Рынок печатных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по компонентам (анод, катод, электролит, коллекторы), по применению (радиочастотное зондирование, система регистрации данных и другие), по отраслям конечного пользователя (бытовая электроника, носимые устройства, фармацевтика и здравоохранение, упаковка и другие), по регионам, по конкуренци

Обзор рынка

Глобальный рынок печатных батарей в 2022 году оценивался в 2,08 млрд долларов США, и, как ожидается, в прогнозируемый период будет наблюдаться устойчивый рост со среднегодовым темпом роста 35,19% до 2028 года.

Основные преимущества печатных батарей заключаются в их способности соответствовать нетрадиционным форм-факторам, что делает их идеальными для интеграции в устройства, где традиционные батареи были бы непрактичны. Этот рынок обусловлен постоянным технологическим прогрессом, спросом на легкие и гибкие источники питания и глобальным стремлением к экологически устойчивым энергетическим решениям.

Поскольку инновации продолжаются, а производственные процессы становятся более зрелыми, рынок печатных батарей готов к существенному росту, предлагая решения для удовлетворения разнообразных потребностей в энергии современной электроники и новых технологий, одновременно открывая возможности для более эффективного и экологически безопасного хранения энергии.

Ключевые движущие силы рынка

Технологические достижения и миниатюризация

Глобальный рынок печатных батарей движим неустанной волной технологических достижений и продолжающейся тенденцией миниатюризации. Традиционные батареи часто громоздкие и жесткие, что ограничивает их интеграцию в различные электронные устройства и носимые устройства. С другой стороны, печатные батареи невероятно гибкие и могут быть изготовлены в нестандартных формах и размерах, что делает их идеальными для небольших компактных устройств. Эта тенденция особенно важна в таких отраслях, как здравоохранение, где носимые медицинские устройства нуждаются в надежных и легких источниках питания. По мере развития технологий производители печатных аккумуляторов постоянно улучшают плотность энергии, долговечность и производительность, что еще больше стимулирует рост рынка.

Растущий спрос на носимую электронику

Растущая популярность носимой электроники, такой как умные часы, фитнес-трекеры и очки дополненной реальности, является значительным драйвером мирового рынка печатных аккумуляторов. Этим устройствам требуются легкие, гибкие источники питания, которые могут соответствовать форме устройства и обеспечивать длительную мощность. Печатные аккумуляторы хорошо подходят для этой цели, поскольку их можно легко интегрировать в конструкцию носимых устройств. Поскольку интерес потребителей к фитнесу и мониторингу здоровья, а также к интеллектуальному подключению продолжает расти, ожидается, что спрос на печатные батареи в этих приложениях существенно вырастет.

Расширение экосистемы Интернета вещей (IoT)

Расширение экосистемы Интернета вещей (IoT) является еще одним важным драйвером для печатных батарей. Устройства IoT становятся все более повсеместными в различных отраслях промышленности, от умных домов и городов до промышленной автоматизации и сельского хозяйства. Многие устройства IoT небольшие, компактные и требуют источников питания, которые могут работать в течение длительного времени. Печатные батареи представляют собой универсальное решение для питания этих устройств, позволяя им работать без частой замены батарей. Поскольку рынок Интернета вещей продолжает расширяться, спрос на печатные батареи для поддержки этих устройств должен резко возрасти.

Экологические проблемы и устойчивое развитие

Экологические проблемы и растущий акцент на устойчивом развитии стимулируют внедрение печатных батарей. В отличие от обычных батарей, которые часто содержат опасные материалы, печатные батареи могут быть изготовлены из более экологичных материалов, что делает их более экологичным выбором. Кроме того, их гибкая и легкая природа снижает общее воздействие электронных устройств на окружающую среду. Поскольку потребители и отрасли все больше осознают свое воздействие на окружающую среду, ожидается, что спрос на устойчивые энергетические решения, такие как печатные батареи, будет расти.

