Mercato dei supercondensatori: dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale segmentate per tipo di prodotto (condensatore a doppio strato, pseudocondensatori e condensatori ibridi), tipo di modulo (moduli inferiori a 10 volt, moduli da 10 volt a 25 volt, moduli da 25 volt a 50 volt, moduli da 50 volt a 100 volt e moduli superiori a 100 volt), materiale (carbone attivo,

Panoramica del mercato

Il mercato globale dei supercondensatori è stato valutato a 2,78 miliardi di USD nel 2022 e si prevede che proietterà una crescita robusta nel periodo di previsione con un CAGR del 16,42% fino al 2028. Un supercondensatore, noto anche come ultracondensatore o condensatore elettrochimico, è un dispositivo di accumulo di energia che colma il divario tra condensatori convenzionali e batterie. Rilascia e vende energia mediante la separazione delle cariche elettriche attraverso un elettrolita e un materiale elettricamente conduttivo, in genere costituito da carbone attivo. I supercondensatori hanno la capacità di immagazzinare e fornire quantità maggiori di energia rispetto ai condensatori tradizionali, offrendo al contempo cicli di carica e scarica più rapidi rispetto alle batterie. Il mercato globale dei supercondensatori si riferisce al panorama del settore e del mercato che circonda la produzione, la distribuzione e l'uso di supercondensatori per varie applicazioni. Queste applicazioni includono, ma non sono limitate aAccumulo di energiai supercondensatori possono immagazzinare energia e rilasciarla rapidamente, rendendoli adatti per applicazioni che richiedono brevi raffiche di potenza, come sistemi di frenata rigenerativa nei veicoli e sistemi di alimentazione di backup. Elettronica di consumoi supercondensatori possono essere utilizzati in dispositivi elettronici come smartphone, dispositivi indossabili e laptop per fornire rapide raffiche di potenza per funzioni come flash della fotocamera e conservazione dei dati durante la perdita di potenza. Energia rinnovabilei supercondensatori possono essere integrati in sistemi di energia rinnovabile, come installazioni solari o eoliche, per fornire un accumulo di energia a breve termine e gestire le fluttuazioni nella produzione di energia.

Principali fattori trainanti del mercato

Si prevede che l'uso di supercondensatori globali aumenterà a livello internazionale a causa della crescente accettazione da parte dell'industria automobilistica e della crescente preferenza dei clienti per i veicoli elettrici/ibridi elettrici (HEV).

Una batteria ad alta capacità con un valore di capacità significativamente più alto dei condensatori convenzionali ma con restrizioni di tensione inferiori è nota come supercondensatore (SC), noto anche come ultracondensatore. Elimina il vuoto lasciato dalle batterie ricaricabili e dai condensatori elettrolitici. Rispetto ai condensatori elettrolitici, in genere vende al dettaglio da 10 a 100 volte più energia per unità di volume o massa, accetta e fornisce la carica notevolmente più rapidamente e può sopportare molti più cicli di carica e scarica rispetto alle batterie ricaricabili. La funzione principale dei supercondensatori è quella di utilizzare l'adsorbimento e il desorbimento ionico reversibile alle interfacce dei materiali degli elettrodi e degli elettroliti, i supercondensatori (SC) sono dispositivi di accumulo di energia elettrochimica che immagazzinano e rilasciano energia. I supercondensatori sono utilizzati in applicazioni che richiedono numerosi cicli rapidi di carica/scarica piuttosto che un accumulo di energia compatto a lungo termine, come la frenata rigenerativa, l'accumulo di energia a breve termine o l'erogazione di potenza in modalità burst in auto, autobus, treni, gru e ascensori. I dispositivi più piccoli sono utilizzati come backup di alimentazione della memoria ad accesso casuale statica (SRAM).

Crescente tendenza dei gadget digitali che alimenta la crescita del mercato nel periodo di previsione

Le tradizionali batterie per auto elettriche vengono sostituite dai supercondensatori per la loro carica rapida e la stabilità della temperatura. I supercondensatori sono anche più flessibili delle normali batterie. L'elevata richiesta di un'alimentazione stabile per applicazioni quali GPS, lettori multimediali portatili, laptop e dispositivi mobili è una tendenza emergente nel mercato studiato.

Sulla base dell'attuale tecnologia dei supercondensatori, si stanno svolgendo ulteriori ricerche sulla creazione di soluzioni economiche e creative. Ciò sottolinea la necessità di ridurre i costi di produzione degli elettrodi a base di carbonio e la dipendenza dai componenti essenziali, fornendo al contempo un'alternativa più conveniente ed ecologica alle versioni attuali. Ad esempio, gli scienziati dell'Imperial College di Londra e dell'University College di Londra (UCL) hanno recentemente creato un materiale per elettrodi per supercondensatori che è più denso di energia ed ecologico, aprendo la strada a una maggiore adozione sul mercato della tecnologia dei veicoli elettrici ad alta potenza e a ricarica rapida.

