Informe sobre el sector de las pilas de flujo de vanadio redox: amplio espacio para las LDES

Cuando la batería de flujo de redox de vanadio se carga y descarga, el electrolito de batería del electrodo catódico y anódico realiza reacciones redox a ambos lados de la membrana de intercambio iónico. Al mismo tiempo, mediante la acción de la bomba externa del reactor, el electrolito del depósito de almacenamiento se envía constantemente a la cámara catódica y a la cámara anódica para mantener la concentración de iones y realizar la carga y descarga de la batería.

Ventajas de la pila de flujo de redox de vanadio

Alta seguridad y fácil ampliación de la capacidad son las mayores ventajas

El principio de funcionamiento de la pila de flujo determina que sea la vía técnica más segura en la ruta actual de la tecnología electroquímica de almacenamiento de energía. A diferencia de la batería de litio, el electrolito de la batería de flujo está separado de la pila. Dado que los iones del electrolito de la pila de flujo redox de vanadio existen en la solución acuosa, no se producirán embalamiento térmico, sobrecalentamiento, combustión ni explosión. Al mismo tiempo, la batería de flujo redox de vanadio admite cargas y descargas frecuentes, y puede cargarse y descargarse cientos de veces al día.

El electrolito líquido hace que la sobrecarga y la sobredescarga no provoquen explosiones ni reduzcan la capacidad de la batería. En comparación con las baterías de litio, las propiedades del electrolito a base de agua de las baterías de flujo redox de vanadio evitan que se quemen y exploten. Las pilas de vanadio utilizan iones de vanadio químicamente reversibles en solución acuosa, y su función es independiente de la estructura del electrodo, por lo que son muy flexibles incluso a altas corrientes, y no hay problemas de seguridad con la sobrecarga.

Por otro lado, la potencia y la capacidad de la pila de flujo redox de vanadio son independientes entre sí, la potencia viene determinada por la especificación y la cantidad de la pila, y la capacidad viene determinada por la concentración y los pasos del electrolito. La ampliación de la capacidad puede conseguirse aumentando la capacidad del electrolito de vanadio, por lo que puede seguir siendo segura a escala instalada de gran capacidad.

La pila de la batería de flujo redox de vanadio está separada del tanque de almacenamiento para almacenar el electrolito como el lugar donde se produce la reacción, lo que fundamentalmente supera el fenómeno de autodescarga de la batería tradicional. La potencia sólo depende del tamaño de la pila, la capacidad sólo depende del almacenamiento y la concentración del electrolito, y el diseño es flexible.

Cuando la potencia es constante, para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía sólo es necesario aumentar el volumen del depósito de almacenamiento de electrolito o aumentar el volumen o la concentración del electrolito, sin cambiar el tamaño de la pila. Al mismo tiempo, la potencia puede aumentarse incrementando la potencia del reactor y el número de reactores, y la potencia de almacenamiento incrementando el electrolito, lo que facilita la ampliación de la escala de la pila, y puede utilizarse para construir centrales de almacenamiento de energía de kilovatios a 100 megavatios, lo que resulta muy adaptable.

Ciclo de vida largo, recuperación completa básica, bajo coste del ciclo de vida completo

Las baterías de vanadio tienen ciclos de larga duración. Los materiales activos del cátodo y el ánodo de la pila de flujo redox de vanadio existen en los electrolitos del cátodo y el ánodo, respectivamente. No se produce el cambio de fase habitual en otras baterías durante la carga y descarga, y puede descargarse profundamente sin dañar la batería. Durante el proceso de carga y descarga, el ion vanadio como material activo sólo cambia su estado de valencia en el electrolito, no reacciona con el material del electrodo y no produce otras sustancias.

Tras un uso prolongado, sigue manteniendo una buena actividad. Por lo tanto, la batería de vanadio tiene una larga vida útil. La batería de flujo redox de vanadio tiene un ciclo de carga-descarga de más de 10.000 veces, y algunas pueden llegar a más de 20.000 veces. El coste del ciclo de vida completo de las baterías de vanadio ya es inferior al de las baterías de litio. En la actualidad, el coste de instalación inicial del almacenamiento de energía de la batería de flujo de vanadio redox es elevado, pero debido a la larga vida del ciclo de la batería de vanadio, el coste del almacenamiento de energía de la batería de flujo de vanadio redox es inferior al de la batería de litio desde la perspectiva de la vida del ciclo completo.

