Mercado de supercondensadores: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico segmentado por tipo de producto (condensador de doble capa, pseudocondensadores y condensadores híbridos), tipo de módulo (módulos de menos de 10 voltios, módulos de 10 voltios a 25 voltios, módulos de 25 voltios a 50 voltios, módulos de 50 voltios a 100 voltios y módulos de más de 1

Descripción general del mercado

El mercado global de supercondensadores se valoró en USD 2,78 mil millones en 2022 y se prevé que proyecte un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 16,42% hasta 2028. Un supercondensador, también conocido como ultracondensador o condensador electroquímico, es un dispositivo de almacenamiento de energía que cierra la brecha entre los condensadores convencionales y las baterías. Almacena y libera energía mediante la separación de cargas eléctricas a través de un electrolito y un material conductor de electricidad, generalmente hecho de carbón activado. Los supercondensadores tienen la capacidad de almacenar y entregar mayores cantidades de energía en comparación con los condensadores tradicionales, al tiempo que ofrecen ciclos de carga y descarga más rápidos que las baterías. El mercado global de supercondensadores se refiere al panorama industrial y de mercado que rodea la producción, distribución y uso de supercondensadores para diversas aplicaciones. Estas aplicaciones incluyen, entre otrasAlmacenamiento de energíalos supercondensadores pueden almacenar energía y liberarla rápidamente, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren ráfagas cortas de energía, como sistemas de frenado regenerativo en vehículos y sistemas de energía de respaldo. Electrónica de consumolos supercondensadores se pueden usar en dispositivos electrónicos como teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles y computadoras portátiles para proporcionar ráfagas rápidas de energía para funciones como flashes de cámara y retención de datos durante la pérdida de energía. Energía renovablelos supercondensadores se pueden integrar en sistemas de energía renovable, como instalaciones de energía solar o eólica, para proporcionar almacenamiento de energía a corto plazo y gestionar fluctuaciones en la producción de energía.

Impulsores clave del mercado

Se espera que el uso de supercondensadores globales aumente a nivel internacional debido a la creciente aceptación por parte de la industria automotriz y la creciente preferencia de los clientes por los vehículos eléctricos/híbridos eléctricos (HEV).

Una batería de alta capacidad con un valor de capacitancia significativamente mayor que los capacitores convencionales pero con restricciones de voltaje más bajas se conoce como supercondensador (SC), también conocido como ultracondensador. Elimina el vacío que dejan las baterías recargables y los capacitores electrolíticos. En comparación con los capacitores electrolíticos, generalmente almacena de 10 a 100 veces más energía por unidad de volumen o masa, acepta y entrega carga considerablemente más rápido y puede soportar muchos más ciclos de carga y descarga que las baterías recargables. La función principal de los supercondensadores es utilizar la adsorción y desorción reversible de iones en las interfaces de los materiales de los electrodos y los electrolitos. Los supercondensadores (SC) son dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica que almacenan y liberan energía. Los supercondensadores se utilizan en aplicaciones que requieren numerosos ciclos rápidos de carga/descarga en lugar de un almacenamiento de energía compacto a largo plazo, como el frenado regenerativo, el almacenamiento de energía a corto plazo o el suministro de energía en modo ráfaga en automóviles, autobuses, trenes, grúas y ascensores. Los dispositivos más pequeños se utilizan como una copia de seguridad de energía de memoria de acceso aleatorio estática (SRAM).

La creciente tendencia de los dispositivos digitales impulsa el crecimiento del mercado en el período de pronóstico

Las baterías de automóviles eléctricos tradicionales están siendo reemplazadas por supercondensadores debido a su carga rápida y estabilidad de temperatura. Los supercondensadores también son más flexibles que las baterías normales. La alta demanda de un suministro de energía estable para aplicaciones como GPS, reproductores multimedia portátiles, computadoras portátiles y dispositivos móviles es una tendencia emergente en el mercado estudiado.

Sobre la base de la tecnología actual de supercondensadores, se están realizando más investigaciones para la creación de soluciones económicas y creativas. Esto subraya la necesidad de reducir el costo de producción de electrodos basados en carbono y la dependencia de componentes esenciales, al tiempo que se proporciona una alternativa más rentable y respetuosa con el medio ambiente a las versiones actuales. Por ejemplo, los científicos del Imperial College London y el University College London (UCL) han creado recientemente un material de electrodo para supercondensadores que es más denso en energía y respetuoso con el medio ambiente, allanando el camino para una mayor adopción en el mercado de la tecnología de vehículos eléctricos de alta potencia y carga rápida.

