Mercato delle batterie a film sottile: dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale, 2018-2028, segmentato per tipo di batteria (usa e getta, ricaricabile), per tensione (inferiore a 1,5 V, da 1,5 V a 3 V e superiore a 3 V), per applicazione (dispositivi indossabili, medicali, elettronica di consumo, smart card e altri), per regione e concorrenza

Le batterie a film sottile sono batterie allo stato solido, ovvero batterie che combinano sia elettrodi solidi che un elettrolita solido. Le batterie a film sottile, come altre batterie, hanno un anodo e un catodo, nonché un elettrolita che funge da separatore tra i due elettrodi.

Ci sono vari vantaggi che le batterie a film sottile hanno rispetto alle batterie ricaricabili allo stato solido convenzionali. Possono essere utilizzate per realizzare dispositivi elettronici più piccoli grazie alle loro dimensioni, che sono il primo e più evidente vantaggio. Inoltre, le batterie a film sottile spesso superano le batterie allo stato solido più ingombranti in termini di prestazioni, tensione di uscita media, peso, flessibilità, densità energetica, rischio di perdite di elettrolita, imballaggio più stretto e cicli di vita. Queste batterie a film sottile hanno un efficace meccanismo di inserimento reversibile del litio tra gli elettrodi, proprio come le tipiche batterie ricaricabili.

Le batterie a film sottile disponibili in commercio hanno un'ampia gamma di utilizzi, tra cui sistemi di accumulo di energia rinnovabile, smart card, tag di identificazione a radiofrequenza (RFID), elettronica portatile, defibrillatori, stimolatori neurologici, pacemaker e sensori wireless.

Le batterie a film sottile si distinguono per il loro elevato livello di sicurezza. Sono preferibili alle celle a elettrolita liquido attualmente utilizzate, soprattutto in termini di prossimità all'utente, perché utilizzano solo componenti allo stato solido. Inoltre, la possibilità di impilare singole celle consente una personalizzazione ottimale della batteria a film sottile per ogni scenario applicativo e l'intrinseca flessibilità meccanica rende possibile l'integrazione su una varietà di superfici. La capacità della batteria a film sottile di essere integrata in questa situazione è illimitata. L'utente ha completa libertà nella scelta della forma e della geometria della cella e può essere adattata alle proprie preferenze. Si prevede che questi fattori guideranno la crescita del mercato globale delle batterie a film sottile.

Le batterie a film sottile si sono evolute negli ultimi anni in termini di densità, durata e maggiore sicurezza. I principali attori sono spinti verso il miglioramento tecnico dalla crescente domanda di queste batterie in gadget elettronici, dispositivi medici e smartwatch, consentendo alle batterie di diventare più sottili o più flessibili.

Inoltre, l'uso di queste batterie sarà accelerato dall'uso crescente di smart card ed e-card nei settori governativo e dei trasporti per aumentare la sicurezza. Le smart card aumentano l'uso delle smart card a livello globale fornendo identificazione personale, autenticazione, archiviazione dati ed elaborazione delle applicazioni. Inoltre, il mercato della tecnologia delle batterie a film sottile è guidato dal crescente uso di smart card in Europay, Mastercard e Visa.

Crescente domanda di componenti elettronici per supportare il mercato globale delle batterie a film sottile

La domanda di componenti elettronici è aumentata a seguito dell'espansione del mercato di gadget come telefoni cellulari, apparecchiature mediche e smartwatch. In tutto il mondo vengono sviluppati numerosi piccoli gadget e sistemi elettronici. Poiché è difficile ridurre le dimensioni dei dispositivi elettronici utilizzando normali batterie, la miniaturizzazione sta diventando sempre più necessaria. Inoltre, la necessità di batterie minuscole è stata causata dalla diminuzione dei fattori di forma delle tecnologie impiantabili e indossabili.