Comparamos los costes de los proyectos de baterías de flujo de vanadio redox y los proyectos de almacenamiento de energía con baterías de litio con datos de inversión completos. Si se calcula según la vida útil del ciclo completo, el coste de la batería de flujo redox de vanadio es de 0,3-0,4 RMB/Wh, que ya es inferior al coste de la batería de litio (alrededor de 0,5 RMB/Wh). Al mismo tiempo, la solución electrolítica de vanadio puede reciclarse y reutilizarse una vez agotada la vida útil de la pila.

El coste de la solución electrolítica representa 40% del coste total del sistema de almacenamiento de energía. Una vez desechado el sistema de almacenamiento de energía, el valor residual es relativamente alto. El coste del ciclo de vida completo de la batería de flujo redox de vanadio para el almacenamiento de energía a largo plazo ya es competitivo. Además, las baterías de vanadio se encuentran aún en la fase inicial de industrialización, y todavía hay margen para una mayor reducción de costes tras el progreso tecnológico y la aplicación a gran escala.

La producción y las reservas de recursos de vanadio de China son las mayores del mundo, independientes y controlables

Desde el punto de vista de los recursos, China es el primer país del mundo en reservas y producción de vanadio, y los recursos necesarios para el desarrollo de las baterías de vanadio pueden controlarse de forma independiente.

● Reservas de recursos: Los recursos de vanadio en China ocupan el primer lugar en el mundo. Según las estadísticas, a finales de 2021, las reservas mundiales de vanadio metálico ascienden a 63 millones de toneladas, de las cuales se han identificado más de 24 millones de toneladas de reservas de vanadio metálico que satisfacen las necesidades actuales de extracción y producción. Más de 99% de las reservas mundiales de vanadio se concentran en China, Australia, Rusia y Sudáfrica; las reservas de vanadio de China son de alrededor de 9,5 millones de toneladas, lo que representa 39% de las reservas mundiales de vanadio, ocupando el primer lugar en el mundo.

● Producción de vanadio: El vanadio es totalmente autosuficiente. La producción china de vanadio representa 68% del total mundial, y los recursos pueden ser completamente autosuficientes. Los principales países productores de vanadio en el mundo son China, Rusia, Sudáfrica y Brasil. Según datos del USGS, la producción mundial de vanadio en 2021 será de 107.000 toneladas de metal, de las cuales China producirá 73.000 toneladas, lo que supone 68%.

● La vida minera estática del vanadio es comparable. Según las estadísticas del USGS, con una producción mundial de vanadio en 2021 de unas 107.000 toneladas de metal (equivalentes a 191.000 toneladas de pentóxido de vanadio), la vida estática explotable de los recursos mundiales de vanadio es de unos 224 años.

Desventajas de la pila de flujo de vanadio redox

El coste de instalación inicial de la pila de vanadio es más de 2 veces superior al de la pila de litio

La mayor desventaja de las pilas de vanadio es el elevado coste de la instalación inicial, que es más del doble que el de las pilas de iones de litio. Según el coste de inversión específico del proyecto de pilas de vanadio, el coste de inversión total del proyecto es de 3,8-6,0 RMB / Wh; entre ellos, el coste del sistema de almacenamiento de energía de cuatro horas es de 3,8-4,8 RMB / Wh, y el coste del sistema de almacenamiento de energía de 2-3 horas es ligeramente superior, de 4,65-6 RMB / Wh, que sigue siendo superior al de las pilas de litio.