La crescita dei supercondensatori nel settore automobilistico è stata anche spinta da numerosi produttori di mercato che hanno osservato un aumento significativo delle vendite nel settore delle auto elettriche. Ad esempio, i volumi di EV hanno previsto vendite pari a 10,6 milioni per l'intero anno 2022, con un balzo del 57% rispetto al 2021, con BEV che hanno raggiunto 8 milioni di unità e PHEV 2,6 milioni di unità. Inoltre, si prevedeva che entro la fine del 2022 sarebbero stati utilizzati quasi 27 milioni di EV, inclusi veicoli leggeri, 70% BEV e 30% PHEV.

Crescente industria cinese delle automobili elettriche

Per raggiungere gli obiettivi di neutralità carbonica entro il 2060, si prevede che la domanda cinese di supercondensatori aumenterà a uno dei tassi più rapidi al mondo da molto tempo. L'intera quota di mercato dei supercondensatori in Cina continuerebbe a crescere a seguito della crescente domanda nei mercati a valle, come le automobili elettriche. Inoltre, diversi nuovi attori sono entrati nel mercato, supportati dalla politica governativa.

Il settore automobilistico in Cina ha un alto grado di influenza e la nazione è diventata sempre più significativa nel mercato automobilistico globale. Il governo riconosce il settore automobilistico, che include l'industria dei ricambi auto, come una delle industrie fondamentali dell'economia. Secondo il governo centrale della Cina, la nazione produrrà 35 milioni di auto entro il 2025, soddisfacendo la domanda di supercondensatori. La Cina è considerata uno dei principali utilizzatori di veicoli elettrici, che stanno diventando sempre più popolari. Il 13° piano quinquennale per l'industria dei trasporti cinese promuove lo sviluppo di alternative di mobilità ecologica come veicoli ibridi ed elettrici.

Il governo giapponese si sta muovendo verso modelli elettrici o ibridi

Inoltre, una delle infrastrutture fondamentali che ha rafforzato l'economia giapponese e si è sviluppata parallelamente all'espansione di altri settori è il trasporto. Inoltre, il Giappone si sta muovendo nella direzione delle automobili elettriche. Ad esempio, Toyota, la principale casa automobilistica della nazione, ha collaborato con Mazda, un altro importante partecipante, per sviluppare tecnologie per veicoli elettrici per auto elettriche, tra cui minivan, autovetture, SUV e camion leggeri. Soddisfa la domanda di supercondensatori.

Entro il 2050, il governo giapponese voleva che tutte le nuove auto vendute nel paese fossero modelli elettrici o ibridi. La nazione intende fornire sussidi per accelerare lo sviluppo di batterie e motori per veicoli elettrici da parte del settore privato. Il governo punta a ridurre le emissioni di gas serra dei veicoli, quindi i produttori giapponesi di autobus e camion si stanno concentrando maggiormente sulla produzione di auto elettriche. A titolo di esempio, Hino Motors Ltd. ha presentato il suo primo modello di camion ibrido diesel-elettrico.

Principali sfide di mercato

L'elevato costo dei supercondensatori/ultracondensatori ostacola l'espansione del mercato

L'elevato costo dei supercondensatori e degli ultracondensatori ostacola l'espansione del mercato e limita il loro utilizzo in un'ampia gamma di possibili applicazioni. I materiali utilizzati nel rivestimento degli elettrodi, come i carboni attivi, contribuiscono notevolmente all'elevato costo dei supercondensatori nel loro complesso. Si prevede che i carboni attivi di qualità per i supercondensatori costino oltre 15 USD al kg, a dimostrazione dell'elevato costo dei prodotti finali. I supercondensatori sono costosi, il che ha un impatto sulla quantità di costi di adozione in termini di wattora. Secondo la ricerca, il costo dei supercondensatori non acquosi può raggiungere i 2400 USD/KWh, che è sostanzialmente più costoso del prezzo delle batterie agli ioni convenzionali e leggeri.

Principali tendenze di mercato

Crescente domanda di soluzioni di accumulo di energia

La necessità di soluzioni di accumulo di energia efficienti, sia per l'elettronica portatile che per applicazioni su larga scala come l'integrazione di energia rinnovabile e il trasporto elettrico, stava guidando la domanda di supercondensatori. La loro capacità di fornire rapide esplosioni di potenza e un ciclo di vita elevato li ha resi interessanti per varie esigenze di accumulo di energia. L'aumento dei veicoli elettrici (EV) e dei supercondensatori venivano esplorati come componenti complementari nei veicoli elettrici e ibridi. Venivano utilizzati per catturare e rilasciare energia durante la frenata e l'accelerazione, migliorando l'efficienza complessiva e prolungando la durata delle batterie gestendo le richieste di potenza elevata. Integrazione con i sistemi di energia rinnovabilei supercondensatori venivano incorporati nei sistemi di energia rinnovabile, come gli impianti solari ed eolici, per aiutare a gestire le fluttuazioni nella generazione di energia e migliorare la stabilità della rete. Fornivano tempi di risposta rapidi per bilanciare la domanda e l'offerta di energia. La ricerca in corso volta a sviluppare nuovi materiali e tecniche di produzione per i supercondensatori stava guidando miglioramenti nella loro densità energetica, densità di potenza e prestazioni complessive. I nanomateriali e il grafene erano aree di esplorazione particolarmente promettenti.