Новые приложения в здравоохранении

Сектор здравоохранения представляет собой многообещающую возможность роста для мирового рынка печатных батарей. Медицинские устройства становятся все более сложными и компактными, требуя надежных источников питания. Печатные батареи обладают тем преимуществом, что их можно адаптировать к конструкциям медицинских устройств, что делает их подходящими для таких применений, как медицинские пластыри, имплантируемые устройства и системы доставки лекарств. В связи со старением населения и растущим вниманием к удаленному мониторингу пациентов ожидается, что отрасль здравоохранения станет значительным драйвером внедрения печатных батарей.

Применение в аэрокосмической и оборонной промышленности

Аэрокосмическая и оборонная промышленность также вносят свой вклад в расширение рынка печатных батарей. Эти секторы требуют легких и энергоэффективных решений в области питания для широкого спектра применений, включая датчики, устройства связи и беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Печатные батареи с их настраиваемостью и универсальностью хорошо подходят для удовлетворения уникальных требований к питанию в аэрокосмической и оборонной промышленности. Поскольку оборонные технологии продолжают развиваться, а коммерческая космическая промышленность растет, спрос на печатные батареи в этих секторах готов к существенному росту.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок печатных батарей обусловлен конвергенцией факторов, включая технологические достижения, спрос на носимые устройства и устройства Интернета вещей, проблемы устойчивого развития, приложения в области здравоохранения, а также потребности аэрокосмической и оборонной промышленности. Эти факторы в совокупности создают благоприятную почву для дальнейшего роста и инноваций на рынке печатных аккумуляторов, что может в будущем кардинально изменить способ питания наших электронных устройств.

Политика правительства, скорее всего, будет способствовать развитию рынка

Стимулы для исследований и разработок

Политика правительства, стимулирующая научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую деятельность (НИОКР) на мировом рынке печатных аккумуляторов, играет решающую роль в содействии инновациям и конкурентоспособности. Эти стимулы могут принимать различные формы, включая налоговые льготы, гранты и субсидии, направленные на поддержку компаний, занимающихся разработкой технологий печатных аккумуляторов.

Одной из основных целей такой политики является поощрение инвестиций частного сектора в НИОКР, что в конечном итоге приводит к усовершенствованию материалов для аккумуляторов, производственных процессов и производительности. Предлагая финансовую поддержку и налоговые льготы компаниям, занимающимся НИОКР, связанным с печатными аккумуляторами, правительства могут стимулировать технологические прорывы и помогать своим странам становиться лидерами в этой новой отрасли.

Эти стимулы не только приносят пользу бизнесу, но и способствуют экономическому росту, создавая высококвалифицированные рабочие места, привлекая таланты и способствуя развитию экономики, основанной на знаниях. Кроме того, они могут ускорить коммерциализацию инновационных решений в области печатных аккумуляторов, сделав их более доступными для различных секторовот бытовой электроники до здравоохранения и транспорта.

Экологические нормы и стандарты устойчивого развития

Правительства по всему миру все больше осознают важность экологической устойчивости и внедряют правила и стандарты для решения проблемы воздействия производства, использования и утилизации аккумуляторов. Эти политики направлены на смягчение воздействия батарей на окружающую среду, включая печатные батареи, и содействие внедрению более чистых и устойчивых технологий.

Ключевые аспекты этих политик могут включать

Ограничения на опасные материалыправительства могут налагать ограничения на использование опасных веществ при производстве батарей, таких как свинец, кадмий и ртуть, чтобы минимизировать риски для окружающей среды и здоровья.

Требования к переработке и утилизациинормативные акты могут предписывать ответственную утилизацию и переработку батарей, поощряя производителей разрабатывать батареи с учетом возможности их вторичной переработки.

Стандарты энергоэффективностиправительства могут устанавливать целевые показатели энергоэффективности для батарей, включая печатные батареи, для сокращения потерь энергии и содействия использованию энергоэффективных технологий.

Программы экологической маркировки и сертификацииправительства могут создавать программы сертификации или экологические маркировки, чтобы помочь потребителям определять и выбирать экологически чистые аккумуляторные продукты.

Реализуя эти политики, правительства не только защищают окружающую среду, но и стимулируют инновации в области устойчивых технологий производства батарей. Производители мотивированы разрабатывать более чистые и экологичные решения для печатных аккумуляторов, которые соответствуют этим правилам, гарантируя, что рынок движется к более устойчивому будущему.