El rápido desarrollo de las pilas de vanadio o el aumento de su precio

● El almacenamiento de nueva energía está creciendo rápidamente, y se espera que el tamaño del mercado de baterías de flujo de redox de vanadio aumente rápidamente. Según los datos pertinentes, a finales de 2021, la capacidad instalada acumulada de los proyectos mundiales de almacenamiento de energía que se han puesto en marcha es de 209,4 GW, un aumento interanual de 9%. Entre ellos, el más grande es el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, con una capacidad instalada acumulada de alrededor de 180,5GW, que representa 86,2%, 4,1 puntos porcentuales menos que a finales de 2020.

La capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía nueva (incluidas las baterías de iones de litio, las baterías de plomo, las baterías de sodio-azufre, el aire comprimido, las baterías de flujo, los supercondensadores y el almacenamiento de energía en volantes de inercia, etc.) fue de 25,4 GW, con un aumento interanual de 67,71 TTP3, lo que representa 12,21 TTP3. Entre los nuevos sistemas de almacenamiento de energía, siguen dominando las baterías de iones de litio, que representan 90,91 Tp3 de la capacidad instalada acumulada. A finales de 2021, la potencia instalada acumulada de China será de 46,1 GW, ocupando el primer puesto mundial. Entre ellas, la capacidad instalada de almacenamiento por bombeo es de 39,8GW, lo que supone 86,3%.

La capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía nueva es de 5729,7 MW, lo que supone 12,51 TTP3T, y el almacenamiento térmico acumulado de sales fundidas supone 1,21 TTP3T. Entre la nueva capacidad de almacenamiento de energía, batería de plomo-ácido frente a la de ión-litioLas baterías de iones de litio representan 89,6%, las baterías de plomo ácido 5,9%. Y el almacenamiento de energía de aire comprimido 3,2%, baterías de flujo de 0,9%, y otros electroquímicos de almacenamiento de energía (ultracondensadores y volante de inercia de almacenamiento de energía) representaron 0,4%.

● Las políticas contribuyen al desarrollo del mercado de almacenamiento de energía. El gobierno chino ha publicado documentos pertinentes en los que se afirma que, en el camino hacia el pico de carbono y la neutralidad de carbono, es necesario construir un sistema energético seguro, eficiente, limpio y bajo en carbono, y promover la realización del desarrollo integral orientado al mercado del almacenamiento de nuevas energías.

● El rápido crecimiento de la escala de las baterías de flujo redox de vanadio puede impulsar la demanda de vanadio. El año 2021 es el primer año en que el almacenamiento de energía de China entra en el desarrollo a gran escala, y también se está construyendo el proyecto de batería de flujo de vanadio redox de nivel de 100 megavatios. Según las estadísticas de CNESA, en 2021, la tasa de penetración de la batería de flujo global (básicamente batería de flujo de redox de vanadio) en el nuevo campo de almacenamiento de energía de China alcanzó 0,9%.

Aprovechando las múltiples ventajas de los recursos, la seguridad, la protección del medio ambiente y la política, con la ejecución gradual de muchos grandes proyectos de baterías de vanadio, la capacidad instalada de baterías de flujo redox de vanadio logrará un crecimiento vertiginoso. Según los dos escenarios conservador e ideal y la tasa de penetración de 10%, 20% y 30% de las baterías de vanadio en el nuevo almacenamiento de energía, la capacidad anual instalada de baterías de vanadio en 2026 es de 1,48GW-7,06GW.

Según el USGS, la capacidad de producción de vanadio metálico de China es de unas 131.000 toneladas en 2021. Si el desarrollo posterior de los recursos de vanadio no es como se esperaba, o el precio del vanadio es, obviamente, tiró, y luego afectar el costo de electrolito de la batería de flujo redox de vanadio.

Baja densidad energética y eficiencia de conversión, elevados requisitos de mantenimiento de los consumibles.

● La densidad energética y la eficiencia de conversión son bajas. La batería de flujo redox de vanadio tiene unos requisitos elevados en cuanto a la temperatura ambiente durante el funcionamiento, y también necesita una bomba para mantener el flujo del electrolito, por lo que su pérdida es grande, y la eficiencia de conversión de energía es inferior a la de la batería de litio, que es de 70-75%. Limitadas por la solubilidad del ion vanadio y el diseño de la pila, en comparación con otras baterías, las baterías de flujo redox de vanadio tienen una densidad energética inferior, de sólo 12-40Wh/kg.

