Mercado de baterías y celdas de iones de litio por voltaje (bajo (por debajo de 12 V), alto (por encima de 36 V)), componentes (cátodo, ánodo, solución electrolítica) y región para 2024-2031

Valoración del mercado de baterías y celdas de iones de litio2024-2031

La adopción generalizada de vehículos eléctricos (VE) y el cambio a fuentes de energía renovables son impulsores importantes de la demanda de baterías de iones de litio de alto rendimiento y eficiencia energética para aplicaciones de almacenamiento estacionario y automotriz. Además, las políticas gubernamentales que apoyan la energía sostenible y la reducción de las emisiones de carbono, junto con la caída de los costos de las baterías y el aumento de las inversiones en instalaciones de producción de baterías, están impulsando la expansión del mercado para superar los ingresos de USD 65,18 mil millones en 2024 y alcanzar los USD 170,61 mil millones para 2031.

Los avances en la tecnología de baterías, como una mayor densidad energética, una vida útil más larga y capacidades de carga más rápidas, son impulsores clave de la industria de baterías y celdas de iones de litio. Estos avances no solo mejoran el rendimiento y la confiabilidad de las baterías de iones de litio, sino que también satisfacen la creciente demanda de vehículos eléctricos, dispositivos portátiles y sistemas de almacenamiento de energía de la red que se espera que aumente de manera constante en los próximos años para crecer a una CAGR de aproximadamente 14,10 % entre 2024 y 2031.

Mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litiodefinición/descripción general

Las celdas y los paquetes de baterías de iones de litio son dispositivos de almacenamiento de energía recargables que utilizan iones de litio para producir electricidad. Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en una variedad de industrias, incluidas la electrónica de consumo, la automoción, la aeroespacial y los sistemas de almacenamiento de energía renovable. Son conocidas por su alta densidad energética, su diseño liviano y su ciclo de vida extendido. Estas baterías alimentan una amplia gama de productos, incluidos teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, automóviles eléctricos y soluciones de almacenamiento de energía a escala de red.

Además, a medida que se acelera el cambio mundial hacia la energía limpia y aumenta la demanda de vehículos eléctricos, se espera que la tecnología de baterías de iones de litio se expanda exponencialmente, impulsando avances como baterías de estado sólido, nuevos materiales de cátodos y características de seguridad mejoradas. Con esfuerzos continuos de I+D enfocados en mejorar el rendimiento y reducir los costos, el potencial futuro de las celdas y los paquetes de baterías de iones de litio es emocionante y marca el comienzo de un cambio de paradigma hacia un panorama energético más electrificado y sostenible.

¿El aumento de la implementación de sistemas de almacenamiento de energía renovable impulsará el uso de celdas y baterías de iones de litio? Mercado?

Se prevé que el aumento del uso de sistemas de almacenamiento de energía renovable provoque un crecimiento considerable en el mercado de baterías y celdas de iones de litio. Las fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica, son cada vez más populares a medida que los gobiernos de todo el mundo intentan minimizar su huella de carbono y pasar a fuentes de energía más ecológicas. La generación de energía renovable, por otro lado, es fundamentalmente intermitente porque está determinada por factores como el clima y la hora del día. Para resolver esta intermitencia y proporcionar un suministro de energía constante, existe una demanda creciente de tecnologías de almacenamiento de energía efectivas.

Las baterías de iones de litio son ideales para almacenar energía renovable debido a su alta densidad energética, capacidades de carga rápida y bajas tasas de autodescarga. Estas baterías pueden almacenar energía adicional creada durante períodos de alta producción de energía renovable y liberarla cuando la demanda es alta o la generación de energía renovable es baja. Como resultado, los paquetes de baterías de iones de litio son fundamentales para equilibrar la oferta y la demanda, mejorar la estabilidad de la red y maximizar el uso de fuentes de energía renovables.

