Рынок систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (электрический двухслойный конденсатор и псевдоконденсатор), по конечному пользователю (жилой, нежилой, коммунальный и электромобиль), по региону и по конкуренции 2019–2029F

Обзор рынка

Глобальный рынок систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей оценивался в 839,55 млн долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 11,39% до 2029 года. Глобальный сдвиг в сторону возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, является значительным драйвером для рынка суперконденсаторов BESS. Генерация возобновляемой энергии по своей сути изменчива, и суперконденсаторы играют решающую роль в сглаживании прерывистого характера этих источников. Они могут быстро поглощать и высвобождать энергию, обеспечивая стабильность сети и позволяя эффективно интегрировать возобновляемые источники энергии в энергетический баланс. Поскольку правительства и отрасли во всем мире отдают приоритет инициативам чистой энергии, спрос на решения по хранению энергии, которые поддерживают интеграцию возобновляемых источников энергии, продолжает расти, что стимулирует принятие суперконденсаторов BESS.

Ключевые движущие силы рынка

Растущая интеграция возобновляемых источников энергии

Одним из основных факторов, продвигающих рынок глобальных систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей (BESS), является растущая интеграция возобновляемых источников энергии в глобальный энергетический баланс. Поскольку мир стремится сократить свою зависимость от традиционных ископаемых видов топлива и смягчить последствия изменения климата, растет спрос на эффективные решения по хранению энергии для управления прерывистым характером возобновляемых источников, таких как солнечная и ветровая энергия. Суперконденсатор BESS предлагает быстрое и эффективное решение по хранению энергии, способное быстро заряжать и разряжать энергию, что делает его идеальным выбором для сглаживания колебаний в генерации возобновляемой энергии. Эта характеристика повышает стабильность сети и обеспечивает постоянное и надежное электроснабжение, тем самым стимулируя внедрение суперконденсаторных BESS в глобальном масштабе.

Кроме того, суперконденсаторы играют решающую роль в повышении эффективности систем хранения энергии при интеграции с литий-ионными аккумуляторами, предлагая дополнительное решение для устранения ограничений обычных аккумуляторов. Синергия между суперконденсаторами и аккумуляторами позволяет создать более надежную и гибкую систему хранения энергии, поддерживая переход к более экологичному и устойчивому энергетическому ландшафту.

Растущий спрос на электромобили

Резкий рост внедрения электромобилей (ЭМ) во всем мире является еще одним важным фактором, способствующим росту мирового рынка суперконденсаторных BESS. Поскольку правительства и потребители признают экологические преимущества электрического транспорта, все больше внимания уделяется повышению производительности и эффективности ЭМ. Суперконденсаторы все чаще интегрируются в ЭМ в качестве вспомогательной системы хранения энергии, обеспечивая быстрое высвобождение энергии во время ускорения и рекуперативного торможения. Использование суперконденсаторов в сочетании с традиционными батареями повышает общую энергоэффективность электромобилей, расширяя их запас хода и улучшая общие впечатления от вождения.

Более того, суперконденсаторы способствуют сокращению времени зарядки электромобилей, решая одну из ключевых проблем потребителей относительно удобства принятия электромобилей. Эта повышенная эффективность и сокращенное время зарядки делают суперконденсаторы BESS привлекательным выбором как для производителей, так и для потребителей, продвигая рынок вперед.

Достижения в технологии суперконденсаторов

Постоянные достижения в технологии суперконденсаторов представляют собой важнейший драйвер для мирового рынка суперконденсаторов BESS. Исследователи и производители постоянно изучают инновационные материалы, конструкции и производственные процессы для улучшения эксплуатационных характеристик суперконденсаторов. Эти технологические достижения приводят к улучшению плотности энергии, плотности мощности и общей эффективности, что делает суперконденсаторные BESS более конкурентоспособными и привлекательными для различных применений.

По мере развития технологии ожидается снижение затрат, что сделает суперконденсаторные BESS более экономически выгодными для более широкого спектра отраслей. Развитие технологии суперконденсаторов также открывает новые возможности для интеграции в различные секторы за пределами хранения энергии, такие как бытовая электроника, аэрокосмическая промышленность и промышленные приложения. Текущие исследования и разработки в области суперконденсаторов подчеркивают их потенциал как игрока, меняющего правила игры в решениях для хранения энергии, способствуя дальнейшему росту рынка и принятию во всем мире.