● Los consumibles requieren un mantenimiento oportuno. La placa de grafito debe grabarse con la solución positiva. Si el usuario opera correctamente, la placa de grafito puede utilizarse durante dos años. Si el usuario no opera correctamente, la placa de grafito puede ser completamente grabada por una sola carga, y la pila sólo puede ser desechada. En condiciones normales de uso, necesita un mantenimiento profesional cada dos meses. Este mantenimiento de alta frecuencia es caro y laborioso.

Potencial: LDES es un gran uso

LDES es una de las claves para alcanzar el doble objetivo del carbono

A medida que aumenta el índice de penetración de las energías renovables, crece también la demanda de almacenamiento de energía de larga duración. En el contexto de la continua promoción mundial de la neutralidad del carbono, el almacenamiento de energía de larga duración (LDES) es una de las claves para alcanzar el objetivo de doble carbono. En el contexto del vigoroso desarrollo de las energías renovables, el LDES desempeña un papel importante en la mejora de la capacidad de almacenamiento de energía, garantizando la regulación de picos y el funcionamiento estable del sistema eléctrico, así como el suministro de energía en situaciones extremas.

● Mejorar la capacidad de almacenamiento de energía: En el contexto del objetivo de doble carbono, la proporción de fuentes de combustibles fósiles tradicionales, como la generación de energía térmica, disminuirá gradualmente, y las energías renovables (fotovoltaica, eólica, etc.) sustituirán gradualmente a la energía térmica como fuente principal de generación de energía, por lo que la LDES como construcción de apoyo de las energías renovables es de gran importancia.

● Garantizar la regulación de picos y la seguridad y estabilidad del sistema eléctrico: El LDES puede ajustar la fluctuación de la generación de nueva energía en una dimensión temporal más larga con características de ciclo largo y gran capacidad, evitar la congestión de la red cuando hay exceso de energía limpia y liberar y aumentar el suministro eléctrico en los picos de carga.

● Suplemento de potencia en casos extremos: La suspensión del suministro eléctrico y las tensiones en el suministro de energía provocadas por factores de fuerza mayor (catástrofes naturales como incendios forestales, tormentas, inundaciones, frío intenso, conflictos entre los principales países suministradores de energía, etc.) provocarán el aumento de los costes de electricidad de toda la sociedad. LDES puede garantizar el suministro eléctrico en casos extremos, asegurar el funcionamiento estable del sistema eléctrico de toda la sociedad y reducir el coste de la electricidad.

La batería de flujo tiene un enorme campo de aplicación en LDES

LDES se encuentra todavía en la fase inicial de I+D y demostración. Entre las distintas soluciones, la escala de construcción de la acumulación por bombeo es relativamente grande. Con las ventajas de una tecnología madura, un alto rendimiento y un bajo coste, las centrales de acumulación por bombeo se han convertido en la solución con mayor capacidad de almacenamiento de energía del mundo. Las centrales de acumulación por bombeo a gran escala pueden suministrar energía despachable a bajo coste y ser una solución importante para la estabilidad de la red gracias a sus rápidos tiempos de respuesta.

Pero las mayores limitaciones de la acumulación por bombeo son las limitaciones del emplazamiento, los largos plazos de construcción y los problemas medioambientales. A largo plazo, gracias a la promoción de la industria de las baterías eléctricas, el almacenamiento electroquímico de energía no se ve limitado por el entorno geográfico y se encuentra en una posición competitiva relativamente favorable. En términos de almacenamiento electroquímico de energía, la batería de iones de litio, la batería de sulfuro de sodio, la batería de iones de sodio y la batería de flujo tienen un gran potencial de aplicación; mientras que la batería de flujo de vanadio redox puede utilizarse en sistemas LDES debido a su larga vida útil y fácil expansión.

● Batería de iones de litio: La batería de litio tiene una alta densidad energética y una elevada eficiencia de conversión, que se utilizan ampliamente en el campo del almacenamiento de energía.

