Giảm kích thước là một thách thức đối với pin RF (hệ thống lưu trữ điện ở thành phố Đại Liên, tỉnh Liêu Ninh, do Dalian Yuke cung cấp) (do công ty cung cấp)
Hai nhà sản xuất lớn ở Trung Quốc và Nhật Bản đang cạnh tranh trong lĩnh vực pin lưu trữ cho các cơ sở phát điện, lĩnh vực nắm giữ chìa khóa cho sự lan tỏa của năng lượng tái tạo. Công ty TNHH Phát triển Công nghệ Dalian Lungken sẽ tăng gấp ba công suất sản xuất vào cuối năm 2023, và Sumitomo Electric Industries sẽ phát triển các loại máy nhỏ để mở rộng nhu cầu. Nó được sử dụng để lưu trữ và giải phóng lượng điện dư thừa một cách linh hoạt nhằm ổn định cung cầu. Nếu cạnh tranh làm giảm giá và nâng cao chức năng, nó có khả năng giúp chính phủ và các công ty khử cacbon.
■ Công suất sản xuất Dalian Yuke tăng gấp ba lần
Hệ thống sản xuất và phát triển sẽ được tăng cường cho một loại pin được gọi là "dòng oxy hóa khử (RF)", có thế mạnh về tuổi thọ cao và an toàn. Vào tháng 6, một công ty điện lực ở Đại Liên, Trung Quốc, đã bắt đầu vận hành một loại pin cỡ lớn do Dalian Yuke sản xuất để sản xuất năng lượng gió.
Tổng công suất lưu trữ điện là 400.000 kilowatt giờ. Đây được cho là một trong những dự án xây dựng đơn lẻ lớn nhất thế giới, với tổng vốn đầu tư 1,9 tỷ nhân dân tệ (khoảng 38 tỷ yên) của các công ty điện lực và các công ty khác.
Một cơ sở có một trong những hệ thống lưu trữ năng lượng lớn nhất thế giới về dung lượng pin RF (tháng 7, thành phố Đại Liên, tỉnh Liêu Ninh)
Pin RF sử dụng một máy bơm để luân chuyển chất điện phân được lưu trữ trong bể, và các ion vanadi, một kim loại hiếm, được lưu trữ và thải ra ngoài. Có thể nói, nó là một loại pin "hoàn toàn bằng chất lỏng". Ưu điểm lớn nhất là tuổi thọ dài từ 20 năm trở lên, và pin lithium-ion chính cho xe điện (EV) được cho là có tuổi thọ khoảng 10 năm.
Tính đến tháng 8, Dalian Yuke đã cung cấp khoảng 560.000 kWh. Trong tương lai, cơ sở đã hoạt động ở Đại Liên sẽ được mở rộng để thêm 400.000 kWh.
■ 60% thị trường Trung Quốc
Công ty có một nhà máy pin ở Đại Liên với công suất sản xuất hàng năm là 1,2 triệu kilowatt giờ. Tổng giám đốc Wang Xiaoli cho biết trong một cuộc phỏng vấn, "Chúng tôi sẽ mở rộng năng lực sản xuất hàng năm lên ít nhất 4 triệu kilowatt giờ vào cuối năm 2023."
Công ty được thành lập vào năm 2008, với vốn đầu tư khoảng 20% bởi một công ty liên kết của một viện nghiên cứu nhà nước hoạt động mạnh trong lĩnh vực pin. Theo BloombergNEF, một công ty nghiên cứu, thị trường Trung Quốc chiếm khoảng 60% (tính đến năm 2020) lượng pin RF đã được lắp đặt trên thế giới trên cơ sở dung lượng. Dalian Yuka đặt mục tiêu duy trì phần lớn thị phần vào năm 2025 và muốn củng cố vị thế là tập đoàn lớn nhất thế giới.
Mặt khác, vào năm 2001, Sumitomo Electric đã dẫn đầu trong việc thương mại hóa pin RF. Vào tháng 3 năm 2010, chúng tôi đã giao một pin RF có công suất 51.000 kWh, lớn nhất ở Nhật Bản, cho Công ty Điện lực Hokkaido. Nó cũng đã được cung cấp cho Hoa Kỳ, Đài Loan và Maroc, với tổng công suất là 159.000 kWh.
