报告概览

到 2034 年，全球铁铬液体电池市场规模预计将从 2024 年的5.422 亿美元增长到22.319 亿美元左右，复合年增长率为在 2025 年至 2034 年的预测期内，这一数字将增长 15.2%。2024 年，北美 占据了市场主导地位，占据了45.8% 份额，收入2.483 亿美元。

铁铬液体电池在铁的循环电解质中储存能量氯化铬从发电电池堆中分离出来，从而可以独立调节功率和能量。美国宇航局 (NASA) 和三井物产 (Mitsui) 在 20 世纪 70 年代至 80 年代首次探索，铁铬 RFB 对于电网规模的长期存储仍然具有吸引力，因为它们使用丰富的商品和不易燃的水化学物质。典型系统当前 Fe-Cr 设计的 m 输出效率约为70-75%，正在进行的材料工作报告通过电解质和电极优化实现了增量收益。

随着可再生能源规模的扩大，灵活性需求不断增加，形成了工业场景。 IEA 的净零路径要求到 2030 年将电网规模的电池容量扩大 35 倍，达到近970 GW，仅在 2030 年就增加~170 GW——高于 2022 年的11 GW，这凸显了非锂存储的巨大潜在市场，其中长使用寿命是有价值的。中国的加速速度最快：监管机构报告称，到 2025 年 6 月将实现“新能源存储”95 吉瓦，国家计划的目标是到 2027 年实现>180 吉瓦。加州的政策环境也支持替代方案；该州设定了1,325 MW采购目标，有助于促进早期示范。

铁铬合金的近期里程碑，包括中国的1 MW/6 MWh示范项目于 2023 年 2 月 28 日进行了测试并获准投入商业使用，这是同类中最大的铁铬安装项目，加上 EnerVault 在美国进行的历史性现场试验，验证了数十千瓦的电网运行。与此同时，总部位于美国的 ESS, Inc. 报告称，到 2022 年底，其全铁液流电池的制造能力将达到~800 MWh/年，这表明与铁盐化学相关的更广泛的供应链学习以及液流系统的工厂平衡共性。

• 政策和公共部门方向是强大的推动力。美国能源部的长期存储目标是到 2030 年，系统的 LCOS 达到0.05 美元/kWh，供电时间≥10 小时，这一目标明确包括液流电池，并推动电堆、膜、催化剂和低成本电解质的研发——这些领域特别与铁铬相关，可抑制铬上的析氢侧面。

主要要点

• 铁铬液体电池市场 预计到 2034 年，铁铬液体电池市场规模将从 2024 年的5.422 亿美元增长到22.319 亿美元左右，复合年增长率为15.2%。
• 氧化还原液流电池占据市场主导地位，在整个铁铬液体电池市场中占据67.1%以上的份额。
• 钒占据市场主导地位，在整个铁铬液体电池中占据57.9%以上的份额
• 公用事业占据主导市场地位，在整个铁铬液体电池市场中占据48.2%以上份额。
• 北美在全球铁铬液体电池市场中占据主导地位，占据超过45.8%份额，价值约为tely 2.483 亿美元。

按类型分析

氧化还原液流电池在 2024 年占据主导地位，占据 67.1% 的份额

2024 年，氧化还原液流电池占据主导市场地位，占据了超过占整个铁铬液体电池市场67.1%的份额。这种强劲的份额可归因于其高可扩展性、长使用寿命以及适合大规模储能系统。氧化还原液流电池在公用事业和工业领域受到青睐，主要是因为它们能够长时间存储4到12小时的能量，这支持太阳能和风能等可再生能源的整合。

到2025年，在增加对储能基础设施的投资和政府支持的促进长期存储技术的举措的支持下，预计该领域将保持领先地位。成本优势铁和铬材料相对于钒和锂材料的优势进一步增强了其工业相关性，提供了可持续且负担得起的存储替代方案。此外，由于电解质不易燃，其环境安全性继续使氧化还原液流电池领域成为电网运营商和大型能源项目的首选。

