Рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу батареи (перезаряжаемые, одноразовые), по применению (бытовая электроника, смарт-карты, медицина), по региону, конкуренция 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей

Основные драйверы рынка

Глобальный рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей в последние годы переживает значительный рост и инновации, обусловленные сочетанием технологических достижений, растущим спросом на решения в области чистой энергии и растущим пониманием экологических и безопасных преимуществ, связанных с двойными углеродными батареями. В этой статье рассматриваются основные движущие силы расширения гибкой печатной и тонкопленочной батареи и дается представление о факторах, способствующих ее быстрому развитию.

Двойные углеродные батареи, также известные как двойные углеродные конденсаторы или двойные углеродные суперконденсаторы, представляют собой передовые устройства хранения энергии, в которых как для анода, так и для катода используются материалы на основе углерода. В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, в которых для одного электрода используются материалы на основе лития, двойные углеродные аккумуляторы используют уникальные свойства углерода, чтобы предложить несколько преимуществ. Эти преимущества вывели их в центр внимания мирового рынка хранения энергии. Ключевые драйверы глобальной гибкой печатной и тонкопленочной батареи Безопасность всегда была первостепенной задачей в аккумуляторной промышленности. Двойные углеродные аккумуляторы, с их сниженным риском теплового разгона и пожароопасности по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, привлекают внимание как более безопасная альтернатива. По мере ужесточения правил безопасности отрасли и потребители ищут более безопасные варианты хранения энергии. Растущее внимание во всем мире к устойчивости и защите окружающей среды ускорило спрос на решения в области чистой энергии. Двойные углеродные аккумуляторы, изготовленные в основном из углерода, считаются более экологичными по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, которые используют редкие и экологически интенсивные материалы. Такое соответствие целям устойчивости является сильным стимулом для их принятия. Расширение типов аккумуляторов возобновляемой энергии, таких как ветряные и солнечные, требует эффективных систем хранения энергии для баланса спроса и предложения. Двойные углеродные батареи обеспечивают быструю зарядку и разрядку, что делает их идеальными для хранения возобновляемой энергии и решения проблем нестабильности сети. Автомобильная промышленность переживает глубокую трансформацию в сторону электромобилей. Возможности быстрой зарядки двойных углеродных батарей, увеличенный срок службы и функции безопасности делают их перспективным вариантом для производителей электромобилей, стремящихся повысить производительность и безопасность, одновременно сократив время зарядки. Спрос на более долговечные и быстро заряжающиеся батареи в потребительской электронике, такой как смартфоны и ноутбуки, является значительным драйвером для рынка гибких печатных и тонкопленочных батарей. Потребители все больше ценят устройства, которые могут оставаться заряженными в течение более длительного времени и быстро заряжаться.

Типы коммерческих и IoT-батарей

Отрасли и сектор Интернета вещей (IoT) требуют надежных и долговечных решений для хранения энергии. Прочность и плотность мощности двойных углеродных батарей делают их подходящими для различных типов коммерческих батарей и растущей сети устройств IoT. Текущие исследования и разработки в области двойных углеродных батарей привели к улучшению производительности, снижению затрат и масштабируемости. По мере развития технологий они становятся более коммерчески выгодными, что еще больше стимулирует рост рынка. Нарушение глобальной цепочки поставок критически важных материалов, особенно в результате пандемии COVID-19, побудило отрасли исследовать альтернативные технологии, которые в меньшей степени зависят от дефицитных или геополитически чувствительных типов reBattery. Двойные углеродные батареи предлагают путь к снижению этой зависимости. По мере того, как все больше компаний выходят на рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей, конкуренция усиливается. Эта конкуренция часто приводит к инновациям, снижению затрат и более широкому внедрению на рынке, поскольку компании стремятся выделиться и захватить долю рынка. Правительства по всему миру содействуют внедрению технологий чистой энергии, включая решения по хранению энергии. Субсидии, стимулы и политика, направленные на сокращение выбросов парниковых газов и повышение энергоэффективности, создают благоприятную среду для двойных углеродных батарей. Глобальный рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей переживает быстрый рост, обусловленный сочетанием факторов, начиная от проблем безопасности и экологической устойчивости и заканчивая растущим спросом на решения по хранению энергии в различных секторах. По мере того, как технология продолжает развиваться и преодолевать свои проблемы, двойные углеродные батареи могут сыграть ключевую роль в переходе к более чистым и эффективным энергетическим системам, принося пользу отраслям, потребителям и планете в целом. Хотя проблемы остаются, продолжающиеся исследования, инновации и рыночная конкуренция, вероятно, будут способствовать дальнейшему прогрессу и расширению внедрения двойных углеродных батарей в ближайшие годы.

