Рынок суперконденсаторов — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу продукта (двухслойные конденсаторы, псевдоконденсаторы и гибридные конденсаторы), типу модуля (модули менее 10 вольт, модули от 10 вольт до 25 вольт, модули от 25 вольт до 50 вольт, модули от 50 вольт до 100 вольт и модули выше 100 вольт), материалу (активированный уголь, карбидны

Обзор рынка

Глобальный рынок суперконденсаторов оценивался в 2,78 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 16,42% до 2028 года. Суперконденсатор, также известный как ультраконденсатор или электрохимический конденсатор, представляет собой устройство для хранения энергии, которое заполняет пробел между обычными конденсаторами и батареями. Он хранит и высвобождает энергию путем разделения электрических зарядов через электролит и электропроводящий материал, обычно изготавливаемый из активированного угля. Суперконденсаторы способны хранить и выдавать большее количество энергии по сравнению с традиционными конденсаторами, при этом предлагая более быстрые циклы заряда и разряда, чем батареи. Глобальный рынок суперконденсаторов относится к отрасли и рыночному ландшафту, окружающему производство, распространение и использование суперконденсаторов для различных приложений. Эти приложения включают, но не ограничиваютсяХранение энергииСуперконденсаторы могут хранить энергию и быстро высвобождать ее, что делает их подходящими для приложений, требующих коротких импульсов мощности, таких как системы рекуперативного торможения в транспортных средствах и резервные системы питания. Потребительская электроникаСуперконденсаторы могут использоваться в электронных устройствах, таких как смартфоны, носимые устройства и ноутбуки, для обеспечения быстрых импульсов мощности для таких функций, как вспышки камер и сохранение данных при отключении питания. Возобновляемая энергияСуперконденсаторы могут быть интегрированы в системы возобновляемой энергии, такие как солнечные или ветровые электростанции, для обеспечения краткосрочного хранения энергии и управления колебаниями выработки энергии.

Ключевые драйверы рынка

Ожидается, что использование глобальных суперконденсаторов будет расти на международном уровне из-за растущего признания в автомобильной промышленности и растущего предпочтения клиентов в отношении электрических / гибридных электрических (HEV) транспортных средств.

Батарея высокой емкости со значением емкости, значительно превышающим значение обычных конденсаторов, но с более низкими ограничениями по напряжению известна как суперконденсатор (SC), также известный как ультраконденсатор. Он устраняет вакуум, оставляемый перезаряжаемыми батареями и электролитическими конденсаторами. По сравнению с электролитическими конденсаторами он обычно хранит в 10-100 раз больше энергии на единицу объема или массы, принимает и отдает заряд значительно быстрее и может выдерживать гораздо больше циклов зарядки и разрядки, чем перезаряжаемые батареи. Основная функция суперконденсаторов заключается в использовании обратимой ионной адсорбции и десорбции на границах электродных материалов и электролитов, суперконденсаторы (SC) являются электрохимическими устройствами хранения энергии, которые хранят и высвобождают энергию. Суперконденсаторы используются в приложениях, которые требуют многочисленных быстрых циклов заряда/разряда, а не долгосрочного компактного хранения энергии, таких как рекуперативное торможение, кратковременное хранение энергии или импульсная подача питания в автомобилях, автобусах, поездах, кранах и лифтах. Меньшие устройства используются в качестве статического резервного питания произвольного доступа (SRAM).

Растущая тенденция цифровых гаджетов подпитывает рост рынка в прогнозируемый период

Традиционные аккумуляторы электромобилей заменяются суперконденсаторами из-за их быстрой зарядки и температурной стабильности. Суперконденсаторы также более гибкие, чем обычные аккумуляторы. Высокий спрос на стабильный источник питания для таких приложений, как GPS, портативные медиаплееры, ноутбуки и мобильные устройства, является новой тенденцией на изучаемом рынке.

На основе современной технологии суперконденсаторов проводятся дополнительные исследования по созданию недорогих и креативных решений. Это подчеркивает необходимость снижения стоимости производства электродов на основе углерода и зависимости от основных компонентов, обеспечивая при этом более экономичную и экологически чистую альтернативу текущим версиям. Например, ученые из Имперского колледжа Лондона и Университетского колледжа Лондона (UCL) недавно создали электродный материал для суперконденсаторов, который является более энергоемким и экологически чистым, что прокладывает путь для более широкого внедрения на рынок мощной, быстро заряжающейся технологии электромобилей.

