 성장할 것으로 예상됩니다.
북미는 강력한 제조 부문과 재생 에너지 프로젝트에 대한 투자 증가로 인해 철-플로우 배터리 시장에서 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 효율적인 에너지 저장 솔루션에 대한 수요는 화학, 석유 및 가스 생산, 발전과 같은 주요 산업의 존재에 의해 촉진되고 있습니다. 북미는 에너지 시스템에서 안전성과 신뢰성을 중요시하기 때문에 불연성 및 무독성 철 플로우 배터리를 선호하고 있습니다. 또한, 이 지역이 전력망 안정성과 재생 가능 에너지 통합에 대한 우선순위를 계속 유지함에 따라 철분 플로우 배터리의 채택이 증가할 것으로 예상되며, 북미는 세계 시장 전망에서 주요 기업로 자리매김하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Iron Flow Battery Market is accounted for $5.62 billion in 2024 and is expected to reach $23.92 billion by 2030 growing at a CAGR of 27.3% during the forecast period. An increasingly viable substitute for conventional lithium-ion batteries in the energy storage market are iron-flow batteries, also known as iron-redox flow batteries. Moreover, through a redox reaction that involves the reduction and oxidation of iron compounds, this technology uses liquid electrolytes to facilitate the charging and discharging of electrons. Because common, non-toxic materials like salt and iron are used in their construction, these batteries have a higher safety profile (no thermal runaway dangers), which is in line with environmental sustainability objectives.
According to the International Flow Battery Forum, as reported by Chemical & Engineering News (C&EN), flow batteries could be storing about 61 MWh of electricity each year and generating annual sales for producers of more than $22 billion by 2030.
Increasing need for power sources
The world's energy landscape is changing dramatically as nations work to meet their energy needs in a sustainable manner. The need for dependable energy storage solutions has increased due to the frequency of power outages becoming more frequent and the requirement for grid stability. Iron-flow batteries have the capacity to store excess energy produced on days with high production, like sunny or windy ones, and release it on days with low generation or high demand. Additionally, iron-flow batteries are a vital part of present energy infrastructure because of their capacity to improve energy reliability and facilitate the grid's integration of variable renewable energy sources.
Excessive initial capital expenses
The high initial capital investment needed for deployment is one of the biggest obstacles to the widespread adoption of iron-flow batteries. These systems can be developed, manufactured, and installed at significant financial expense. Component, material, and infrastructure setup costs are included in this. Furthermore, these up-front expenses may be too much for small and medium-sized businesses (SMEs), which restrict their capacity to invest in iron flow battery technology even with its long-term advantages.
Growing renewable energy source integration
There is a growing need for efficient energy storage solutions due to the world's transition to renewable energy sources like solar and wind. Because iron-flow batteries can store a lot of energy for a long time, they are perfect for balancing supply and demand in renewable energy systems, which makes them especially well-suited for this role. Moreover, iron-flow batteries will become more and more necessary as governments and organizations invest in renewable infrastructure, making them a vital part of accomplishing energy transition objectives.
Fierce rivalry from well-established technologies
Lithium-ion batteries and vanadium redox flow batteries, two well-established energy storage technologies, are the main competitors for the iron flow battery market. Due to their high energy density, extensive usage in consumer electronics, and well-established supply chains, lithium-ion batteries have dominated the market. Furthermore, they gain from economies of scale that enable reduced expenses and enhanced functionality. Iron-flow batteries face a great deal of competition in this market, and in order to increase their market share, they must show that they are superior in particular applications.
The market for iron flow batteries has been significantly impacted by the COVID-19 pandemic, which has also caused major disruptions in project installations and supply chains. There was a decrease in the installation of flow batteries for a variety of applications in 2020 as a result of numerous projects experiencing delays or cancellations because of limitations on construction activities and the closure of manufacturing facilities. Moreover, the pandemic also resulted in shortages of vital parts needed for battery manufacturing, which made the market's difficulties even worse.
The Below 100 MW segment is expected to be the largest during the forecast period
The largest share is held by the below 100 MW segment, due to the growing need for energy storage solutions in small-scale industrial, commercial, and residential settings is the main driver of this market. Because of their long life cycle of about 20 years without degradation and safety features like not being toxic or flammable, iron flow batteries are especially well-suited for these applications. Additionally, the market for iron-flow batteries is further supported by the growing trend of smaller-scale integration of renewable energy sources, such as microgrids and solar installations.
The Commercial & Industrial segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
In the iron-flow battery market, the commercial and industrial segment is anticipated to grow at the highest CAGR. The need for dependable and effective energy storage solutions in commercial and industrial settings, where power demands can be high and fluctuating, is what is fueling this growth. For these kinds of applications, iron-flow batteries are especially useful because of their extended lifespan, built-in safety features, and capacity for scalable energy storage. Furthermore, the demand for iron-flow batteries in the commercial and industrial sectors is expected to rise significantly as businesses look to optimize energy usage, reduce operating costs, and integrate renewable energy sources into their operations.
The market for iron-flow batteries is dominated by the Asia-Pacific region. Numerous factors contribute to this dominance, including the large number of operational flow battery installations in a variety of applications, including commercial, industrial, residential, and utility sectors. Leading nations include China and Australia, with China having the largest installed flow battery capacity overall. The increasing need for energy storage solutions to facilitate the integration of renewable energy sources and improve grid stability is driving the growth of the region. Moreover, the market in this region is anticipated to grow during the forecast period due to factors such as rising investments in energy storage projects and a growing focus on sustainable energy practices in major economies like India and Japan.
Due to its strong manufacturing sector and rising investments in renewable energy projects, the North American region is expected to have the highest CAGR in the iron-flow battery market. The need for efficient energy storage solutions is fueled by the existence of important industries such as chemicals, oil and gas production, and power generation. The preference for non-flammable and non-toxic iron flow batteries is further bolstered by North America's emphasis on safety and dependability in energy systems. Additionally, iron-flow battery adoption is anticipated to increase as the region continues to prioritize grid stability and the integration of renewable energy sources, establishing North America as a key player in the global market landscape.
Key players in the market
Some of the key players in Iron Flow Battery market include Sumitomo Electric Industries Ltd., UniEnergy Technologies, Lockheed Martin Corporation , CellCube Energy Storage Systems Inc, Primus Power, Bushveld Energy, ViZn Energy Systems, Australian Vanadium Limited, Redflow Limited, ESS, Inc., Grupo Saesa, Invinity Energy Systems, VRB Energy and Largo Clean Energy.
In August 2024, Lockheed Martin announced the signing of a definitive agreement to acquire Terran Orbital, a global leader of satellite-based solutions primarily supporting the aerospace and defense industries. Terran Orbital brings a high throughput, robotic manufacturing capacity and high-performing modular space vehicle designs.
In May 2024, Sumitomo Electric Industries, Ltd. announces that it has received the contract for the 250-kV DC XLPE cable construction, a pivotal part of the Hokuto-Imabetsu HVDC (high-voltage direct current) Link Enhancement Project being implemented by Hokkaido Electric Power Network, Inc.