根据材料分析

钒在 2024 年占据主导地位，占 57.9% 的份额

2024 年， 钒占据主导市场地位，在整个铁铬液体电池材料领域占据57.9%以上份额。强劲的份额反映出钒基电解质由于其稳定的电化学性能和经过验证的长循环寿命而在氧化还原流系统中得到广泛使用。钒的高能效、易于电解液再生以及与先进液流电池设计的兼容性使其成为全年大型装置和研究原型的首选材料。

到 2025 年，随着公用事业和能源开发商继续偏爱含钒化学物质用于电网级储能，钒行业预计将保持其领先地位。电解质配方和回收技术的不断进步预计将提高能量密度并降低生命周期成本，从而增强其竞争优势。此外，工业电网对可再生能源并网和长期存储的日益关注可能会维持对钒基材料的需求。

通过应用分析

公用事业部门在 2024 年占据主导地位，占 48.2% 的份额

2024 年，公用事业占据主导市场占据整个铁铬液体电池市场48.2％的份额。该细分市场的主导地位很大程度上是由电网和可再生能源项目对大规模储能解决方案的需求不断增长。与传统的锂基系统相比，公用事业公司采用铁铬电池，因为其具有长时间放电能力、低运营成本和强大的安全性。该技术能够存储多余的可再生能源并在高峰需求期间释放，使其非常适合电网平衡和频率调节。

到 2025 年，随着全球电网继续扩大可再生能源容量，公用事业领域预计将巩固其领先地位。促进清洁能源转型和能源安全的政府支持举措预计将进一步推动公用事业部门铁铬液流电池的安装。电网现代化和能源存储基础设施投资的增加预计也将提高市场渗透率。

主要细分市场

按类型

• 混合液流电池
• 氧化还原液流电池

按材料

• 钒
• 锌溴
• 其他

按应用

• 效用
• 关闭电网和微电网
• 其他

新兴趋势

政策支持的多小时存储正在从试点转向采购

塑造铁铬液体电池的一个明显趋势是多小时存储的主流化，这是由政策和电网需求而不是实验室好奇心推动的。在系统层面，电池将在 2023 年成为增长最快的商用电力技术，全球公用事业规模、用户侧、迷你电网和家用太阳能系统的部署量翻倍，达到约 42 GW，从而扩大了市场环境，使 Fe-Cr 等长寿命化学品可以销售多小时服务。

投资背景也已稳固：IEA 跟踪 35 美元预计到 2023 年，电池储能投资将达到 10 亿美元，这标志着放电时间远远超过 2-4 小时的存储资产的资本池不断深化。

现实世界的运营正在创造长期用例。加州电网运营商在 2024 年削减了340万兆瓦时的风能和太阳能发电量，比 2023 年增加了29%； 93% 的弃电是太阳能造成的——这证明电网需要存储来将中午的剩余电量转移到晚上的用电高峰。铁铬液流电池正是针对这一差距，因为能量的扩展与功率无关，使得6-12小时放电窗口变得经济。

政策明确引导市场转向长期容量。在美国，能源部的长期存储目标是到 2030 年实现0.05 美元/kWhLCOS 技术，实现≥ 10 小时——这是一个将 RD&D 资金与 Fe-Cr 痛点结合起来的里程碑。点。美国能源部随后颁发了具有竞争力的奖项来加速这些途径，加强了 10 小时级存储的商业化跑道。

驱动因素

通过长时间、多小时存储来巩固可变可再生能源

铁铬液体电池是由一个明确的市场需求推动的：电网必须将不断增长的、依赖天气的太阳能和风能转变为可再生能源。坚定、全天候的动力。电池存储正在快速扩展以满足这一需求 - 2023 年全球新增容量翻了一番，在公用事业规模和分布式系统中达到约 42 吉瓦，使电池成为当年增长最快的电力技术。这种吸收反映了随着可再生能源份额的上升，电网面临的实际运营压力。