Защита интеллектуальной собственности

Политика защиты интеллектуальной собственности (ИС) играет важную роль в содействии инновациям и инвестициям на мировом рынке печатных аккумуляторов. Правительства могут создать благоприятную среду для компаний и исследователей для разработки и защиты своей интеллектуальной собственности, связанной с технологиями печатных аккумуляторов.

Эта политика охватывает различные аспекты, включая патенты, авторские права, товарные знаки и коммерческие тайны. Она обеспечивает правовые рамки для защиты прав интеллектуальной собственности новаторов, предоставляя им исключительные права на их изобретения и инновации на определенный период. Эта исключительность побуждает компании инвестировать в НИОКР, зная, что их усилия будут защищены и что они могут потенциально получить прибыль от своих инноваций.

Эффективная политика защиты ИС также помогает привлекать прямые иностранные инвестиции и содействовать сотрудничеству между отечественными и международными заинтересованными сторонами в отрасли печатных аккумуляторов. Создавая среду, в которой уважают и защищают интеллектуальную собственность, правительства могут стимулировать инновации, стимулировать экономический рост и позиционировать свои страны как центры передовых технологий в области аккумуляторов.

Стандарты безопасности и сертификации

Стандарты безопасности и сертификации, установленные правительствами, имеют первостепенное значение для обеспечения надежности и безопасности печатных аккумуляторов, используемых в различных областях применения. Эти политики устанавливают критерии, которым производители должны соответствовать, чтобы гарантировать безопасность своей продукции для потребителей и окружающей среды.

Ключевые компоненты политик безопасности и сертификации для печатных аккумуляторов могут включать

Требования к испытаниям и соответствиюправительства могут требовать от производителей проводить строгие испытания и демонстрировать соответствие стандартам безопасности, характерным для печатных аккумуляторов.

Маркировка и документацияполитики могут требовать четкой маркировки и документирования спецификаций аккумуляторов, включая напряжение, емкость и меры предосторожности, для информирования пользователей и регулирующих органов.

Обеспечение качества и производственная практикаправила могут охватывать производственные процессы, контроль качества и прослеживаемость для обеспечения постоянного качества и безопасности продукции.

Процедуры отзыва и отчетностиправительства могут устанавливать процедуры для производителей по отзыву и оперативному сообщению о проблемах, связанных с безопасностью.

Внедряя надежные стандарты безопасности и сертификации, правительства помогают укреплять доверие к технологиям печатных аккумуляторов, облегчают доступ на рынок и защищают потребителей от потенциальных рисков, связанных с некачественной или небезопасной продукцией. Такая политика способствует общему росту и повышению доверия к отрасли печатных аккумуляторов.

Торговый и экспортный контроль

Правительственная политика, связанная с торговым и экспортным контролем, оказывает значительное влияние на мировой рынок печатных аккумуляторов, особенно с точки зрения международных продаж и сотрудничества. Эти политики могут влиять на импорт и экспорт печатных аккумуляторов и связанных с ними технологий, влияя на динамику рынка и глобальную конкурентоспособность.

Правительства могут устанавливать торговые правила, которые

Контролировать экспортправительства могут контролировать экспорт технологий печатных аккумуляторов, чтобы предотвратить распространение чувствительных технологий или защитить интересы национальной безопасности.

Содействовать росту экспортанапротив, некоторые правительства могут активно поддерживать экспорт печатных аккумуляторов и связанных с ними продуктов, предоставляя экспортные стимулы, программы содействия торговле и поддержку доступа на рынок.

Содействовать трансграничному сотрудничествуполитики могут поощрять международное сотрудничество в области исследований, разработок и производства путем устранения торговых барьеров и содействия партнерству между странами.

Влияние этих политик на рынок печатных аккумуляторов зависит от стратегических целей каждого правительства. Некоторые могут отдавать приоритет росту внутренней промышленности, в то время как другие фокусируются на международном сотрудничестве и передаче технологий. Эффективная торговая и экспортная политика может улучшить доступ к рынкам и конкурентоспособность, одновременно отвечая национальным интересам и динамике мировой торговли.