Основные рыночные проблемы

Проблемы масштабирования

Масштабируемость производства гибких печатных и тонкопленочных батарей остается проблемой. Чтобы конкурировать с такими устоявшимися технологиями, как литий-ионные батареи, производственные процессы для двойных углеродных батарей должны быть оптимизированы для массового производства. Хотя двойные углеродные батареи превосходят по плотности мощности, они имеют более низкую плотность энергии по сравнению с некоторыми другими технологиями хранения энергии. Это ограничение может ограничить их использование в типах батарей, требующих высокой емкости хранения энергии. Достижение паритета стоимости с существующими технологиями батарей имеет важное значение для широкого внедрения. Инновации в материалах, производственных технологиях и экономия за счет масштаба будут иметь решающее значение для снижения стоимости двойных углеродных батарей. Рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей по-прежнему остается относительно нишевым, и необходимо повысить осведомленность потенциальных пользователей и инвесторов. Обучение и распространение информации о преимуществах и типах батарей этих батарей будут играть ключевую роль. Необходимо разработать и принять нормативные стандарты и сертификации для обеспечения безопасности и качества двойных углеродных батарей. Это особенно важно в таких отраслях, как автомобилестроение и авиация.

Глобальный рынок гибких печатных и тонкопленочных батарей переживает быстрый рост и инновации, обусловленные такими факторами, как проблемы безопасности, устойчивость и потребность в эффективных решениях для хранения энергии. Однако, как и любая новая технология, двойные углеродные батареи сталкиваются с рядом проблем, которые необходимо решить, чтобы раскрыть их полный потенциал. В этой статье мы рассмотрим основные проблемы, стоящие перед мировым рынком гибких печатных и тонкопленочных батарей, и рассмотрим возможности их преодоления. Двойные углеродные батареи, также известные как двойные углеродные конденсаторы или двойные углеродные суперконденсаторы, представляют собой усовершенствованные устройства хранения энергии, в которых для анода и катода используются материалы на основе углерода. Эта технология предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными литий-ионными батареями, включая повышенную безопасность, экологическую устойчивость и более быструю зарядку.

Плотность энергии и масштабируемость

Одной из основных проблем двойных углеродных батарей является их плотность энергии. Хотя они превосходны по плотности мощности, что обеспечивает быструю зарядку и разрядку, их плотность энергии (количество энергии, запасенной на единицу веса или объема), как правило, ниже, чем у литий-ионных батарей. Это ограничение делает двойные углеродные батареи менее подходящими для типов батарей, требующих высокой емкости хранения энергии, таких как электромобили с большим запасом хода (ЭМ). Масштабируемость остается важнейшей проблемой. Чтобы конкурировать с хорошо зарекомендовавшими себя технологиями производства батарей, такими как литий-ионные, гибкие печатные и тонкопленочные батареи, необходимо оптимизировать производственные процессы для массового производства. Масштабирование производства при сохранении качества и экономической эффективности — сложная задача, требующая существенных инвестиций и инноваций.

Основные тенденции рынка

Достижения в области материаловедения

Исследователи и производители постоянно изучают передовые углеродные материалы для улучшения производительности двойных углеродных батарей. Это включает разработку новых углеродных композитов, наноструктурированных материалов и аллотропов углерода, которые могут повысить плотность энергии и эффективность заряда-разряда. Одна из основных тенденций на рынке гибких печатных и тонкопленочных батарей направлена на увеличение плотности энергии. Хотя эти батареи превосходны по плотности мощности, ведутся работы по улучшению их емкости хранения энергии, что делает их более подходящими для типов батарей, требующих электромобилей с большим запасом хода и более масштабных систем хранения энергии.

Быстрая зарядка и типы батарей высокой мощности

Двойные углеродные батареи хорошо подходят для типов батарей, требующих быстрой зарядки и разрядки, таких как электромобили и стабилизация сети. Эта тенденция совпадает с растущим спросом на быстрые и эффективные решения для хранения энергии в различных секторах. Интеграция двойных углеродных батарей с другими технологиями хранения энергии, такими как литий-ионные батареи или проточные батареи, набирает обороты. Этот гибридный подход позволяет улучшить плотность энергии и оптимизировать производительность для определенных типов батарей, обеспечивая гибкость и эффективность. Сотрудничество между научно-исследовательскими институтами, производителями аккумуляторов и государственными учреждениями способствует инновациям в области гибких печатных и тонкопленочных аккумуляторов. Совместные исследовательские инициативы приводят к прорывам в материалах, производственных технологиях и экономически эффективном производстве.