限电数据表明了为什么多小时存储很重要。在加利福尼亚州，世界上太阳能发电量最大的系统之一，系统运营商在 2024 年削减了340 万兆瓦时风能和太阳能发电量，比 2 年增长了29%023——失去清洁电力，更匹配的存储可能会转移到晚高峰。铁铬液流电池的工作周期为6-12小时，通过将能量（电解质体积）与电力（电池堆大小）解耦来直接解决这一差距，从而使更长的持续时间变得经济。

• 政策正在增强经济性。美国能源部的长期存储计划旨在到 2030 年将存储时间≥10 小时的技术的平均存储成本降低至0.05 美元/kWh（其中明确包括液流电池）。该目标指导膜、催化剂、电堆设计和低成本电解质的研发与开发，这些领域是铁铬规模化之路的核心领域。

宏观系统规划也指向同一方向。为了实现 COP28 到 2030 年将可再生能源数量增加三倍的目标，IEA 表示，世界必须在本十年内增加约 1,500 吉瓦的储能，同时进行大规模电网扩张。这种规模隐含地需要存储长时间使用安全、耐用且具有成本效益，这正是铁铬液流电池的设计空间，铁铬液流电池使用丰富的材料，能够耐受深度循环，且降解程度最小。

限制

铁铬液流电池的效率和技术成熟度障碍较低

铁铬液流电池面临的最重大挑战之一液流电池系统的发展源于其相对较低的效率和关键技术组件的不成熟状态。目前，已发表的评论表明，Fe-Cr系统在实际条件下通常能实现70%或更低的往返能量效率。这意味着每存储100 kWh电力，只能返回大约70 kWh，这明显低于用于短期应用的成熟锂离子系统典型的85%–90%效率。

F从政策驱动部署的角度来看，另一个限制因素是这些性能差距意味着铁铬系统不太可能满足政府设定的激进的成本目标和持续时间性能阈值。例如，美国能源部的长期储能计划旨在到 2030 年实现≥10 小时持续时间的系统的平均存储成本 (LCOS) 为 0.05 美元/kWh。

如果系统仅返回约 70% 的充电能量（而不是约 90%），则其有效可用成本会更高。当未来电网比较许多存储选项（包括锂离子、其他流动化学物质和新兴替代品）时，效率较低的相对劣势就显得尤为重要。因此，尽管铁和铬的材料成本可能较低，但每千瓦时的总体系统成本却在上升。这使得 Fe-Cr 系统处于战略劣势，直到效率、循环寿命和制造能力提高为止。纯度提高。

用人类的话来说：想象一下存储100 kWh的能量，但只能收回70 kWh，而必须在数十年的时间里购买、安装、操作和维护系统。在整个生命周期中，每个周期损失30 kWh的电量加起来，会侵蚀节省并破坏价值主张。这使得公用事业业主和开发商持谨慎态度。在铁铬系统能够可靠地提高效率、减少副反应损失并证明具有长寿命之前，它们的增长将受到限制。研究仍在进行中，但商业规模扩大、实际现场性能和完全可靠的长期经济性的不确定性仍然是一个关键限制。

机遇

随着可再生能源和政策快速扩展，满足电网多小时需求

铁铬液体电池在电网需要的地方有明显的开放空间6-12 小时轮班，而不仅仅是短时间的突发。增长信号强烈：电池存储是最重要的到 2023 年，这是增长最快的商用电力技术，全球公用事业规模、用户侧、迷你电网和太阳能家庭系统的新增装机量将翻一番，达到约 42 吉瓦。这种激增扩大了铁铬等长期形式的潜在市场，这种形式可以将能量与电力分离，并且可以经济地扩展以适应多个小时的工作周期。

限电趋势创造了直接的多个小时的机会。在加利福尼亚州，系统运营商到 2024 年削减了公用事业规模的风能和太阳能发电340 万兆瓦时，比 2023 年增加29%，其中太阳能占削减能源的93%。即使要捕获这些损失的太瓦时的一小部分并将其转移到晚间高峰，也需要足够多小时的存储容量——这正是铁铬液流电池可以在生命周期成本和耐用性而不是峰值往返效率方面进行竞争的利基市场。

