Рынок промышленных вторичных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (свинцово-кислотные батареи, литий-ионные батареи и другие), по регионам, по конкуренции 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок промышленных вторичных батарей оценивался в 39,93 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 11,48% до 2028 года. Глобальный рынок промышленных вторичных батарей является динамичным и растущим рынком, но он также сталкивается с рядом проблем. Производители батарей и правительства работают над решением этих проблем, но важно осознавать потенциальное влияние на промышленность и потребителей.

Ключевые драйверы рынка

Интеграция возобновляемых источников энергии

Интеграция возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, в электросеть является еще одним важным драйвером. Для управления прерывистостью возобновляемых источников энергии и обеспечения стабильного энергоснабжения необходимы системы хранения энергии (ESS). Вторичные батареи играют решающую роль в ESS, храня избыточную энергию, когда предложение превышает спрос, и высвобождая ее, когда спрос превышает предложение. Эта интеграция не только способствует использованию чистой энергии, но и повышает устойчивость и надежность сети, тем самым стимулируя спрос на вторичные батареи.

Бытовая электроника и портативные устройства

Распространение бытовой электроники и портативных устройств является давним драйвером рынка промышленных вторичных батарей. Смартфоны, ноутбуки, планшеты и носимые устройства используют перезаряжаемые литий-ионные батареи, которые со временем стали легче, эффективнее и долговечнее. Потребительский спрос на более длительный срок службы батареи и повышенную портативность устройств продолжает подпитывать инновации в технологии батарей, что приводит к разработке более совершенных и энергоемких батарей.

Хранение энергии для коммунальных служб

Вторичные батареи все чаще используются коммунальными компаниями для хранения энергии в масштабе сети. Эти крупномасштабные проекты по хранению энергии играют важную роль в стабилизации электросетей, улучшении управления нагрузкой и содействии интеграции возобновляемых источников энергии. Поскольку коммунальные службы стремятся сократить зависимость от ископаемого топлива и перейти на более чистые варианты энергии, спрос на вторичные батареи в проектах по хранению энергии в масштабе сети продолжает расти.

Правительственные постановления и стимулы

Правительственная политика и постановления играют ключевую роль в развитии рынка промышленных вторичных батарей. Во многих странах приняты правила по сокращению выбросов парниковых газов и содействию внедрению электромобилей и возобновляемых источников энергии. Эти правила часто включают в себя такие стимулы, как налоговые льготы, субсидии и целевые показатели выбросов, которые поощряют разработку и внедрение вторичных батарей. Кроме того, правила, касающиеся утилизации и переработки батарей, привели к расширению исследований в области устойчивых материалов для батарей и технологий переработки.

Достижения в области технологий батарей

Постоянные достижения в области технологий батарей являются фундаментальным фактором рынка промышленных вторичных батарей. Исследователи и производители постоянно работают над улучшением производительности батарей, плотности энергии, безопасности и экономической эффективности. Такие инновации, как твердотельные батареи, которые обещают более высокую плотность энергии и повышенную безопасность, имеют потенциал для революции в различных отраслях, включая электромобили и бытовую электронику.

Глобальный толчок к энергетической независимости

Стремление к энергетической независимости и снижению зависимости от ископаемого топлива является глобальным фактором, способствующим использованию вторичных батарей. Частные лица и предприятия инвестируют в солнечные панели и другие распределенные системы генерации энергии в сочетании с решениями по хранению энергии, чтобы снизить свою зависимость от централизованных электросетей и традиционных источников энергии.

Электрификация промышленных процессов

Отрасли все чаще электрифицируют свои процессы, чтобы сократить выбросы углерода и повысить эффективность. Эта тенденция охватывает различные сектора, включая производство, сельское хозяйство и горнодобывающую промышленность. Электрификация часто подразумевает использование вторичных батарей для питания электрических машин и оборудования, что приводит к повышению спроса на надежные и долговечные решения в области батарей.

Осведомленность потребителей и экологические проблемы

Растущая осведомленность потребителей об экологических проблемах в сочетании с обеспокоенностью по поводу загрязнения и изменения климата оказывает значительное влияние на рынок промышленных вторичных батарей. Потребители все чаще выбирают продукты и технологии, которые соответствуют их ценностям, выбирая электромобили и решения в области возобновляемой энергии вместо традиционных альтернатив.

Соображения относительно цепочки поставок

Глобальная цепочка поставок, особенно для критически важного сырья, такого как литий, кобальт и никель, существенно влияет на рынок промышленных вторичных батарей. Геополитические факторы, правила добычи полезных ископаемых и доступность этих материалов могут влиять на производство и ценообразование батарей. Продолжаются усилия по диверсификации цепочки поставок и изучению альтернативных материалов для снижения рисков цепочки поставок.