El crecimiento de los supercondensadores en la industria automotriz también ha sido impulsado por numerosos fabricantes del mercado que observaron un aumento significativo en las ventas en el sector de los automóviles eléctricos. Por ejemplo, se prevé que los volúmenes de vehículos eléctricos se vendan en 10,6 millones para todo el año 2022, lo que representa un salto del 57% con respecto a 2021, con los vehículos eléctricos de batería alcanzando los 8 millones de unidades y los vehículos híbridos enchufables, los 2,6 millones de unidades. Además, se prevé que para finales de 2022, se utilizarán casi 27 millones de vehículos eléctricos, incluidos vehículos ligeros, el 70% de los vehículos eléctricos de batería y el 30% de los vehículos híbridos enchufables.

La creciente industria de automóviles eléctricos de China

Para alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono para 2060, se prevé que la demanda china de supercondensadores aumente a uno de los ritmos más rápidos del mundo en mucho tiempo. La cuota de mercado total de supercondensadores en China seguirá creciendo como resultado de la creciente demanda en los mercados posteriores, como los automóviles eléctricos. Además, varios nuevos actores han entrado al mercado, apoyados por la política gubernamental.

El sector automotriz en China es el de mayor influencia, y el país ha adquirido cada vez mayor importancia en el mercado automotriz global. El gobierno reconoce al sector automotriz, que incluye la industria de autopartes, como una de las industrias fundamentales de la economía. Según el Gobierno central de China, el país producirá 35 millones de automóviles para 2025, satisfaciendo la demanda de supercondensadores. China es considerada uno de los principales adoptantes de vehículos eléctricos, que son cada vez más populares. El 13.º Plan Quinquenal para la industria del transporte de China promueve el desarrollo de alternativas de movilidad ecológica como vehículos híbridos y eléctricos.

El Gobierno japonés avanza hacia modelos eléctricos o híbridos

Además, una de las infraestructuras fundamentales que impulsaron la economía japonesa y se desarrollaron junto con la expansión de otras industrias es el transporte. Además, Japón se está moviendo en la dirección de los automóviles eléctricos. Por ejemplo, Toyota, el principal fabricante de automóviles del país, colaboró con Mazda, otro participante importante, para desarrollar tecnologías de vehículos eléctricos para automóviles eléctricos, incluidos minivans, automóviles de pasajeros, SUV y camionetas ligeras. Atiende la demanda de supercondensadores.

Para 2050, el gobierno japonés quería que todos los automóviles nuevos vendidos en el país fueran modelos eléctricos o híbridos. El país pretende proporcionar subsidios para acelerar el desarrollo de baterías y motores de vehículos eléctricos por parte del sector privado. El gobierno aspira a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos, por lo que los fabricantes japoneses de autobuses y camiones se están concentrando más en la producción de coches eléctricos. Como ejemplo, Hino Motors Ltd. presentó su primer modelo de camión híbrido diésel-eléctrico.

Principales desafíos del mercado

El alto coste de los supercondensadores y ultracondensadores dificulta la expansión del mercado

El alto coste de los supercondensadores y ultracondensadores dificulta la expansión del mercado y limita su uso en una amplia gama de posibles aplicaciones. Los materiales utilizados en el recubrimiento de los electrodos, como los carbones activados, contribuyen considerablemente al alto coste de los supercondensadores en su conjunto. Se prevé que los carbones activados de grado para supercondensadores cuesten más de 15 dólares por kg, lo que demuestra el alto coste de los productos finales. Los supercondensadores son caros, lo que repercute en el precio de su adopción en términos de vatio-hora. Según las investigaciones, el coste de los supercondensadores no acuosos puede alcanzar los 2400 USD/KWh, lo que es sustancialmente más caro que el precio de las baterías de iones convencionales y ligeras.

Tendencias clave del mercado

Creciente demanda de soluciones de almacenamiento de energía

La necesidad de soluciones de almacenamiento de energía eficientes, tanto para dispositivos electrónicos portátiles como para aplicaciones a mayor escala, como la integración de energías renovables y el transporte eléctrico, estaba impulsando la demanda de supercondensadores. Su capacidad para proporcionar ráfagas rápidas de energía y su alto ciclo de vida los hacía atractivos para diversas necesidades de almacenamiento de energía. El aumento de los vehículos eléctricos (VE) y los supercondensadores se estaban explorando como componentes complementarios en vehículos eléctricos e híbridos. Se utilizaban para capturar y liberar energía durante el frenado y la aceleración, mejorando la eficiencia general y ampliando la vida útil de las baterías mediante la gestión de las demandas de alta potencia. Integración con sistemas de energía renovablelos supercondensadores se estaban incorporando a los sistemas de energía renovable, como las instalaciones solares y eólicas, para ayudar a gestionar las fluctuaciones en la generación de energía y mejorar la estabilidad de la red. Proporcionaban tiempos de respuesta rápidos para equilibrar la oferta y la demanda de energía. La investigación en curso destinada al desarrollo de nuevos materiales y técnicas de fabricación para supercondensadores estaba impulsando mejoras en su densidad energética, densidad de potencia y rendimiento general. Los nanomateriales y el grafeno eran áreas de exploración particularmente prometedoras.

