Mercado de baterías de película fina: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028, segmentado por tipo de batería (desechable, recargable), por voltaje (menos de 1,5 V, de 1,5 V a 3 V y más de 3 V), por aplicación (dispositivos portátiles, médicos, productos electrónicos de consumo, tarjetas inteligentes y otros), por región y competencia

Las baterías de película fina son baterías de estado sólido o baterías que combinan electrodos sólidos y un electrolito sólido. Las baterías de película fina, como otras baterías, tienen un ánodo y un cátodo, así como un electrolito que actúa como separador entre los dos electrodos.

Las baterías de película fina tienen varios beneficios sobre las baterías de estado sólido recargables convencionales. Pueden utilizarse para fabricar dispositivos electrónicos más pequeños debido a su tamaño, que es el primer beneficio y el más evidente. Además, las baterías de película fina con frecuencia superan a las baterías de estado sólido más voluminosas en términos de rendimiento, voltaje de salida promedio, peso, flexibilidad, densidad de energía, riesgo de fuga de electrolito, empaquetamiento más compacto y ciclos de vida. Estas baterías de película fina tienen un mecanismo de inserción reversible de litio eficaz entre los electrodos, al igual que las baterías recargables típicas.

Las baterías de película fina accesibles comercialmente tienen una amplia gama de usos, incluidos los sistemas de almacenamiento de energía renovable, tarjetas inteligentes, etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID), dispositivos electrónicos portátiles, desfibriladores, estimuladores neurológicos, marcapasos y sensores inalámbricos.

Las baterías de película fina se distinguen por su alto nivel de seguridad. Son preferibles a las celdas de electrolito líquido utilizadas actualmente, especialmente en términos de proximidad al usuario, porque solo utilizan componentes de estado sólido. Además, la posibilidad de apilar celdas individuales permite una personalización óptima de la batería de película fina para cada escenario de aplicación, y la flexibilidad mecánica inherente hace posible la integración en una variedad de superficies. La capacidad de la batería de película fina para integrarse en esta situación no tiene restricciones. El usuario tiene total libertad para elegir la forma y la geometría de la celda y puede adaptarse a sus preferencias. Se espera que estos factores impulsen el crecimiento del mercado global de baterías de película delgada.

Las baterías de película delgada han evolucionado en los últimos años en términos de densidad, vida útil y mayor seguridad. Los principales actores se ven impulsados hacia la mejora técnica por la creciente demanda de estas baterías en dispositivos electrónicos, dispositivos médicos y relojes inteligentes, lo que permite que las baterías se vuelvan más delgadas o más flexibles.

Además, el uso de estas baterías se acelerará por el uso creciente de tarjetas inteligentes y tarjetas electrónicas en los sectores del gobierno y el transporte para aumentar la seguridad. Las tarjetas inteligentes aumentan el uso de tarjetas inteligentes a nivel mundial al proporcionar identificación personal, autenticación, almacenamiento de datos y procesamiento de aplicaciones. Además, el mercado de la tecnología de baterías de película delgada está siendo impulsado por el uso creciente de tarjetas inteligentes en Europay, Mastercard y Visa.

Creciente demanda de componentes electrónicos para respaldar el mercado global de baterías de película delgada

La demanda de componentes electrónicos ha aumentado como resultado de la expansión del mercado de dispositivos como teléfonos móviles, equipos médicos y relojes inteligentes. En todo el mundo, se están desarrollando numerosos dispositivos y sistemas electrónicos diminutos. Debido a que es difícil reducir el tamaño de los dispositivos electrónicos utilizando baterías comunes, la miniaturización se está volviendo cada vez más necesaria. Además, la necesidad de baterías diminutas ha sido causada por la disminución de los factores de forma de las tecnologías implantables y ponibles.