Miniaturizzazione per l'elettronica indossabile

La tendenza verso l'elettronica indossabile più piccola ed efficiente stava spingendo lo sviluppo di soluzioni di accumulo di energia compatte e leggere. I supercondensatori venivano integrati nei dispositivi indossabili per fornire rapide scariche di energia senza aggiungere peso significativo. Con la continua crescita della domanda di soluzioni di accumulo di energia, molte aziende stavano investendo in ricerca e sviluppo per migliorare la tecnologia dei supercondensatori. Ciò includeva il miglioramento dell'efficienza dell'accumulo di energia, la riduzione della resistenza interna e l'estensione del ciclo di vita. Attenzione alla sostenibilità ambientalei supercondensatori sono generalmente considerati più ecologici delle batterie tradizionali grazie all'uso di materiali non tossici e al potenziale di riciclaggio. Con l'aumento dell'importanza delle preoccupazioni ambientali, il mercato ha visto un crescente interesse per le soluzioni di accumulo di energia sostenibili. Integrazione con dispositivi Internet of Things (IoT)i supercondensatori trovavano applicazioni nei dispositivi IoT in cui fornivano rapide scariche di energia per letture di sensori, trasmissione di dati e mantenimento della funzionalità del dispositivo durante le interruzioni di corrente. Le aziende nel mercato dei supercondensatori stavano formando partnership e collaborazioni per unire competenze e risorse per soluzioni di accumulo di energia più innovative e complete.

Approfondimenti sui segmenti

Approfondimenti sul tipo di prodotto

I pseudocondensatori rappresentavano il segmento più ampio grazie alla loro capacità di immagazzinare energia elettrica trasferendo cariche elettroniche tra elettrodo ed elettrolita tramite pseudocondensatori. Inoltre, la crescente domanda di pseudocondensatori, che richiedono sia energia elevata che elevata potenza, sta avendo un impatto positivo sul mercato.

Approfondimenti sui materiali

Il carbonio e l'ossido di metallo detenevano la quota di mercato maggiore in quanto ostacolano la produzione di vari supercondensatori con prestazioni interessanti su un'ampia finestra di tensione. Inoltre, la crescente domanda di supercondensatori a base di carbonio e ossido di metallo include batterie con maggiore capacità, migliore durata e affidabilità, che avranno un impatto positivo sul mercato.

Approfondimenti sul tipo di modulo

I supercondensatori inferiori a 25 V detenevano il mercato più grande poiché questi moduli sono disponibili in varie versioni e sono considerati adatti per applicazioni che richiedono potenza pulsata e piccola capacità. Hanno una resistenza equivalente molto bassa e una lunga durata, il che garantisce una manutenzione minima nei sistemi utilizzati. Inoltre, il mercato sarà influenzato positivamente dalla crescente domanda di questi moduli nella lettura automatica dei contatori

Approfondimenti regionali

La regione Asia-Pacifico si è affermata come leader nel mercato globale dei supercondensatori con una quota di fatturato significativa nel 2022

Sviluppi recenti

• A settembre 2022, Godi India ha annunciato la creazione di supercondensatori per prolungare la durata della batteria nei veicoli elettrici. Con il suo stabilimento di Hyderabad, l'azienda è la prima a produrre supercondensatori ad alta potenza da 3000F (farad). L'azienda metterà inoltre in funzione un impianto di produzione di supercondensatori da 200 kWh per soddisfare le diverse richieste locali e internazionali.
• Secondo CAP-XX Limited, le sottili supercar prismatiche Murata sono state messe in produzione su vasta scala e hanno iniziato le spedizioni a gennaio 2021.
• Luglio 2021- AVX Company, produttore e fornitore leader di componenti elettronici innovativi e sistemi di interconnessione, sensori, controllo e antenna, ha introdotto una nuova brillante collezione di supercondensatori standard e personalizzati.
• A maggio 2022 è stata costituita una joint venture tra CAP-XX Limited e Iconic Industries. Questa società è responsabile della commercializzazione dell'ossido di grafene ridotto (rGO), che viene utilizzato nei supercondensatori e in altri dispositivi di accumulo di energia. Per conto della joint venture, CAP-XX utilizzerà rGO per produrre e commercializzare supercondensatori e altri dispositivi di accumulo di energia con il nome CAP-XX.
• Kyocera AXA ha presentato una linea di supercondensatori a sacchetto nell'agosto 2022 per ridurre le batterie di sovratensione di corrente. Questi condensatori possono essere utilizzati in modo indipendente come dispositivi di backup dell'alimentazione di sistema, a volte sostituendo le batterie, oppure possono essere utilizzati insieme a batterie primarie o secondarie.

Principali attori del mercato

• Maxwell Technologies
• Skeleton Technologies
• Nesscap Energy (parte di Maxwell Technologies)
• Panasonic Corporation
• CAP-XX
• Nippon Chemi-Con Corporation
• Ioxus (acquisita da Eaton)
• Yunasko
• Elton Super Capacitor
• VINATech