Инвестиционные стимулы и субсидии

Государственная политика, предусматривающая финансовые стимулы и субсидии, может существенно повлиять на рост и конкурентоспособность мирового рынка печатных аккумуляторов. Эти политики направлены на привлечение инвестиций в производственные мощности, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, а также инфраструктуру, связанную с производством печатных аккумуляторов.

Ключевые элементы инвестиционных стимулов и субсидий могут включать

Налоговые льготыправительства могут предлагать налоговые льготы компаниям, занимающимся производством печатных аккумуляторов, НИОКР или созданием производственных мощностей.

Гранты и субсидиифинансовые гранты и субсидии могут предоставляться для поддержки компаний в отрасли печатных аккумуляторов, помогая им покрывать расходы, связанные с инновациями, производством и расширением.

Развитие инфраструктурыполитики могут быть сосредоточены на улучшении инфраструктуры, необходимой для производства печатных аккумуляторов, такой как специализированные исследовательские центры, испытательные центры и транспортные сети.

Развитие рабочей силыправительства могут инвестировать в программы развития рабочей силы, чтобы обеспечить квалифицированную рабочую силу, способную удовлетворить потребности отрасли печатных аккумуляторов.

Эти политики направлены на снижение финансовых барьеров для входа и стимулирование инвестиций, создания рабочих мест и экономического роста в секторе печатных аккумуляторов. Они также повышают конкурентоспособность страны на мировом рынке, привлекая отечественных и иностранных инвесторов, заинтересованных в развивающейся отрасли печатных аккумуляторов.

В заключение следует отметить, что государственная политика играет ключевую роль в формировании мирового рынка печатных аккумуляторов. Политики, связанные со стимулированием НИОКР, экологической устойчивостью, защитой интеллектуальной собственности, стандартами безопасности и сертификации, торговым и экспортным контролем, а также инвестиционными стимулами, в совокупности влияют на рост, инновации и конкурентоспособность отрасли. Поскольку правительства продолжают адаптировать и совершенствовать эти политики, они окажут глубокое влияние на разработку и внедрение печатных батарей во всем мире.

Основные проблемы рынка

Оптимизация плотности энергии и производительности

Одной из главных проблем, стоящих перед мировым рынком печатных батарей, является необходимость постоянного повышения плотности энергии и общей производительности. Хотя печатные батареи предлагают многочисленные преимущества, включая гибкость и настраиваемость, они часто отстают от традиционных технологий батарей с точки зрения емкости хранения энергии и выходной мощности.

Плотность энергии относится к количеству энергии, которое батарея может хранить на единицу объема или веса. Во многих приложениях, особенно в бытовой электронике и электромобилях, более высокая плотность энергии имеет решающее значение для продления срока службы батареи и уменьшения размера и веса устройств. Печатные батареи, которые основаны на тонких и гибких материалах, с трудом могут сравниться с плотностью энергии обычных литий-ионных батарей.

Повышение плотности энергии в печатных батареях требует достижений в материаловедении, химии и производственных технологиях. Исследователи активно работают над разработкой новых материалов, таких как электродные материалы высокой емкости и твердотельные электролиты, для повышения емкости хранения энергии. Кроме того, важна оптимизация процессов печати для создания более тонких и более плотно упакованных слоев батареи.

Баланс между улучшением плотности энергии и другими ключевыми факторами, такими как безопасность, срок службы и экономическая эффективность, представляет собой сложную задачу. Это требует тонкого компромисса между различными показателями производительности для удовлетворения разнообразных потребностей различных приложений. Поскольку рынок требует все более мощных и долговечных печатных батарей, решение этой проблемы остается главным приоритетом для исследователей и производителей.

Масштабируемость и снижение затрат

Масштабируемость и снижение затрат — две взаимосвязанные задачи, которые могут существенно повлиять на рост и внедрение печатных батарей в глобальном масштабе. Хотя печатные батареи предлагают потенциал для недорогого производства и гибкости дизайна, достижение массового производства по конкурентоспособной цене остается серьезным препятствием.