Además, a medida que los avances técnicos y las economías de escala reducen el costo de las baterías de iones de litio, se vuelven más rentables para aplicaciones de almacenamiento de energía renovable. Esta reducción de costos, cuando se combina con incentivos gubernamentales, subsidios y mandatos regulatorios que promueven la adopción de energía renovable y proyectos de almacenamiento de energía, acelera el uso de paquetes de baterías de iones de litio en el sector de la energía renovable.

Además, la adaptabilidad de la tecnología de baterías de iones de litio permite soluciones escalables de almacenamiento de energía, que van desde pequeños sistemas de baterías para el hogar hasta iniciativas de almacenamiento a gran escala a nivel de red. Esta adaptabilidad permite que las baterías de iones de litio satisfagan las diferentes necesidades de los clientes residenciales, comerciales e industriales, acelerando el crecimiento del mercado.

Por ejemplo, en enero de 2023, Cabot Corporation (NYSECBT) declaró hoy que tiene la intención de ampliar su capacidad de aditivos de carbono conductivo (CCA) en los Estados Unidos para fortalecer su liderazgo en el mercado y facilitar la transición a los vehículos eléctricos (VE). Cabot tiene la intención de aumentar la capacidad de carbonos conductores en sus instalaciones existentes en Pampa, Texas, como parte de un programa de inversión de $200 millones durante los próximos cinco años destinado a impulsar la producción de CCA de la empresa en los EE. UU.

La creciente demanda de vehículos eléctricos (VE) es un impulsor importante del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio. A medida que la industria automotriz hace la transición a la electrificación, las baterías de iones de litio han surgido como la solución de almacenamiento de energía preferida para los VE debido a su alta densidad de energía, ciclo de vida extendido y capacidades de carga rápida. Con los gobiernos de todo el mundo imponiendo severas normas sobre emisiones y ofreciendo incentivos para fomentar la adopción de vehículos eléctricos, la demanda de paquetes de baterías de iones de litio para alimentar vehículos eléctricos se está disparando. Esta tendencia se ve impulsada aún más por los avances en la tecnología de baterías, los menores costos de las baterías y la expansión de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos, lo que resulta en un crecimiento significativo del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio.

¿Las crecientes preocupaciones sobre la seguridad obstaculizarán el crecimiento del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio?

Las crecientes preocupaciones sobre la seguridad pueden impedir el crecimiento del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio. Las preocupaciones de seguridad sobre las baterías de iones de litio, como el descontrol térmico, los incendios y los peligros de explosión, han recibido mucha atención en los últimos años, especialmente en accidentes de alto perfil que involucran dispositivos de consumo, vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía. Estos problemas de seguridad tienen el potencial de erosionar la confianza del consumidor, dar lugar a retiradas de productos y desencadenar un escrutinio regulatorio, todo lo cual tiene una influencia en el crecimiento del mercado.

Las características químicas esenciales de las baterías de iones de litio, como la inflamabilidad del electrolito y la reactividad del material del electrodo, plantean problemas de seguridad en condiciones específicas. La sobrecarga, las perforaciones, los daños físicos y los defectos de fabricación pueden provocar una fuga térmica, lo que da como resultado una falla catastrófica. Las diferencias en los procedimientos de fabricación, los estándares de control de calidad y los diseños de celdas entre los fabricantes pueden tener un impacto en la seguridad y la confiabilidad de las baterías. Los procedimientos de fabricación inadecuados y las técnicas de control de calidad irregulares pueden poner en peligro la integridad de las baterías de iones de litio, lo que aumenta el riesgo de incidentes de seguridad.

El desempeño de seguridad de las baterías de iones de litio puede verse influenciado por las configuraciones de funcionamiento y los elementos ambientales a los que están expuestas. Las temperaturas extremas, el estrés mecánico y la exposición a la humedad o a los contaminantes pueden aumentar los riesgos de seguridad y acelerar la degradación de las baterías.