Устойчивость и экологические проблемы

Экологическая устойчивость является важным фактором внедрения двойных углеродных аккумуляторов. Эти аккумуляторы, состоящие в основном из углеродных материалов, считаются более экологичными по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами, которые используют редкие и потенциально вредные типы перезаряжаемых аккумуляторов. В то время как электромобили являются известным типом аккумуляторов, двойные углеродные аккумуляторы находят применение и в других секторах. К ним относятся возобновляемые накопители энергии, бытовая электроника, коммерческие типы аккумуляторов и даже аэрокосмическая промышленность, где безопасность и надежность имеют решающее значение. Поскольку устойчивость становится центральным моментом, переработка и повторное использование компонентов аккумуляторов становятся новыми тенденциями. Разработка эффективных процессов переработки для двойных углеродных батарей может сократить отходы, снизить производственные затраты и решить экологические проблемы.

Правительственная поддержка и регулирование

Правительства во всем мире признают потенциал двойных углеродных батарей в достижении целей чистой энергии. Поддерживающая политика, стимулы и регулирование поощряют исследования, разработки и внедрение этой технологии. Недавние сбои в глобальных цепочках поставок подчеркнули важность диверсификации и устойчивости. Двойные углеродные батареи с их сниженной зависимостью от критически важных материалов предлагают более стабильную цепочку поставок, что делает их привлекательными для отраслей и правительств.

Сегментные данные

Сведения о типах батарей

Сегмент одноразовых батарей занял доминирующую долю рынка, составив 54,2% в 2018 году благодаря его широкому использованию в маломощных одноразовых приложениях, включая пассивную RFID с полубатарейной поддержкой, полуактивные метки с датчиками, смарт-карты с одноразовым паролем, музыкальные инструменты, поздравительные открытки и игрушки. Более того, автоматизация в одноразовых медицинских устройствах, вероятно, еще больше ускорит рост отрасли. Технологические достижения, такие как вертикальная конструкция одноразовых батарей, набирают обороты на рынке печатных, гибких и тонкопленочных батарей. Например, компания Molex LLC, базирующаяся в США, производит тонкопленочные батареи 1,5 В и 3 В с помощью вертикальной конструкции, что обеспечивает меньший углеродный след и обеспечивает повышенное внутреннее сопротивление наряду с улучшенной производительностью. Ожидается, что сегмент аккумуляторных батарей продемонстрирует существенный рост в течение прогнозируемого периода из-за растущего спроса на маломощные системы датчиков сбора энергии, используемые в беспроводных сенсорных сетях. Кроме того, перезаряжаемые тонкопленочные гибкие батареи в основном используются в медицинских устройствах, носимой электронике и устройствах IoT. Организации и фирмы, занимающиеся исследованиями батарей, делают акцент на снижении стоимости перезаряжаемых батарей, что, как ожидается, обеспечит сильный рост в ближайшие годы.

Региональные данные

Регион Северной Америки зарекомендовал себя как лидер на мировом рынке гибких печатных и тонкопленочных батарей со значительной долей выручки в 2022 году

Ожидается, что Германия продемонстрирует существенный рост в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что растущие инвестиции в высококачественное медицинское оборудование, включая диагностическую визуализацию, оптические технологии и стоматологическую продукцию, будут в основном способствовать региональному росту. Правительственные постановления, благоприятствующие использованию солнечных панелей для выработки электроэнергии, вероятно, будут способствовать дальнейшему росту рынка.

Рынок гибких, печатных и тонкопленочных батарей в Великобритании является вторым по величине участником после Германии и составил более 22,8% региональной доли выручки в 2018 году. Растущее внедрение смарт-карт и автоматизация в одноразовых медицинских устройствах, вероятно, будут способствовать росту бизнеса. Кроме того, растущий спрос на мобильные электронные устройства и усовершенствования систем безопасности, вероятно, будут дополнять рост отрасли.

Последние разработки

• В мае 2018 года Cymbet запустила часы реального времени для управления питанием, чтобы улучшить характеристики твердотельной перезаряжаемой микробатареи EnerChip, обслуживающей сегмент приложений с низким энергопотреблением. Конкурентные цены, скорее всего, также будут способствовать росту рынка этих печатных батарей в течение прогнозируемого периода.. .

Ключевые игроки рынка

• Enfucell
• Blue Spark Technologies
• Ilika
• BrightVolt
•  Выходные данные Energy
• STMicroelectronics
• Cymbet
• Jenax Inc.
• Printed Energy Pty Ltd.