Batería de sodio: batería de sodio-azufre ha instalado precedente, las materias primas de sodio y azufre de una amplia gama, pero los requisitos del proceso son muy altos, y la temperatura de funcionamiento es de alrededor de 300-350 grados, y el estado de fusión de la actividad de sodio y azufre es grande, hay ciertos riesgos de seguridad.

Sin embargo, las baterías de iones de sodio tienen las ventajas de la seguridad, la riqueza de recursos y el bajo coste, y también tienen los inconvenientes de la baja duración de los ciclos y las reacciones secundarias del material del electrodo que afectan a la vida útil de la batería. En la actualidad, no se han promovido en la industria del almacenamiento de energía a gran escala, y sus ventajas aún están por verificar.

● Batería de flujo: La batería de flujo tiene las ventajas de una gran seguridad y estabilidad, un ciclo de vida largo, una gran capacidad de expansión, el reciclaje y la protección del medio ambiente, pero también tiene la desventaja de su elevado coste de instalación inicial.

Gracias a sus ventajas de alta seguridad y estabilidad, larga vida útil, gran capacidad de expansión, reciclado y protección del medio ambiente, se espera que las baterías de flujo líquido tengan un enorme espacio de aplicación en el campo de las LDES, y compitan con el almacenamiento por bombeo / almacenamiento de energía de hidrógeno y almacenamiento de energía de aire comprimido.

Las pilas de vanadio se comercializan más rápido en baterías de flujo

En la actualidad, las rutas de las pilas de flujo incluyen principalmente más de 20 rutas técnicas, como la pila de flujo redox de vanadio, las pilas de flujo de hierro-cromo, las pilas de flujo de zinc-bromo y las pilas de flujo de zinc-hierro. En la actualidad, se analizan más a fondo las tres primeras rutas técnicas. La pila de flujo de vanadio redox es una ruta de pila de flujo relativamente madura para su comercialización. La batería de flujo de vanadio redox tiene la ventaja de que se han llevado a cabo proyectos de demostración durante muchos años, la cadena industrial se ha formado gradualmente y el coste de todo el ciclo de vida es bajo. Se espera que se utilice ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía a largo plazo.

● Funcionamiento seguro de múltiples proyectos de demostración: La batería de flujo de vanadio redox lleva funcionando muchos años en el mundo, y el efecto de industrialización y la verificación de fiabilidad son significativamente superiores a los de las baterías de flujo de hierro-cromo y las baterías de flujo de zinc-bromo. Según los datos pertinentes, en febrero de 2022, la mayor central eléctrica del mundo de 100 MW de almacenamiento de energía con batería de flujo de vanadio redox ha entrado en la fase de puesta en servicio de un solo módulo en Dalian.

● Toda la cadena industrial va tomando forma poco a poco: La cadena de suministro de materias primas como el electrolito, el diafragma y el electrodo de membrana para la batería de flujo de vanadio redox se ha formado inicialmente, y el proceso de localización en China se está acelerando, lo que ha permitido apoyar el diseño y desarrollo de proyectos de 100 megavatios , y sus instalaciones industriales de apoyo son más maduras.

● Ventaja de costes en todo el ciclo de vida: El coste del ciclo de vida completo de la batería de flujo de vanadio redox ya es inferior al de la batería de litio, y reúne las condiciones para su aplicación comercial a gran escala.

En resumen, la batería de flujo redox de vanadio tiene las ventajas de una alta seguridad, larga vida útil, fuerte expansión de la capacidad y alta eficiencia. Somos optimistas sobre el potencial de la batería de flujo de vanadio-redox en el campo de las aplicaciones de almacenamiento de energía, especialmente en el espacio de aplicación en la dirección del almacenamiento de energía a largo plazo.

La política y la tecnología promueven la reducción de costes de las pilas de flujo de vanadio redox

El apoyo político es un impulso importante para el desarrollo de las pilas de vanadio

● Formular subvenciones pertinentes para el desarrollo de la pila de flujo de redox de vanadio. La mayoría de los proyectos existentes de pilas de flujo de vanadio redox son proyectos de demostración promovidos por los gobiernos locales, y un pequeño número son proyectos de construcción independientes de empresas. El coste del ciclo de vida completo de la pila de flujo de vanadio redox es inferior al de la pila de litio, pero el coste inicial de construcción es demasiado elevado, por lo que las empresas no están muy motivadas para invertir. En el futuro, todavía es necesario promover a nivel gubernamental y formular un mecanismo de compensación de precios y políticas industriales LDES que se apliquen eficazmente.