El creciente cumplimiento normativo obstaculiza el mercado; el diseño, las pruebas, el transporte y la eliminación de las baterías de iones de litio están sujetos a estrictas leyes y normas de seguridad, que plantean problemas de cumplimiento para los fabricantes y las partes interesadas. El incumplimiento de las normas de seguridad puede dar lugar a multas, responsabilidades legales y daños a la reputación, lo que ralentiza el crecimiento del mercado.

El crecimiento del mercado de células y paquetes de baterías de iones de litio puede verse obstaculizado por las dependencias de la cadena de suministro y las variaciones de los precios de las materias primas. El negocio depende en gran medida de una compleja cadena de suministro global para elementos esenciales como el litio, el cobalto y el níquel, que está influenciada por las operaciones mineras, las consideraciones geopolíticas y las redes de transporte. Las interrupciones de la cadena de suministro, como las causadas por tensiones comerciales, catástrofes naturales o disputas laborales, pueden provocar escasez, retrasos y aumento de los costos, lo que afecta los cronogramas de fabricación y la disponibilidad de los productos.

Además, las fluctuaciones en los precios de las materias primas, que se ven influidas por la dinámica de la oferta y la demanda, la especulación del mercado y los cambios regulatorios, pueden tener un impacto en los costos de fabricación y los márgenes de ganancia, creando problemas para los fabricantes de baterías de iones de litio y las partes interesadas.

Las preocupaciones sobre el reciclaje y el impacto ambiental pueden impedir el crecimiento del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio. A medida que aumenta la demanda de baterías de iones de litio, también lo hace la cantidad de desechos de baterías al final de su vida útil, lo que crea problemas para el reciclaje y la eliminación adecuados. La infraestructura y los métodos limitados para el reciclaje de baterías, combinados con las preocupaciones sobre la contaminación ambiental y el agotamiento de los recursos, dan lugar a barreras gubernamentales y al escrutinio público. Para abordar estas dificultades, se requieren inversiones en tecnologías de reciclaje de baterías sostenibles, el desarrollo de modelos de economía circular y la adopción de materiales de batería ecológicos para reducir el impacto ambiental y garantizar la sostenibilidad a largo plazo del sector de las baterías de iones de litio.

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¿El uso creciente de media tensión (12 V-36 V) impulsará el mercado de celdas y baterías de iones de litio?

Se prevé que el uso creciente de baterías de iones de litio de media tensión (12 V - 36 V) aumente en gran medida el mercado de celdas y baterías de iones de litio. La electrónica portátil, las herramientas eléctricas, las bicicletas eléctricas, los patinetes y los pequeños coches eléctricos se encuentran entre las aplicaciones que se benefician de la media tensión. A medida que las preferencias de los consumidores evolucionan hacia una tecnología más eficiente y respetuosa con el medio ambiente, las baterías de iones de litio tienen una gran demanda en varias industrias debido a su alta densidad energética, diseño liviano y larga vida útil.

Con el auge de los teléfonos inteligentes, las computadoras portátiles, las tabletas y otros dispositivos portátiles, existe una demanda constante de fuentes de alimentación confiables y duraderas. Las baterías de iones de litio de voltaje medio brindan la mejor combinación de densidad de energía y tamaño, lo que las hace adecuadas para alimentar estos dispositivos de manera eficiente.

Las herramientas eléctricas inalámbricas se utilizan ampliamente en las industrias de la construcción, automotriz e industrial para una variedad de propósitos. Las baterías de iones de litio de voltaje medio brindan la energía y el tiempo de funcionamiento necesarios para operaciones exigentes y, al mismo tiempo, brindan la comodidad del funcionamiento inalámbrico. A medida que más sectores adoptan tecnologías inalámbricas, es probable que aumente la demanda de baterías de voltaje medio.

Aumento de la demanda de vehículos eléctricos Si bien las baterías de alto voltaje dominan el mercado de vehículos eléctricos, las baterías de voltaje medio son esenciales en vehículos eléctricos más pequeños, como bicicletas eléctricas, scooters y autos eléctricos de vecindario. A medida que la urbanización crece y los gobiernos impulsan opciones de transporte sostenible, se espera que la demanda de baterías de voltaje medio para estos vehículos eléctricos más pequeños se dispare.