Стоимость материаловпечатные батареи часто зависят от специализированных материалов, включая проводящие чернила, электролиты и подложки. Эти материалы могут быть дорогими, особенно при производстве в небольших количествах. Чтобы сократить расходы, производители должны разрабатывать экономически эффективные стратегии снабжения и изучать альтернативные материалы, которые сохраняют производительность, будучи при этом более доступными.

Производственные процессымасштабирование производства от лабораторного до массового может привести к сложностям и неэффективности затрат. Производителям необходимо инвестировать в современное печатное и сборочное оборудование, которое может поддерживать высокое качество и постоянство при одновременном снижении производственных затрат.

Контроль качестваобеспечение постоянного качества в большом объеме печатных батарей является сложной задачей. Дефектные батареи могут привести к проблемам безопасности и увеличению производственных затрат. Внедрение надежных процессов контроля качества необходимо для минимизации дефектов и поддержания надежности.

Экономия за счет масштабадостижение экономии за счет масштаба имеет решающее значение для снижения себестоимости единицы печатных батарей. По мере роста спроса производители могут извлечь выгоду из более низких производственных затрат и более высокой эффективности производственных процессов.

Конкурентное ценообразованиестоимость печатных батарей должна быть конкурентоспособной по сравнению с традиционными технологиями производства батарей, чтобы получить признание рынка. Потребители и предприятия чувствительны к цене, и для широкого внедрения необходимы экономически эффективные решения.

Решение этих проблем требует междисциплинарного подхода, который объединяет достижения в области материаловедения, инженерии и производственных процессов. Сотрудничество между академическими кругами, промышленностью и государственными органами необходимо для стимулирования инноваций и оптимизации цепочки производства и поставок печатных батарей.

Более того, по мере того как рынок печатных батарей продолжает развиваться, конкуренция между производителями, вероятно, усилится. Эта конкуренция может привести к снижению цен, сделав печатные батареи более доступными для более широкого спектра применений. Однако достижение правильного баланса между снижением затрат и поддержанием стандартов производительности и безопасности остается важнейшей задачей, которую необходимо решить для того, чтобы глобальный рынок печатных батарей полностью раскрыл свой потенциал.

Сегментные данные

Сведения о компонентах

Сегмент анодов занимал самую большую долю рынка в 2022 году и, как ожидается, сохранит ее в прогнозируемый период. Анод является одним из двух основных электродов в батарее, наряду с катодом. Он играет фундаментальную роль в электрохимических реакциях, которые происходят во время циклов заряда и разряда батареи. В частности, во время разряда анод — это место, где электроны поступают в батарею, в то время как ионы перемещаются от анода к катоду через электролит. Этот поток электронов необходим для выработки электроэнергии, что делает анод основным компонентом работы батареи. Выбор материалов анода существенно влияет на емкость аккумулятора. Инновации в анодных материалах, включая разработку материалов с высокой емкостью, таких как соединения на основе лития и усовершенствованные углеродные структуры, оказывают прямое влияние на способность печатной батареи эффективно хранить и поставлять электрическую энергию. Более высокая плотность энергии анодных материалов приводит к более долговечным и мощным батареям, что является решающим фактором в конкурентной среде мирового рынка батарей. Анодные материалы должны быть совместимы с другими компонентами печатных батарей, включая катод, электролит и коллекторы. Выбор анодного материала может повлиять на общую производительность, безопасность и надежность батареи. Исследователи и производители сосредоточены на поиске анодных материалов, которые не только обеспечивают высокую плотность энергии, но и демонстрируют хорошую совместимость и стабильность в системе печатной батареи. Текущие исследования и разработки в аккумуляторной промышленности часто отдают приоритет достижениям в анодных материалах и технологиях. Эти инновации направлены на улучшение производительности батареи, срока службы и безопасности. Исследователи стремятся разработать анодные материалы, которые могут выдерживать более высокие скорости заряда и разряда, что приводит к возможностям быстрой зарядки для печатных батарей, что крайне желательно во многих приложениях. Поскольку спрос на печатные батареи продолжает расти в таких приложениях, как носимые устройства, устройства Интернета вещей и медицинские носимые устройства, потребность в более эффективных и высокопроизводительных решениях для хранения энергии становится все более критичной. Аноды находятся на переднем крае этих разработок, стимулируя инновации, которые позволяют печатным батареям удовлетворять разнообразные требования к питанию современных электронных устройств.

