1.1. Die Vanadiumbatterieindustrie hat das Stadium der Industrialisierung und Förderung betreten
Der Entwicklungstrend der weltweiten Vanadiumbatterieindustrie lässt sich wie folgt zusammenfassen: Ausländische Länder übernehmen die Führung, Inländer holen auf. 1) Übersee: In 1984 schlug die University of New South Wales (UNSW) erstmals das Prinzip aller Vanadium-Flow-Batterien vor, und die Vanadium-Batterietechnologie wurde offiziell eingeführt; Im 1997 verkaufte UNSW Vanadiumbatterien-Patente an Pinnacle, der Vantech (Vorgänger von VRB) im 1999 die entsprechenden Patente erteilte. Mit diesem technologischen Vorteil wuchs VRB schnell zum weltweit größten Unternehmen für Vanadiumbatterien. Im 2008-Jahr hat VRB aufgrund der Auswirkungen der Wirtschaftskrise sein gesamtes Geschäft eingestellt und die Entwicklung von Vanadiumbatterien in Übersee kam zum Stillstand. 2) Inland: Grundlagenforschung über Vanadiumbatterien in China begann Ende der 1980er Jahre. In 1995 begann die China Academy of Engineering Physics die Entwicklung von Vanadiumbatterien und produzierte erfolgreich 500W und 1KW Prototypen im selben Jahr; In 2009 erwarb China General Energy VRB und erhielt sein Kerntechnologie- und F&E-Team und trat offiziell in die Überholspur der Vanadiumbatterien-Entwicklung in China ein; In 2022 wurde Chinas erstes nationales Vanadium-Energiespeicher-Demonstrationsprojekt, das Dalian Rongke 100MW/400MWh-Projekt, offiziell in den kommerziellen Betrieb genommen und markiert die Transformation der chinesischen Vanadium-Batterieindustrie von einer großen kommerziellen Demonstrationsstufe zu einer industriellen Förderstufe.
1.2. Mit zunehmend ausgereifter Technologie beschleunigen inländische Vanadiumbatterieprojekte ihre Landung
Die Technologie wird immer ausgereifter und die industrielle Kette wird allmählich vollständig, was die Landung von inländischen Vanadiumbatterien-Energiespeicherprojekten beschleunigt. Gegenwärtig ist die Kerntechnologie von Vanadiumbatterien in den Händen einiger Länder wie China, Japan und Australien. Chinas Flüssigflussbatterietechnologie zählt zu den Top in der Welt, mit repräsentativen Unternehmen einschließlich Shanghai Electric, Dalian Rongke, Beijing Puneng, Wuhan Nanrui (eine Tochtergesellschaft von State Grid Yingda), etc. Führende Vanadiumbatterieunternehmen im Ausland umfassen hauptsächlich Sumitomo Electric von Japan, UniEnergy Technologies der Vereinigten Staaten, Voltstorage von Deutschland und Inventy des Vereinigten Königreichs. Mit der allmählichen Reife der Technologieentwicklung in verschiedenen Gliedern der industriellen Kette beschleunigen Vanadiumbatterien-Energiespeicherprojekte in China ihre Landung.
Vanadiumbatterien bestehen hauptsächlich aus Elektrolyten, Elektroden, Protonenaustauschmembranen, bipolaren Platten und Stromkollektoren und werden durch Protonenaustauschmembranen in positive und negative "Halbeinheiten" unterteilt. In positiven und negativen Halbzellen existieren Vanadiumionen im Valenzstatus+4/+5 bzw. im Valenzstatus+2/+3 bzw. im positiven und negativen Elektrolyt. Während des Lade- und Entladens strömt der Elektrolyt durch die positiven und negativen Kammern durch einen externen Speicher durch eine Druckpumpe und durchläuft Oxidations-Reduktionsreaktionen auf der Elektrodenoberfläche, wodurch Strom erzeugt wird.
Die inhärente Sicherheit, die hohe Flexibilität bei der Kapazitätserweiterung und die sinkenden Grenzkosten mit der Dauer der Energiespeicherung von Vanadiumbatterien bestimmen, dass sie im Markt für Hochleistungs- und Langzeitspeicher voll positioniert werden können. Die aktuellen Mainstream-Energiespeicherlösungen in China umfassen Pumpspeicher, Druckluftspeicher und elektrochemische Energiespeicher. Elektrochemische Energiespeicher wird speziell in Lithium-Batterien, Flow-Batterien, Natriumbatterien und Blei-Säure-Batterien unterteilt. Im Vergleich zu Lithiumbatterien haben Vanadiumbatterien hervorragende Sicherheitsleistung, einfache Erweiterung und keinen Ressourcenengpass. Unser Urteil unterscheidet sich von dem des Marktes: Der Markt glaubt allgemein, dass Vanadiumbatterien eine Energiedichte haben