Thiết bị ắc quy dòng oxy hóa khử do Sumitomo Electric chuyển giao cho Hokkaido Electric Power
Sản lượng điện mặt trời và điện gió không ổn định, nếu cung quá cầu sẽ gây mất điện trên diện rộng. Thị trường toàn cầu cho pin lưu trữ tĩnh như pin RF dự kiến sẽ mở rộng, do nhu cầu điều chỉnh cung và cầu năng lượng tái tạo. Theo Fuji Keizai (Tokyo / Chuo), dự kiến sẽ đạt 3,446 nghìn tỷ yên vào năm 2035, tăng 2,4 lần so với năm 2021.
Theo Viện nghiên cứu Yano (Nakano, Tokyo), pin RF sẽ chiếm khoảng 22% thị trường pin thế hệ tiếp theo toàn cầu vào năm 2030. Quy mô này là bên cạnh pin lithium-ion thể rắn hoàn toàn (45%), có triển vọng cho EVs và pin thứ cấp hữu cơ (24%) không sử dụng kim loại hiếm.
■ Đối với các vấn đề chi phí trong sản xuất và vận hành
Hiện tại, trong số các nhà sản xuất pin RF, các công ty Trung Quốc đang đạt được đà phát triển vì họ có lợi thế trong việc đảm bảo vanadi, nguyên liệu chính. Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, Trung Quốc chiếm 66% sản lượng vanadi toàn cầu vào năm 2021. Ngoài Dalian Rongke, công ty mới nổi Gerui Paluofu Technology (thành phố Bàn Cẩm, tỉnh Liêu Ninh) đã khởi công xây dựng nhà máy sản xuất pin RF với vốn đầu tư 1 tỷ nhân dân tệ vào tháng 7 vừa qua. Beijing Puneng Century Technology (Bắc Kinh) đã cung cấp khoảng 70.000 kWh.
Các công ty Trung Quốc đã tận dụng thế mạnh của mình về quy mô sản xuất và khả năng cạnh tranh về chi phí, và đã vươn lên xếp hạng trong số các nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời và pin EV hàng đầu thế giới. Masato Yoshida, nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện Kinh tế Năng lượng, Nhật Bản (Chuo, Tokyo) đề cập rằng có từ 50 đến 70 nhà sản xuất pin RF trên thế giới, nói rằng, "Nhiều công ty Trung Quốc sẽ tham gia thị trường và cạnh tranh sẽ ngày càng gay gắt."
Ngoài kích thước của thân máy chính, giá cao là vấn đề khiến pin RF tràn lan. Chi phí cho mỗi kilowatt giờ đang gần bằng với pin lithium-ion đối với các loại có thể sạc và xả trong thời gian 8 giờ. Tuy nhiên, do công suất lớn nên tổng chi phí cao. Người ta cho rằng cung và cầu vanadi sẽ eo hẹp, đây là một yếu tố dẫn đến giá thành cao.
Sự xuất hiện của các mô hình thế hệ tiếp theo Tăng cường cạnh tranh thị trường
Pin RF không phải là loại duy nhất nhắm vào thị trường pin lưu trữ năng lượng tái tạo. Ngoài pin lithium-ion, sự phát triển của pin lưu trữ thế hệ tiếp theo đang tiến triển với tốc độ nhanh chóng.
"Pin hoàn toàn bằng nhựa", sử dụng vật liệu chính là nhựa thông, có cơ chế hoạt động cơ bản giống như pin lithium-ion, nhưng được cho là có khả năng chống cháy và độ an toàn cao. Một loại "pin không khí" sử dụng vật liệu thu nhận oxy từ không khí cho điện cực dương và kim loại cho điện cực âm cũng đang thu hút sự chú ý. Vật liệu làm điện cực rẻ và tùy thuộc vào loại, chi phí sản xuất dự kiến sẽ thấp hơn một phần mười so với pin lithium-ion.
Theo Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp, thị phần pin lithium-ion cố định trên toàn cầu của Nhật Bản là 27,4% vào năm 2016, nhưng đã giảm xuống 4,5% vào năm 2020. Mất thị trường vào tay các nhà sản xuất Hàn Quốc và Trung Quốc, các nhà sản xuất Nhật Bản đang buộc phải tận dụng khả năng cạnh tranh về công nghệ và chi phí của họ.