Рост суперконденсаторов в автомобильной промышленности также был подтолкнут многочисленными производителями рынка, которые наблюдали значительный рост продаж в секторе электромобилей. Например, прогнозируемый объем продаж электромобилей составил 10,6 млн за весь 2022 год, что представляет собой скачок на 57% по сравнению с 2021 годом, при этом количество электромобилей с аккумуляторными батареями достигло 8 млн единиц, а количество гибридных электромобилей — 2,6 млн единиц. Кроме того, предполагалось, что к концу 2022 года будет использоваться почти 27 млн электромобилей, включая легковые автомобили, 70% из которых — электромобили с аккумуляторными батареями, а 30% — гибридные электромобили.

Растущая индустрия электромобилей в Китае

Чтобы достичь целей по углеродной нейтральности к 2060 году, ожидается, что спрос Китая на суперконденсаторы будет расти одними из самых быстрых темпов в мире за очень долгое время. Общая доля рынка суперконденсаторов в Китае будет продолжать расти в результате растущего спроса на рынках сбыта, таких как электромобили. Кроме того, на рынок вышло несколько новых игроков, поддержанных политикой правительства.

Автомобильный сектор в Китае имеет высокую степень влияния, и страна становится все более значимой на мировом автомобильном рынке. Правительство признает автомобильный сектор, который включает в себя отрасль автозапчастей, одной из основополагающих отраслей экономики. По данным Центрального правительства Китая, к 2025 году страна произведет 35 миллионов автомобилей, что удовлетворит спрос на суперконденсаторы. Китай считается одним из ведущих стран, внедривших электромобили, которые становятся все более популярными. 13-й пятилетний план для транспортной отрасли Китая способствует развитию альтернатив зеленой мобильности, таких как гибридные и электрические автомобили.

Японское правительство переходит на электрические или гибридные модели

Более того, одной из основных инфраструктур, которая поддерживала японскую экономику и развивалась наряду с расширением других отраслей, является транспорт. Кроме того, Япония движется в направлении электромобилей. Например, Toyota, крупнейший автопроизводитель в стране, сотрудничала с Mazda, другим крупным участником, для разработки технологий электромобилей для электромобилей, включая минивэны, легковые автомобили, внедорожники и легкие грузовики. Он удовлетворяет спрос на суперконденсаторы.

К 2050 году правительство Японии хотело, чтобы все новые автомобили, продаваемые в стране, были электрическими или гибридными моделями. Страна намерена предоставить субсидии для ускорения разработки аккумуляторов и двигателей для электромобилей частным сектором. Правительство стремится сократить выбросы парниковых газов транспортными средствами, поэтому японские производители автобусов и грузовиков больше концентрируются на производстве электромобилей. В качестве иллюстрации Hino Motors Ltd. представила свою первую модель дизель-электрического гибридного грузовика.

Основные проблемы рынка

Высокая стоимость суперконденсаторов/ультраконденсаторов сдерживает расширение рынка

Высокая стоимость суперконденсаторов и ультраконденсаторов сдерживает расширение рынка и ограничивает их использование в широком спектре возможных применений. Материалы, используемые в покрытии электродов, такие как активированный уголь, вносят значительный вклад в высокую стоимость суперконденсаторов в целом. Прогнозируется, что стоимость активированного угля для суперконденсаторов будет превышать 15 долларов США за кг, что свидетельствует о высокой стоимости конечной продукции. Суперконденсаторы дороги, что влияет на стоимость их внедрения в расчете на ватт-час. Согласно исследованиям, стоимость неводных суперконденсаторов может достигать 2400 долларов США за кВт·ч, что существенно дороже, чем цена обычных и легкоионных аккумуляторов.

Основные тенденции рынка

Растущий спрос на решения по хранению энергии

Потребность в эффективных решениях по хранению энергии как для портативной электроники, так и для более масштабных приложений, таких как интеграция возобновляемых источников энергии и электротранспорт, обусловила спрос на суперконденсаторы. Их способность обеспечивать быстрые всплески мощности и длительный срок службы сделали их привлекательными для различных нужд хранения энергии. Рост электромобилей (ЭМ) и суперконденсаторов изучались как дополнительные компоненты в электрических и гибридных транспортных средствах. Они использовались для захвата и высвобождения энергии во время торможения и ускорения, повышая общую эффективность и продлевая срок службы батарей за счет управления высокими требованиями к мощности. Интеграция с системами возобновляемой энергиисуперконденсаторы были включены в системы возобновляемой энергии, такие как солнечные и ветровые установки, чтобы помочь управлять колебаниями в генерации энергии и повысить стабильность сети. Они обеспечивали быстрое время отклика для балансировки спроса и предложения энергии. Текущие исследования, направленные на разработку новых материалов и технологий производства суперконденсаторов, способствовали улучшению их плотности энергии, плотности мощности и общей производительности. Наноматериалы и графен были особенно перспективными областями исследований.