Las baterías de iones de litio de voltaje medio también se emplean en sistemas de almacenamiento de energía a pequeña escala para uso doméstico y comercial. Estos sistemas proporcionan energía de respaldo durante los cortes, permiten la reducción de picos para reducir las facturas de electricidad y brindan integración con fuentes de energía renovables como la energía solar y eólica.

La categoría de alto voltaje (más de 36 V) es el segmento de más rápido crecimiento en el mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio, debido principalmente al uso creciente de vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía a escala de red y aplicaciones industriales que requieren una mayor potencia de salida. Las baterías de iones de litio de alto voltaje tienen mayor densidad energética y rendimiento, lo que las hace ideales para aplicaciones que requieren más potencia y mayor autonomía. A medida que se acelera el impulso mundial hacia la electrificación y se desarrolla la demanda de soluciones energéticas sostenibles, la categoría de alto voltaje está posicionada para una rápida expansión, impulsando un crecimiento significativo del mercado.

Por ejemplo, en julio de 2023, RELiON® Battery, líder mundial en investigación de baterías de litio, anunció hoy la disponibilidad de la nueva RB36V40, una batería de litio marina de 36 V y 40 Ah de larga duración. La nueva RB36V40 ofrece una capacidad máxima, un 20 % más que su equivalente de serie*, con menos complicaciones gracias a su arquitectura paralela. Los conectores mejorados y el pequeño tamaño del Grupo 31 hacen que la instalación a bordo sea sencilla y, con un 70 % menos de peso que el equivalente de plomo-ácido, la velocidad en el agua no se ve comprometida.

¿Acelerará la creciente demanda de componentes catódicos el mercado de baterías y celdas de iones de litio?

Es probable que la creciente demanda de componentes catódicos acelere la expansión del mercado de baterías y celdas de iones de litio. Los cátodos son componentes cruciales de las baterías de iones de litio e influyen en la densidad energética, el ciclo de vida y el rendimiento general. A medida que crece la necesidad de baterías de iones de litio en diversas áreas, incluidos los vehículos eléctricos, la electrónica de consumo y el almacenamiento de energía renovable, también lo hace la demanda de cátodos de alto rendimiento.

Con el cambio global hacia la movilidad eléctrica, impulsado por las preocupaciones sobre la contaminación del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero, existe una creciente demanda de baterías de iones de litio para alimentar vehículos eléctricos. Los materiales de cátodo utilizados en la producción de baterías para vehículos eléctricos, autobuses y camiones incluyen óxido de litio y cobalto (LCO), óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC) y fosfato de litio y hierro (LFP).

El auge de los teléfonos inteligentes, las computadoras portátiles, las tabletas y los dispositivos portátiles ha aumentado la demanda de baterías más pequeñas, livianas y con mayor densidad energética. Los materiales de cátodo con densidades de energía más altas, como el óxido de cobalto y litio (LCO) y el óxido de manganeso y litio (LMO), permiten el desarrollo de baterías electrónicas portátiles compactas y duraderas que se adaptan a las demandas de rendimiento y conveniencia del cliente.

A medida que las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, se generalizan, existe una mayor demanda de soluciones de almacenamiento de energía para abordar problemas de intermitencia y garantizar la estabilidad del sistema. Las baterías de iones de litio, con su alta densidad de energía y características de carga rápida, son ideales para almacenar energía renovable adicional. Los materiales de cátodo diseñados para una alta densidad de energía y una vida útil prolongada son fundamentales para los sistemas de almacenamiento de energía efectivos.

Las actividades de investigación y desarrollo en curso en ciencia de materiales y tecnología de baterías tienen como objetivo mejorar el rendimiento y la rentabilidad de los materiales de cátodo. Los ánodos con predominio de silicio, los electrolitos de estado sólido y los sofisticados procesos de recubrimiento mejoran la densidad energética, la seguridad y la vida útil de las baterías de iones de litio, lo que aumenta la demanda de componentes de cátodo.