Аналитика применения

Сегмент радиочастотного зондирования занимал самую большую долю рынка в 2022 году и, по прогнозам, будет демонстрировать быстрый рост в течение прогнозируемого периода. Технология радиочастотного зондирования (RFID) широко используется для отслеживания и идентификации предметов в различных отраслях, включая логистику, розничную торговлю, здравоохранение и управление цепочками поставок. Если возникнет высокий спрос на RFID-метки и датчики, работающие от печатных батарей из-за их гибкости, настраиваемости и адаптивности, это может способствовать их доминированию на рынке. Печатные батареи должны соответствовать требованиям к питанию и стандартам производительности приложений RFID. Если они обеспечивают надежное и постоянное питание RFID-меток, будучи при этом экономически эффективными и простыми в интеграции, они могут быть предпочтительными по сравнению с другими источниками питания. Печатные батареи известны своей способностью соответствовать уникальным формам и размерам, что делает их подходящими для RFID-меток, которые часто должны быть небольшими и незаметными. Если печатные батареи могут эффективно питать компактные RFID-метки, это может привести к их доминированию в этом конкретном приложении. Если были достигнуты значительные достижения в технологии печати, которые повысили эффективность производства и качество печатных батарей, это могло бы еще больше способствовать их использованию в приложениях RFID. Если печатные батареи будут соответствовать соответствующим нормативным и безопасным стандартам для приложений RFID, это будет способствовать их внедрению в отраслях со строгими требованиями соответствия.

Региональные данные

Северная Америка занимала крупнейший рынок печатных батарей, на долю которого в 2022 году приходилось более 40% доли мирового рынка. В регионе находятся несколько ключевых игроков на рынке печатных батарей, таких как Enfucell, Imprint Energy и Planar Energy Devices. Раннее внедрение новых технологий и растущий спрос на носимую электронику и устройства IoT стимулируют рост рынка печатных батарей в Северной Америке.

Европа занимала второе место по рынку печатных батарей, на долю которого в 2022 году пришлось более 30% доли мирового рынка. В этом регионе находятся несколько ключевых игроков на рынке печатных батарей, таких как Cymbet и Printed Electronics Limited. Растущий спрос на интеллектуальную упаковку и медицинские устройства стимулирует рост рынка печатных батарей в Европе.

Азиатско-Тихоокеанский регион является самым быстрорастущим рынком печатных батарей, среднегодовой темп роста которого в прогнозируемый период составит более 50%. В регионе расположено несколько стран с развивающейся экономикой, таких как Китай, Индия и Южная Корея, с растущим спросом на носимую электронику и устройства Интернета вещей. Кроме того, растущее внедрение электромобилей также способствует росту рынка печатных батарей в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Последние события

• В марте 2023 года компания Ilika plc получила инвестиции в размере 21,22 млн долларов США от Innovate UK для разработки и коммерциализации своих твердотельных батарей Stereax.
• В феврале 2023 года компания Enfucell привлекла 10,61 млн долларов США в рамках финансирования серии B для масштабирования производства своих печатных батарей.
• В январе 2023 года компания Imprint Energy привлекла 100 млн долларов США в рамках финансирования серии D для расширения производства своих печатных батарей для носимых устройств и других приложения.
• В ноябре 2022 года Printed Electronics Limited получила инвестиции в размере 2,12 млн долларов США от правительства Великобритании на разработку печатных аккумуляторов для интеллектуальной упаковки.
• В сентябре 2022 года BlueSpark Technologies привлекла 25 млн долларов США в рамках финансирования серии C для разработки и коммерциализации своих печатных аккумуляторов для устройств Интернета вещей.

Ключевые игроки рынка

• Ilika plc
• Enfucell Oy
• Imprint Energy Inc
• Печатная электроника Limited
• BlueSpark Technologies Inc
• Cymbet Corporation
• NanoGraf Corporation
• Thin Film Electronics ASA
• Inuru
• Skeleton Technologies GmbH