Miniaturización para electrónica ponible

La tendencia hacia una electrónica ponible más pequeña y eficiente estaba impulsando el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía compactas y ligeras. Los supercondensadores se estaban integrando en los wearables para proporcionar ráfagas de energía rápidas sin añadir peso significativo. A medida que la demanda de soluciones de almacenamiento de energía seguía creciendo, muchas empresas estaban invirtiendo en investigación y desarrollo para mejorar la tecnología de supercondensadores. Esto incluía mejorar la eficiencia del almacenamiento de energía, reducir la resistencia interna y ampliar la vida útil del ciclo. Enfoque en la sostenibilidad medioambientallos supercondensadores suelen considerarse más respetuosos con el medio ambiente que las baterías tradicionales debido a su uso de materiales no tóxicos y su potencial de reciclaje. A medida que las preocupaciones medioambientales cobraron importancia, el mercado vio un mayor interés en las soluciones de almacenamiento de energía sostenible. Integración con dispositivos de Internet de las cosas (IoT)los supercondensadores estaban encontrando aplicaciones en dispositivos de IoT donde proporcionaban ráfagas rápidas de energía para lecturas de sensores, transmisión de datos y mantenimiento de la funcionalidad del dispositivo durante interrupciones de energía. Las empresas del mercado de supercondensadores estaban formando asociaciones y colaboraciones para combinar la experiencia y los recursos para soluciones de almacenamiento de energía más innovadoras e integrales.

Información segmentaria

Información sobre el tipo de producto

Los pseudocondensadores representaron el segmento más grande debido a su capacidad de almacenar energía eléctrica mediante la transferencia de cargas electrónicas entre el electrodo y el electrolito a través de pseudocondensadores. Además, la creciente demanda de pseudocondensadores, que requieren tanto energía como potencia, está impactando positivamente en el mercado.

Información sobre materiales

El óxido de carbono y metal mantuvo la mayor participación de mercado, ya que dificulta la fabricación de varios supercondensadores de rendimiento atractivo en una amplia ventana de voltaje. Además, la creciente demanda de supercondensadores basados en óxido de carbono y metal incluye baterías con mayor capacidad, mejor vida útil y confiabilidad, lo que tendrá un impacto positivo en el mercado.

Información sobre el tipo de módulo

Los supercondensadores por debajo de 25 V mantuvieron el mercado más grande, ya que estos módulos se encuentran en varias versiones y se consideran adecuados para aplicaciones que requieren potencia pulsada y pequeña capacitancia. Tienen una resistencia equivalente muy baja y una larga vida útil, lo que garantiza un mantenimiento mínimo en los sistemas utilizados. Además, el mercado se verá influenciado positivamente por la creciente demanda de estos módulos en la lectura automática de medidores

Información regional

La región de Asia Pacífico se ha consolidado como líder en el mercado global de supercondensadores con una importante participación en los ingresos en 2022

Acontecimientos recientes

• En septiembre de 2022, Godi India anunció la creación de supercondensadores para alargar la vida útil de las baterías de los vehículos eléctricos. Con su planta en Hyderabad, la empresa es la primera en producir supercondensadores de alta potencia de 3000F (faradios). La empresa también pondrá en funcionamiento una planta de producción de supercondensadores de 200 kWh para satisfacer diversas demandas locales e internacionales.
• Según CAP-XX Limited, los superdeportivos Murata de forma prismática y delgada se pusieron en producción a gran escala y comenzaron a enviarse en enero de 2021.
• Julio de 2021- AVX Company, un fabricante y proveedor líder de componentes electrónicos innovadores y sistemas de interconexión, sensores, control y antena, ha presentado una nueva y brillante colección de supercondensadores estándar y personalizados.
• En mayo de 2022 se formó una empresa conjunta entre CAP-XX Limited e Iconic Industries. Esta empresa es responsable de la comercialización de óxido de grafeno reducido (rGO), que se utiliza en supercondensadores y otros dispositivos de almacenamiento de energía. En nombre de la empresa conjunta, CAP-XX utilizará rGO para producir y comercializar supercondensadores y otros dispositivos de almacenamiento de energía bajo el nombre CAP-XX.
• Kyocera AXA presentó una línea de supercondensadores tipo bolsa en agosto de 2022 para reducir las baterías de sobretensión actual. Estos condensadores se pueden utilizar de forma independiente como dispositivos de respaldo de energía del sistema, a veces reemplazando a las baterías, o se pueden utilizar junto con baterías primarias o secundarias.

Principales actores del mercado

• Maxwell Technologies
• Skeleton Technologies
• Nesscap Energy (parte de Maxwell Technologies)
• Panasonic Corporation
• CAP-XX
• Nippon Chemi-Con Corporation
• Ioxus (adquirida por Eaton)
• Yunasko
• Supercondensador Elton
• VINATech