● Reforzar el desarrollo de recursos y ampliar la capacidad de producción de las empresas siderúrgicas. Dado que la principal producción de vanadio de China procede de las escorias de vanadio del proceso de fabricación de acero con titanomagnetita de vanadio, permitir que las empresas siderúrgicas correspondientes amplíen la capacidad de producción es también una de las formas de aumentar la fuente de recursos de vanadio. Al mismo tiempo, también se pueden introducir políticas de apoyo al desarrollo de los recursos de vanadio para aumentar el desarrollo de los recursos de vanadio en China.

Se espera que los avances tecnológicos sigan reduciendo los costes

Todo el sistema de almacenamiento de energía de la pila de vanadio se compone principalmente de pila, electrolito, inversor, control inteligente, tanque de almacenamiento, contenedor, sensor de válvula de bomba de tubo. Los componentes básicos más importantes de una pila de vanadio son la pila y el electrolito. El electrolito se compone generalmente de pentóxido de vanadio, que es también el principal uso de los productos de vanadio en todo el sistema de batería de vanadio.

Según IRENA, el coste de las baterías de vanadio se divide principalmente en tres partes: el reactor, el electrolito y los costes de los equipos periféricos. El reactor y el electrolito son los principales costes, que representan unas 75%, el electrolito de vanadio cuesta unas 40%, el reactor unas 35% y otros componentes unas 25%.

● La tecnología ha hecho bajar continuamente el coste de los reactores eléctricos. El coste de las baterías de litio ha disminuido rápidamente tras su aplicación comercial, pasando de $7,523 / KWh en 1991 a $181 / KWh en 2018. En referencia al enfoque de reducción de costos de la batería de litio, se puede predecir que el costo de la batería de vanadio todavía tiene un gran espacio a la baja después de la producción en masa.

La batería de flujo redox de vanadio aún se encuentra en la fase inicial de comercialización, y existe un amplio espacio para la reducción de costes gracias a los avances tecnológicos. Por ejemplo, reduciendo el área de uso de los materiales de la membrana para reducir el coste de las baterías.

● La sustitución de materiales de producción nacional en China hace bajar los costes. Con la promoción gradual de las membranas de intercambio iónico nacionales de China, aún queda mucho margen para la reducción de costes en productos como las membranas. Se espera que en el futuro haya margen para la optimización de costes en otros materiales de apilamiento (placas bipolares, fieltro de carbono, etc.).

Oferta y demanda de vanadio

Suministro: Las reservas y la producción de vanadio de China son las primeras del mundo

● Recursos: En 2021, las reservas y la proporción de producción de productos de vanadio de China ocuparán el primer lugar del mundo. Como ya se ha mencionado, a finales de 2021, las reservas de mineral de vanadio de China representarán 39% del total mundial. En 2021, la producción de China representará 68% del total mundial, ocupando el primer lugar en el mundo.

● Materias primas y procesos: La magnetita de vanadio-titanio es la principal fuente en el mundo, y la escoria de vanadio es la principal fuente en China. Aunque la abundancia de vanadio en la corteza terrestre es elevada, forma principalmente menas simbióticas o compuestas con otros minerales, y las menas de vanadio independientes son escasas. China utiliza escorias de vanadio como materia prima para la producción de vanadio, lo que supone 86,9% de materias primas de escorias de vanadio, y sólo 0,3% de materias primas de magnetita de vanadio-titanio se utilizan directamente.

La proporción de producción de extracción de vanadio a partir de carbón de piedra ha disminuido debido a problemas medioambientales. El carbón de piedra es una antracita de baja calidad con bajo contenido en carbono y bajo valor calorífico, y también es un mineral simbiótico polimetálico de baja calidad. Se han encontrado más de 60 elementos asociados en los recursos de carbón de piedra de China. Entre ellos, el vanadio puede formar yacimientos industriales.