La creciente adopción de sensores inalámbricos en todo el mundo está impulsando el mercado global de baterías de película delgada

A medida que evolucionan los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) y la tecnología de sensores inalámbricos, los sensores inalámbricos se están adoptando más ampliamente en todo el mundo. Estas tecnologías están comenzando a convertirse en alternativas viables para las fuentes de energía de los sistemas integrados, lo que permitiría el uso de sensores inalámbricos. Las baterías tendrían la oportunidad de crecer a medida que los sensores inalámbricos basados en la recolección de energía se usen más ampliamente. El uso de tarjetas inteligentes para la autenticación es otro factor que promueve la expansión. Tanto el negocio de los wearables como el movimiento de IoT se expandirán en los próximos años. IoT respalda estos segmentos de usuarios finales, lo que a su vez ayuda al crecimiento del mercado de baterías de película delgada. La electrónica impresa flexible y la tecnología ponible son dos de las categorías de aplicación que están creciendo más rápido. Las baterías de película fina son cada vez más necesarias para alimentar dispositivos durante períodos prolongados a medida que aumenta el número de dispositivos conectados a la IoT. Estos dispositivos necesitan una comunicación inalámbrica que consume muy poca energía, es económica y, a menudo, tiene un tamaño muy pequeño. Las necesidades mencionadas anteriormente se satisfacen de manera efectiva con baterías de película fina.

La flexibilidad de las baterías de película fina impulsa el crecimiento del mercado

Las aplicaciones en las que la flexibilidad y el delgadez son cruciales se ven facilitadas en gran medida por la capacidad de recarga de la batería flexible de alta densidad. La electrónica de consumo y la tecnología portátil son dos áreas bien conocidas en las que se necesitan urgentemente baterías flexibles. Por lo tanto, tanto las empresas existentes como las que están en desarrollo anticipan la integración exitosa de estas importantes aplicaciones con baterías flexibles para aumentar el rendimiento. Además, las baterías flexibles tendrían posibilidades como resultado de los esfuerzos inminentes para utilizar realmente baterías recargables para aplicaciones de alto consumo energético, lo que conduciría a un crecimiento masivo en el mercado de baterías flexibles.

Alto costo de las materias primas y falta de estandarización

En comparación con las baterías de iones de litio, el costo de las materias primas utilizadas para fabricar estas baterías es más alto. Debido a sus propiedades químicas y precios volátiles, muchas materias primas también tienen gastos de manipulación de materiales sustanciales. Las baterías de película fina no son fabricadas de manera uniforme por diferentes fabricantes, lo que causa problemas de compatibilidad cuando se utilizan con otros dispositivos. Además, la naturaleza cíclica de los precios de estos productos básicos y sus altos costos de manipulación de materiales dan como resultado altos costos del producto final. Además, la industria se enfrenta a un obstáculo significativo en forma de altos costos iniciales relacionados con la producción y comercialización de baterías de película fina, a pesar del creciente potencial de aceptación del producto. La fabricación de baterías de película fina es bastante cara porque depende de metales de tierras raras como el litio. El alto coste del litio eleva aún más el precio de una batería de película fina, lo que la hace inasequible para muchos fabricantes de bienes de consumo pequeños y medianos.

Además, en función de los requisitos de los fabricantes, las tecnologías patentadas utilizadas para producir baterías flexibles impresas varían de un fabricante a otro. Dado que estas baterías se fabrican específicamente para dispositivos electrónicos específicos, su uso con otros dispositivos provocará problemas de compatibilidad. Como resultado, el mercado de baterías flexibles impresas se ve limitado por la falta de estándares que se deben cumplir durante el desarrollo de baterías.

Acontecimientos recientes

• La start-up LionVolt BV, con sede en los Países Bajos, una división de la Organización Holandesa para la Investigación Científica Aplicada (TNO), anunció en noviembre de 2021 que había recaudado 4,29 millones de dólares en una ronda de financiación de Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij (BOM), la organización de desarrollo de la región, y la firma de capital de riesgo y capital de crecimiento con sede en Ámsterdam Prime Ventures. Con el dinero, LionVolt desarrollaría su tecnología de batería de película delgada de estado sólido 3D, que la compañía planea emplear primero en tecnologías portátiles y vehículos eléctricos.

Segmentación del mercado

Actores del mercado

Los principales actores del mercado en el mercado global de baterías de película delgada son