Подводя итог, можно сказать, что глобальный рынок промышленных вторичных батарей обусловлен совокупностью факторов, которые включают рост числа электромобилей, интеграцию возобновляемых источников энергии, распространение бытовой электроники, накопление энергии в масштабах коммунальных предприятий, государственное регулирование и стимулирование, технологические достижения, стремление к энергетической независимости, промышленную электрификацию, осведомленность потребителей об экологических проблемах и соображения относительно цепочки поставок. Эти драйверы взаимосвязаны и в совокупности формируют траекторию рынка промышленных вторичных батарей, делая его динамичной и быстро развивающейся отраслью с глубокими последствиями для устойчивого развития и мировой экономики.

Ключевые проблемы рынка

Ограничения по плотности энергии и емкости

Одной из основных проблем на рынке промышленных вторичных батарей является ограничение по плотности энергии и емкости современных технологий батарей. Несмотря на достижения последних лет, литий-ионные батареи, которые доминируют на рынке, по-прежнему не могут сравниться с плотностью энергии ископаемого топлива. Это ограничение влияет на дальность и эффективность электромобилей (ЭМ) и продолжительность хранения энергии в масштабах сети. Исследователи активно работают над повышением плотности энергии с помощью инноваций, таких как твердотельные батареи, но эти технологии пока не получили широкого распространения и сталкиваются со своими собственными проблемами.

Срок службы и деградация

Вторичные батареи со временем деградируют, что приводит к снижению емкости и производительности. Эта проблема жизненного цикла особенно критична в приложениях, где батареи часто циклируются, например, в электромобилях и портативной электронике. Деградация батареи не только влияет на пользовательский опыт, но и способствует увеличению расходов, поскольку батареи необходимо заменять чаще. Исследования по продлению жизненного цикла батареи и минимизации снижения емкости продолжаются, но это остается серьезной проблемой.

Проблемы безопасности

Безопасность является первостепенной проблемой на рынке промышленных вторичных батарей, особенно для литий-ионных батарей. Эти батареи могут быть подвержены тепловому разгону, что может привести к пожарам или взрывам при определенных условиях, включая физическое повреждение или перегрев. Обеспечение безопасности технологий батарей является постоянной проблемой, требующей разработки эффективных систем терморегулирования, улучшенных электролитов и расширенных функций безопасности. Решение этих проблем безопасности имеет важное значение для укрепления доверия потребителей и содействия более широкому внедрению вторичных батарей.

Доступность сырья и волатильность цен

Отрасль промышленных вторичных батарей в значительной степени зависит от критически важного сырья, такого как литий, кобальт, никель и графит. Доступность и цена этих материалов могут быть нестабильными из-за таких факторов, как геополитическая напряженность, правила добычи полезных ископаемых и сбои в цепочке поставок. Поскольку спрос на батареи продолжает расти, возникают опасения относительно потенциальной нехватки материалов и скачков цен, которые могут повлиять на общую стоимость и доступность вторичных батарей. Продолжаются исследования альтернативных материалов и методов переработки для смягчения этих рисков в цепочке поставок.

Влияние на окружающую среду и переработка

Хотя вторичные батареи рассматриваются как более экологически чистая альтернатива ископаемому топливу, они не лишены экологических проблем. Производство батарей, особенно литий-ионных батарей, может иметь значительные экологические последствия, включая добычу ресурсов, энергоемкие производственные процессы и проблемы утилизации отходов. Кроме того, уровень переработки аккумуляторов относительно низок, а неправильная утилизация может привести к загрязнению окружающей среды. Перед отраслью стоит задача разработки более устойчивых материалов для аккумуляторов, улучшения методов переработки и создания замкнутой цепочки поставок для минимизации воздействия на окружающую среду.

Стоимость и доступность

Стоимость вторичных аккумуляторов остается препятствием для широкого внедрения в различных областях применения. Например, электромобили по-прежнему имеют более высокую первоначальную стоимость по сравнению с традиционными автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, в основном из-за стоимости аккумуляторной батареи. Снижение стоимости аккумуляторов является важнейшей задачей, поскольку это сделает электромобили и возобновляемые накопители энергии более доступными для потребителей. Экономия за счет масштаба, технологические достижения и инновации в производственных процессах — все это способствует усилиям по снижению затрат.

Инфраструктура зарядки

В случае электромобилей отсутствие комплексной инфраструктуры зарядки является серьезной проблемой. Беспокойство о запасе хода или страх разрядить аккумулятор без доступа к зарядке по-прежнему вызывают беспокойство у потенциальных покупателей электромобилей. Разработка надежной и широко распространенной сети зарядки имеет важное значение для массового внедрения электромобилей. Правительства и частные компании работают над решением этой проблемы, инвестируя в инфраструктуру зарядки, но эта работа еще не завершена.

Основные тенденции рынка

Рост доминирования литий-ионных аккумуляторов

Наиболее заметной тенденцией на рынке промышленных вторичных аккумуляторов является продолжающееся доминирование литий-ионных аккумуляторов. Эти аккумуляторы пользуются популярностью за свою высокую плотность энергии, длительный срок службы и надежность, что делает их выбором номер один для широкого спектра примененийот электромобилей до бытовой электроники и систем хранения энергии в масштабах сети. Поскольку литий-ионная технология продолжает совершенствоваться, она укрепляет свои позиции в качестве отраслевого стандарта.