Por ejemplo, en diciembre de 2023, Toshiba Corporation ha creado una novedosa batería de iones de litio que emplea un material de cátodo de alto potencial y clase 5V sin cobalto que puede utilizarse en diversas aplicaciones, incluidas herramientas eléctricas y coches eléctricos. El cátodo suprime eficazmente los gases que degradan el rendimiento creados por reacciones secundarias, lo que garantiza un alto voltaje y un rendimiento de alta potencia, según la empresa japonesa, que demostró la técnica en el reciente Simposio de Baterías de Japón en Osaka.

La categoría de soluciones electrolíticas está impulsando un crecimiento considerable en el mercado de células y paquetes de baterías de iones de litio. Los avances en la química de los electrolitos destinados a mejorar la seguridad, la estabilidad y la durabilidad de las baterías están impulsando la introducción de soluciones electrolíticas mejoradas, especialmente en vehículos eléctricos y almacenamiento de energía. Las soluciones avanzadas de electrolitos, que se centran en mejorar el rendimiento y abordar dificultades críticas como la estabilidad térmica y la formación de dendritas, se están volviendo cada vez más populares, impulsando el rápido crecimiento del segmento y determinando el futuro de la tecnología de baterías de iones de litio.

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Por país/región

¿La creciente regulación de emisiones en América del Norte impulsará el mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio?

Es probable que los crecientes estándares de emisiones de América del Norte impulsen un crecimiento significativo en el mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio. Para abordar las preocupaciones ambientales y prevenir el cambio climático, los gobiernos norteamericanos, particularmente los de Estados Unidos y Canadá, están imponiendo reglas de emisiones cada vez más rigurosas. Estas leyes están impulsando a los fabricantes de automóviles a acelerar la implementación de automóviles eléctricos (VE) para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte.

Como resultado, existe una creciente necesidad de baterías de iones de litio para alimentar los VE, que son una alternativa más limpia y sostenible a los vehículos tradicionales con motor de combustión interna. Las baterías de iones de litio permiten que los VE funcionen con cero emisiones de escape, lo que ayuda a reducir las emisiones generales de carbono y mejorar la calidad del aire.

Además, las mejoras en las fuentes de energía renovable, como la energía solar y eólica, están aumentando la demanda de soluciones de almacenamiento de energía para manejar la intermitencia y mejorar la estabilidad de la red. Los paquetes de baterías de iones de litio son ideales para almacenar energía renovable generada a partir de varias fuentes, lo que permite una integración más fácil en la red y reduce la dependencia de los combustibles fósiles.

Además, el creciente énfasis en la eficiencia energética y la sostenibilidad en una variedad de industrias, incluidas la fabricación, los edificios comerciales y los servicios públicos, está impulsando el uso de soluciones de almacenamiento de energía alimentadas por baterías de iones de litio. Estas baterías pueden ayudar a las organizaciones a reducir los gastos de energía, optimizar el uso de la energía y apoyar los objetivos ambientales, aumentando así la demanda del mercado.

Los avances en las tecnologías de almacenamiento de energía renovable en América del Norte están impulsando un crecimiento significativo en el mercado de celdas y baterías de iones de litio. A medida que la región avanza hacia un futuro energético más sostenible, existe una creciente demanda de tecnologías de almacenamiento de energía eficientes que puedan aprovechar la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovable, como la energía solar y eólica.

Las baterías de iones de litio brindan una alternativa confiable y escalable para almacenar el exceso de energía renovable, lo que resulta en estabilidad de la red, control de la demanda y mayor penetración de energía renovable. Con los continuos avances tecnológicos y la caída de los costos, los paquetes de baterías de iones de litio se están convirtiendo rápidamente en la opción preferida para proyectos de almacenamiento de energía a escala de servicios públicos, instalaciones solares residenciales y aplicaciones comerciales, lo que resulta en un crecimiento significativo del mercado en América del Norte.