La crescente adozione di sensori wireless in tutto il mondo sta stimolando il mercato globale delle batterie a film sottile

Con l'evoluzione dei dispositivi Internet of Things (IoT) e della tecnologia dei sensori wireless, i sensori wireless vengono adottati sempre più ampiamente in tutto il mondo. Queste tecnologie stanno iniziando a diventare alternative fattibili per le fonti di alimentazione dei sistemi integrati, il che consentirebbe l'uso di sensori wireless. Le batterie avrebbero la possibilità di crescere man mano che i sensori wireless basati sulla raccolta di energia diventano più ampiamente utilizzati. L'uso di smart card per l'autenticazione è un altro fattore che promuove l'espansione. Sia il business dei dispositivi indossabili che il movimento IoT si espanderanno nei prossimi anni. L'IoT supporta questi segmenti di utenti finali, il che a sua volta aiuta il mercato delle batterie a film sottile a crescere. L'elettronica flessibile stampata e la tecnologia indossabile sono due delle categorie di applicazioni che stanno crescendo più rapidamente. Le batterie a film sottile sono sempre più necessarie per alimentare i dispositivi per periodi di tempo prolungati, poiché il numero di dispositivi connessi all'IoT aumenta. Questi gadget necessitano di comunicazioni wireless che consumano pochissima energia, sono poco costose e spesso sono molto piccole. Le esigenze sopra menzionate sono soddisfatte efficacemente dalle batterie a film sottile.

La flessibilità delle batterie a film sottile guida la crescita del mercato

Le applicazioni in cui flessibilità e sottigliezza sono cruciali sono notevolmente facilitate dalla capacità della batteria flessibile ad alta densità di essere ricaricata. L'elettronica di consumo e la tecnologia indossabile sono due aree ben note in cui le batterie flessibili sono urgentemente necessarie. Pertanto, sia le aziende esistenti che quelle in via di sviluppo prevedono un'integrazione di successo di queste importanti applicazioni con batterie flessibili per aumentare le prestazioni. Inoltre, le batterie flessibili avrebbero delle possibilità a seguito degli imminenti sforzi per utilizzare effettivamente le batterie ricaricabili per applicazioni ad alta intensità energetica, il che porterebbe a una crescita massiccia nel mercato delle batterie flessibili.

Alto costo delle materie prime e mancanza di standardizzazione

Rispetto alle batterie agli ioni di litio, il costo delle materie prime utilizzate per realizzare queste batterie è più elevato. A causa delle loro proprietà chimiche e dei prezzi volatili, molte materie prime hanno anche notevoli spese di movimentazione dei materiali. Le batterie a film sottile non sono prodotte in modo uniforme da diversi produttori, il che causa problemi di compatibilità quando vengono utilizzate con altri dispositivi. Inoltre, la natura ciclica dei prezzi di queste materie prime e i loro elevati costi di movimentazione dei materiali si traducono in elevati costi del prodotto finale. Inoltre, il settore si trova ad affrontare un ostacolo significativo sotto forma di elevati costi iniziali connessi alla produzione e alla commercializzazione di batterie a film sottile, nonostante il crescente potenziale di assorbimento del prodotto. La fabbricazione di batterie a film sottile è piuttosto costosa perché dipende da metalli delle terre rare come il litio. L'elevato costo del litio aumenta ulteriormente il prezzo di una batteria a film sottile, rendendola inaccessibile per molti produttori di beni di consumo di piccole e medie dimensioni.

Inoltre, in base ai requisiti dei produttori, le tecnologie proprietarie utilizzate per produrre batterie flessibili stampate variano da un produttore all'altro. Poiché queste batterie sono realizzate appositamente per dispositivi elettronici specifici, il loro utilizzo con altri dispositivi causerà problemi di compatibilità. Di conseguenza, il mercato delle batterie flessibili stampate è limitato dalla mancanza di standard da rispettare durante lo sviluppo delle batterie.

Sviluppi recenti

• La start-up olandese LionVolt BV, una divisione della Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO), ha annunciato a novembre 2021 di aver raccolto 4,29 milioni di dollari in un round di finanziamenti dalla Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij (BOM), l'organizzazione di sviluppo della regione, e dalla società di capitale di rischio e crescita Prime Ventures con sede ad Amsterdam. Con i soldi, LionVolt svilupperebbe la sua tecnologia di batterie a film sottile allo stato solido 3D, che l'azienda prevede di impiegare inizialmente nelle tecnologie indossabili e nei veicoli elettrici.

Segmentazione del mercato

Attori del mercato

I principali attori del mercato globale delle batterie a film sottile sono