Значимость этой тенденции заключается в том, что литий-ионные аккумуляторы стали фактическим выбором для хранения энергии, что привело к экономии за счет масштаба, снижению затрат и ускорению технологических достижений. Однако он также подчеркивает обеспокоенность по поводу поставок критически важных материалов, таких как литий, кобальт и никель, а также необходимость в устойчивых и безопасных методах переработки.

Достижения в области твердотельных батарей

Твердотельные батареи являются многообещающей технологией, которая представляет собой основную тенденцию на рынке промышленных вторичных батарей. Эти батареи заменяют жидкий или гелевый электролит в традиционных литий-ионных батареях на твердый электролит, предлагая такие преимущества, как более высокая плотность энергии, более быстрая зарядка, более длительный срок службы и улучшенная безопасность. Твердотельные батареи имеют потенциал для революции в различных отраслях, включая электромобили, бытовую электронику и возобновляемые источники энергии.

Значимость этой тенденции заключается в потенциале твердотельных батарей для устранения некоторых ограничений традиционных литий-ионных батарей, особенно с точки зрения безопасности и плотности энергии. Однако масштабная коммерциализация твердотельных аккумуляторов остается сложной задачей, и преодоление производственных и стоимостных барьеров имеет решающее значение для их широкого внедрения.

Повышенное внимание к устойчивости

Устойчивость является растущей тенденцией на рынке промышленных вторичных аккумуляторов, обусловленной экологическими проблемами и давлением со стороны регулирующих органов. Производители все больше подчеркивают использование устойчивых материалов при производстве аккумуляторов, а также совершенствование процессов переработки для снижения воздействия аккумуляторов на окружающую среду. Эта тенденция особенно актуальна, учитывая огромное количество аккумуляторов, используемых в электромобилях и возобновляемых источниках энергии.

Значение этой тенденции двоякое. Во-первых, она решает экологические проблемы, связанные с производством и утилизацией аккумуляторов, что соответствует глобальным усилиям по сокращению выбросов углерода. Во-вторых, это помогает обеспечить стабильную и устойчивую цепочку поставок критически важных материалов для батарей, способствуя переработке и ответственному снабжению.

Сегментарные идеи

Технологические идеи

Среди различных типов технологий батарей литий-ионные батареи (LIB), как ожидается, будут доминировать на рынке промышленных вторичных батарей во второй половине прогнозируемого периода, в основном из-за их благоприятного соотношения емкости к весу. Кроме того, другие факторы, которые играют важную роль в стимулировании внедрения LIB, включают лучшую производительность, более высокую плотность энергии и снижающуюся цену. Благодаря высокой плотности энергии цена литий-ионных батарей значительно снизилась с 668 долларов США/кВт·ч в 2013 году до 123 долларов США/кВт·ч в 2021 году, что делает их выгодным выбором среди всех батарей. Литий-ионные батареи традиционно использовались в потребительских электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и ПК. Однако их все чаще перепроектируют для использования в качестве источника питания по выбору в гибридных и полных электромобилях (EV) из-за таких факторов, как низкое воздействие на окружающую среду, поскольку EV не выбрасывают CO2, оксиды азота или другие парниковые газы. Производственные мощности LIB в основном расположены в Азиатско-Тихоокеанском регионе, Северной Америке и Европе. Основные игроки рынка, такие как BYD Company Limited и LG Chem Ltd, планируют создать новые производственные мощности в Азиатско-Тихоокеанском регионе, в первую очередь в Индии, Китае и Южной Корее. Таким образом, исходя из таких факторов, ожидается, что технология литий-ионных аккумуляторов будет доминировать на рынке промышленных вторичных аккумуляторов в течение прогнозируемого периода.

Региональные данные

Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода.

Последние события

• В декабре 2021 года Reliance New Energy Solar Limited заключила соглашение с Faradion о приобретении 100% акций на общую сумму 117 миллионов долларов США. Faradion — ведущая британская компания по производству аккумуляторных технологий с обширным портфелем интеллектуальной собственности, охватывающим многие аспекты натрий-ионной технологии.
• В декабре 2021 года Northvolt выпустила свой первый литий-ионный аккумулятор на своем заводе в Шеллефтео, Швеция. Ожидается, что завод будет иметь годовую производительность 60 ГВт-ч, что достаточно для поставки аккумуляторов примерно для 1 миллиона электромобилей. Планировалось начать коммерческие поставки в 2022 году.
• В апреле 2021 года исследователи из IIT Hyderabad, Индия, разработали систему переработки 5-вольтовых батарей, в которой в качестве обоих электродов (катода и анода) используются самостоятельные маты из углеродного волокна. Эта новая модель устраняет необходимость в токсичных, дорогостоящих и тяжелых переходных металлах.

Ключевые игроки рынка

• Umicore
• Retriev Technologies
• American Battery Technology Company (ABTC)
• Li-Cycle
• Aqua Metals
• Battery Solutions
• Recupyl
• Gopher Resource
• Glencore Recycling