¿La creciente adopción de vehículos eléctricos en Asia Pacífico impulsará el mercado de celdas y baterías de iones de litio?

Se prevé que el creciente número de vehículos eléctricos (VE) en Asia Pacífico aumente significativamente el mercado de celdas y baterías de iones de litio. Asia Pacífico, en particular China, está impulsando la industria mundial de vehículos eléctricos a través de ambiciosas iniciativas gubernamentales, incentivos e inversiones destinadas a fomentar el transporte eléctrico y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. A medida que los países de la región migran hacia opciones de transporte más limpias, existe una creciente demanda de baterías de iones de litio de alto rendimiento para alimentar vehículos eléctricos.

La tecnología de baterías de iones de litio proporciona varios beneficios a los vehículos eléctricos, incluida una mayor densidad energética, una mayor autonomía de conducción y capacidades de carga más rápidas, lo que la convierte en la opción preferida para aplicaciones automotrices. Además, el aumento del costo y la disponibilidad de los modelos de vehículos eléctricos, junto con los avances en la tecnología de baterías y la infraestructura de carga, están impulsando la aceptación del consumidor y acelerando las tasas de adopción de vehículos eléctricos en Asia Pacífico.

Este auge en las ventas de vehículos eléctricos ha resultado en una mayor demanda de celdas y paquetes de baterías de iones de litio, ofreciendo perspectivas lucrativas para los fabricantes y proveedores regionales. Además, a medida que los gobiernos endurecen las reglas de emisiones y fomentan alternativas de transporte sostenibles, es probable que aumente la demanda de vehículos eléctricos y baterías de iones de litio, impulsando la expansión del mercado en Asia Pacífico.

El mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio de Asia Pacífico está creciendo significativamente como resultado de la creciente demanda de dispositivos portátiles y una mayor inversión en tecnologías de almacenamiento de energía renovable. A medida que la población de la región se vuelve más conectada y dependiente de los dispositivos electrónicos, la necesidad de baterías de iones de litio para teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y otros dispositivos electrónicos portátiles crece exponencialmente.

Además, a medida que las fuentes de energía renovables como la energía solar y eólica se vuelven más frecuentes, existe una creciente demanda de soluciones efectivas de almacenamiento de energía para abordar los desafíos de la intermitencia. Debido a su alta densidad energética y sus características de carga rápida, las baterías de iones de litio son ideales para almacenar energía renovable, lo que impulsa una importante inversión en proyectos de almacenamiento de baterías en Asia Pacífico e impulsa el crecimiento del mercado.

Panorama competitivo

El panorama competitivo del mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio comprende una combinación dinámica de fabricantes, proveedores y empresas emergentes de tecnología emergentes, cada uno de los cuales contribuye a la innovación y el crecimiento de la industria. Estas entidades se especializan en varios aspectos de la cadena de valor de las baterías, incluido el abastecimiento de materias primas, la fabricación de celdas, el ensamblaje de paquetes de baterías y las soluciones de reciclaje. Además, el mercado se caracteriza por asociaciones estratégicas, colaboraciones e inversiones destinadas a ampliar la capacidad de producción, mejorar el rendimiento de las baterías y abordar los desafíos de sostenibilidad. A medida que la competencia se intensifica y la dinámica del mercado evoluciona, las empresas aprovechan su experiencia en ciencia de materiales, ingeniería y fabricación para diferenciar sus ofertas y capturar participación de mercado en el floreciente mercado de baterías de iones de litio.

Algunos de los actores destacados que operan en el mercado de celdas y paquetes de baterías de iones de litio incluyen

• Samsung SDI Co., Ltd
• Toshiba Corporation
• Wanxiang Group Corporation
• CBAK Energy Technology, Inc.
• GS Yuasa International Ltd
• Hitachi, Ltd
• LG chem
• Lithium Werks BV
• Panasonic Corporation
• Renault Group

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