Sin embargo, el grado de vanadio en el carbón de piedra es muy bajo, y el contenido de pentóxido de vanadio es en su mayoría inferior a 0,8%. La proporción de extracción de vanadio del carbón de piedra ha disminuido significativamente desde 2017. En los últimos años, algunas empresas han hecho avances en el proceso y han realizado la extracción ecológica de vanadio del carbón de piedra. La proporción de producción de extracción de vanadio a partir de carbón de piedra puede aumentar ligeramente en el futuro.

● Capacidad de producción: La capacidad de producción de Pangang Group Vanadium Titanium & Resources es la primera. Más de 70% del vanadio mundial procede de la escoria de vanadio subproducto de la siderurgia. Entre las principales empresas productoras de vanadio con gran capacidad de producción se encuentran Pangang Group Vanadium Titanium & Resources, Evraz de Rusia, Chengde Street, Beijing Jianlong Heavy Industry, etc. Entre ellas, la capacidad de producción de vanadio y titanio de Pangang Group Vanadium Titanium & Resources es de 40.000 toneladas/año, la primera del mundo.

Aplicación del vanadio: más de 90% de aplicaciones en la industria siderúrgica

El vanadio es un importante elemento de aleación, utilizado principalmente en el acero, los aditivos de aleaciones de titanio, los catalizadores químicos y el campo del almacenamiento de energía. Los compuestos de vanadio más comunes en la industria son VO, V2O3, V2O5, FeV vanadio férrico y NH4VO3 vanadato parcial de amonio.

● Acero: El vanadio metálico se añade a la producción de acero en forma de ferrovanadio y aleaciones de vanadio-nitrógeno para mejorar la resistencia, tenacidad, ductilidad y resistencia al calor del acero. Los aceros aleados que contienen vanadio tienen una gran resistencia, gran tenacidad y buena resistencia al desgaste, y se utilizan ampliamente en la producción y construcción de oleoductos/gasoductos, edificios, puentes, raíles, etc. La industria siderúrgica representa la mayor proporción de las aplicaciones posteriores del vanadio, y su consumo supone más de 90% del consumo de vanadio.

● Aleación de titanio: Alrededor de 2% de vanadio forma la aleación de titanio en forma de aleación de titanio-aluminio-vanadio. El vanadio puede utilizarse como estabilizador y agente de refuerzo en la aleación de titanio, lo que hace que la aleación de titanio tenga buena ductilidad y plasticidad. Se utiliza principalmente en motores de aviones, esqueletos de cabinas aeroespaciales, misiles, álabes de turbinas de vapor, carcasas de motores de cohetes, etc. Además, las aleaciones de vanadio también se utilizan en materiales magnéticos, aleaciones duras, materiales superconductores y materiales para reactores nucleares.

● Industria química: En la industria química, el vanadio se utiliza principalmente como catalizador para la fabricación de ácido sulfúrico y caucho vulcanizado, y también se emplea para inhibir la producción de óxido nitroso en las centrales eléctricas. Otros productos químicos del vanadio se utilizan principalmente como catalizadores, colorantes cerámicos, reveladores, desecantes, etc.

● Almacenamiento de energía: En la actualidad, el uso del vanadio en la producción de baterías de flujo redox totalmente de vanadio también se ha convertido en un punto caliente de investigación en la industria del almacenamiento de energía. Si quiere saber más sobre la industria del almacenamiento de energía, también puede leer el artículo 5 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía en nuestro sitio web para ayudarle. En la industria del almacenamiento de energía, en los últimos años se han hecho grandes progresos en la investigación de las baterías de flujo de vanadio redox en energías limpias. Las baterías de flujo de vanadio redox tienen amplias perspectivas de mercado en la generación de energía eólica, la generación de energía fotovoltaica, la regulación de picos de red, las centrales eléctricas de distribución, las estaciones base de comunicaciones y otros campos, y se han utilizado en sistemas comerciales de almacenamiento de energía.