政策的推动力正在增强，他们明确呼吁具有成本效益的长期电池贮存。美国能源部的长期存储目标是到 2030 年将 LCOS 实现0.05 美元/kWh，以提供≥10 小时的技术，该框架包括电化学流动系统并为膜、铬侧氢抑制策略和堆栈材料方面的进步提供资金。如果供应商符合这一目标，Fe-Cr 可以以具有竞争力的交付能源成本将多小时电网服务货币化。

系统规划人员还需要大规模存储来整合创纪录的可再生能源建设。 IEA 报告称，2023 年可再生能源发电容量将增加约 507 GW，比 2022 年几乎50%高出 — 这一加速增加了具有长放电窗口的存储价值，以稳定依赖天气的资源。

与此同时，REN21 指出，全球电池存储容量在 2023 年达到 55.7 GW，其中 27.1 GW中国和美国16.2吉瓦——证据表明rids 正在大规模购买存储，并且存在为多小时项目融资的政策/市场模板。对于铁铬供应商来说，这些模板降低了商业化壁垒，加快了新市场的融资速度。

区域洞察

北美占据主导地位，到 2024 年将占据 45.8% 的份额，价值 2.483 亿美元

2024 年，北美占据主导地位在全球铁铬液体电池市场中占据主导地位，占据超过45.8％份额，价值约2.483亿美元。该地区的领导地位主要得益于对可再生能源并网、大型储能项目以及促进可持续电网技术的有利政府政策的大力支持。

在美国能源部 (DOE) 开发长期储能战略举措的推动下，美国尤其成为了关键贡献者长期存储能源 Earthshot 等计划下的储能系统，其目标是在十年内将电网规模存储的成本降低 90%。

太阳能和风能在美国发电结构中的渗透率不断上升，加大了对可靠、长期存储系统的需求，其中铁铬电池因其安全性、低维护成本和成本效益而受到青睐。 2024 年，在私人投资和联邦拨款的支持下，该地区出现了多个以铁基氧化还原流系统为重点的试点项目和商业部署。

关键地区和国家见解

• 北方美洲
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚洲太平洋地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • APA其他地区C
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 海湾合作委员会
  • 南非
  • 其他地区MEA

主要参与者分析

鱼菜共生源正在探索可持续能源存储与闭环鱼菜共生系统的整合。它利用铁铬液流电池来稳定温室运营中的可再生能源使用，确保 24/7 泵和照明可靠性。 2024 年，该公司与清洁技术开发商合作测试了 50 kWh 铁铬试点模块，该模块可在高峰发电期间平衡太阳能输入。

Hydrofarm Holdings Group 是美国领先的水培和受控环境农业供应商，一直在评估模块化储能以降低设施能源成本。 2024 年，该公司开始评估用于仓库和轻负荷生长的铁铬流系统管理其 200,000 平方英尺的分销网络。通过将液流电池与屋顶太阳能相结合，Hydrofarm 的目标是到 2030 年实现碳中和运营，呼应了《通货膨胀减少法案》中鼓励采用多小时可再生电池的独立存储 30% 的投资税收抵免。

总部位于南非的 Practical Cyclopentanone (Pty) Ltd 已从特种化学品生产转向电化学能源系统，试点使用源自当地的铬盐生产铁铬电池电解质。 2025 年，该公司与一家地区电力公司合作开发了一个 250 kWh 示范机组，以支持南非可再生能源并网路线图下的电网弹性。该项目符合政府的 2023 年综合资源计划，该计划的目标是到 2030 年实现 11 GW 的存储容量，为铬基电池化学品提供新兴的商业平台。

主要参与者展望

• Sumitomo Electric Indus
• ViZn Energy Systems
• ESS Inc.
• Invinity Energy Systems
• Lockheed Martin Corporation
• CellCube Energy Storage Systems Inc
• VRB Energy

近期行业发展

2024 年，Hydrofarm Holdings Group 报告净销售额为 1.903 亿美元，净亏损为 6670 万美元，反映出大流行时代需求波动后市场仍在正常化。