Миниатюризация носимой электроники

Тенденция к более компактной и эффективной носимой электронике подталкивала к разработке компактных и легких решений для хранения энергии. Суперконденсаторы интегрировались в носимые устройства для обеспечения быстрых всплесков энергии без значительного увеличения веса. Поскольку спрос на решения для хранения энергии продолжал расти, многие компании инвестировали в исследования и разработки для улучшения технологии суперконденсаторов. Это включало повышение эффективности хранения энергии, снижение внутреннего сопротивления и продление срока службы. Фокус на экологической устойчивостисуперконденсаторы, как правило, считаются более экологически чистыми, чем традиционные батареи, из-за использования в них нетоксичных материалов и потенциала для переработки. По мере того, как экологические проблемы становились все более заметными, на рынке возрос интерес к решениям для устойчивого хранения энергии. Интеграция с устройствами Интернета вещей (IoT)суперконденсаторы находили применение в устройствах Интернета вещей, где они обеспечивали быстрые всплески энергии для показаний датчиков, передачи данных и поддержания функциональности устройства во время перебоев питания. Компании на рынке суперконденсаторов формировали партнерства и сотрудничество, чтобы объединить опыт и ресурсы для более инновационных и комплексных решений по хранению энергии.

Сегментарные данные

Тип продукта

Псевдоконденсаторы представляли собой самый большой сегмент из-за их способности хранить электрическую энергию путем передачи электронных зарядов между электродом и электролитом через псевдоконденсаторы. Кроме того, растущий спрос на псевдоконденсаторы, которые требуют как высокой энергии, так и высокой мощности, оказывает положительное влияние на рынок.

Материальные данные

Углерод и оксид металла занимали наибольшую долю рынка, поскольку это затрудняет производство различных суперконденсаторов с привлекательными характеристиками в широком диапазоне напряжений. Кроме того, растущий спрос на суперконденсаторы на основе углерода и оксидов металлов включает батареи с более высокой емкостью, лучшим сроком службы и надежностью, что окажет положительное влияние на рынок.

Обзор типов модулей

Суперконденсаторы ниже 25 В заняли самый большой рынок, поскольку эти модули встречаются в различных версиях и считаются подходящими для приложений, требующих импульсной мощности и малой емкости. Они имеют очень низкое эквивалентное сопротивление и длительный срок службы, что обеспечивает минимальное обслуживание в используемых системах. Кроме того, на рынок положительно повлияет растущий спрос на эти модули для автоматического считывания показаний счетчиков

Обзор региональных показателей

Азиатско-Тихоокеанский регион зарекомендовал себя как лидер на мировом рынке суперконденсаторов со значительной долей выручки в 2022 году

Последние разработки

• В сентябре 2022 года Godi India объявила о создании суперконденсаторов для продления срока службы батарей в электромобилях. Благодаря заводу в Хайдарабаде компания стала первой, кто начал производить суперконденсаторы большой мощности емкостью 3000 Ф (фарад). Компания также введет в эксплуатацию завод по производству суперконденсаторов мощностью 200 кВт·ч для удовлетворения различных местных и международных потребностей.
• По данным CAP-XX Limited, тонкие призматические суперкары Murata были запущены в серийное производство и начали поставляться в январе 2021 года.
• Июль 2021 года- Компания AVX, ведущий производитель и поставщик инновационных электронных компонентов, а также систем межсоединений, датчиков, управления и антенн, представила блестящую новую коллекцию стандартных и индивидуальных суперконденсаторов.
• В мае 2022 года было создано совместное предприятие между CAP-XX Limited и Iconic Industries. Эта компания отвечает за коммерциализацию восстановленного оксида графена (rGO), который используется в суперконденсаторах и других устройствах хранения энергии. От имени совместного предприятия CAP-XX будет использовать rGO для производства и продажи суперконденсаторов и других устройств хранения энергии под маркой CAP-XX.
• В августе 2022 года компания Kyocera AXA представила линейку суперконденсаторов пакетного типа для снижения скачков тока в аккумуляторах. Эти конденсаторы могут использоваться независимо в качестве устройств резервного питания системы, иногда заменяя батареи, или их можно использовать вместе с первичными или вторичными батареями.

Ключевые игроки рынка

• Maxwell Technologies
• Skeleton Technologies
• Nesscap Energy (часть Maxwell Technologies)
• Panasonic Corporation
• CAP-XX
• Nippon Chemi-Con Корпорация
• Ioxus (приобретена Eaton)
• Yunasko
• Elton Super Capacitor
• VINATech