Основные проблемы рынка

Высокие начальные затраты и экономическая жизнеспособность

Одной из существенных проблем, стоящих перед мировым рынком систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей (BESS), являются высокие начальные затраты, связанные с технологией суперконденсаторов. Хотя суперконденсаторы предлагают явные преимущества, такие как быстрые скорости заряда и разряда и более длительный срок службы по сравнению с традиционными батареями, первоначальные инвестиции, необходимые для развертывания суперконденсаторных BESS, остаются препятствием для широкого внедрения. Производственные процессы и материалы, используемые при производстве высокопроизводительных суперконденсаторов, способствуют их высокой стоимости, делая их менее экономически конкурентоспособными по сравнению с традиционными технологиями хранения энергии.

Поскольку рынок продолжает развиваться, а производство масштабируется, экономия за счет масштаба может помочь снизить производственные затраты. Кроме того, текущие исследования и разработки сосредоточены на поиске более экономически эффективных материалов и методов изготовления с целью повышения экономической жизнеспособности суперконденсаторных BESS. Преодоление этой проблемы имеет решающее значение для ускорения интеграции технологии суперконденсаторов в различные секторы и обеспечения ее конкурентоспособности на более широком рынке хранения энергии.

Ограничения по плотности энергии

Еще одной важной проблемой, стоящей перед рынком суперконденсаторов BESS, является ограничение по плотности энергии по сравнению с другими технологиями хранения энергии, такими как литий-ионные батареи. Плотность энергии является важнейшим показателем, поскольку он определяет количество энергии, которое может храниться в данном объеме или весе. Традиционно суперконденсаторы имеют более низкую плотность энергии, чем батареи, что означает, что им может потребоваться больше физического пространства или дополнительных модулей для хранения того же количества энергии, что и их аккумуляторным аналогам.

Устранение ограничений плотности энергии суперконденсаторов имеет важное значение для их широкого внедрения, особенно в приложениях, где пространство является преимуществом или где требуется длительная продолжительность хранения энергии. Ведутся исследования и разработки для изучения новых материалов и конструкций, которые могут повысить плотность энергии суперконденсаторов, стремясь найти баланс между их возможностями быстрой зарядки-разрядки и способностью эффективно хранить большие объемы энергии.

Ограниченная осведомленность и стандартизация

Отсутствие широкой осведомленности и стандартизированных рамок для суперконденсаторов BESS представляет собой значительную проблему для роста рынка. Многие потенциальные конечные пользователи, включая коммунальные службы, отрасли и потребителей, могут быть не полностью информированы о возможностях, преимуществах и потенциальных применениях технологии суперконденсаторов. Эта ограниченная осведомленность может помешать принятию суперконденсаторов BESS, поскольку заинтересованные стороны могут выбрать более знакомые и устоявшиеся решения для хранения энергии.

Отсутствие стандартизированных протоколов тестирования и оценки производительности для суперконденсаторов усложняет процесс сравнения и выбора для конечных пользователей. Стандартизация имеет решающее значение для укрепления доверия к технологии, обеспечения взаимодействия и содействия более прозрачному рынку. Усилия отраслевых ассоциаций, регулирующих органов и производителей по установлению четких стандартов и продвижению образовательных инициатив имеют важное значение для преодоления этих проблем и содействия широкому принятию суперконденсаторных BESS в мировом ландшафте хранения энергии.

Основные тенденции рынка

Интеграция с Интернетом вещей (IoT) для интеллектуального управления энергией

Значительной тенденцией на мировом рынке систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей (BESS) является растущая интеграция суперконденсаторов с технологиями Интернета вещей (IoT) для интеллектуального управления энергией. Конвергенция технологии суперконденсаторов с возможностями IoT революционизирует то, как системы хранения энергии контролируются, контролируются и оптимизируются в режиме реального времени. Суперконденсаторы, известные своими возможностями быстрой зарядки и разрядки, идеально соответствуют динамическим энергетическим потребностям устройств и приложений с поддержкой IoT.

Интеграция суперконденсаторов BESS с IoT способствует повышению энергоэффективности, управлению сетями и реагированию на спрос. Например, в интеллектуальных сетях суперконденсаторы могут быстро реагировать на колебания спроса и предложения энергии, помогая стабилизировать сеть и повышать общую надежность. Кроме того, в системах возобновляемой энергии сочетание суперконденсаторов и IoT обеспечивает точный контроль над хранением и распределением энергии, максимально увеличивая использование чистых источников энергии.

Эта тенденция обусловлена растущим внедрением IoT в отраслях и потребностью в гибких и адаптивных решениях для хранения энергии. Поскольку экосистема IoT продолжает расширяться, мы можем ожидать, что все больше приложений и сервисов будут использовать синергию между суперконденсаторами и IoT для более интеллектуального и эффективного управления энергией.

Разработка гибридных систем хранения энергии

Значительной тенденцией, формирующей рынок глобальных систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей (BESS), является разработка и внедрение гибридных систем хранения энергии. Эти системы сочетают в себе сильные стороны суперконденсаторов с другими технологиями хранения энергии, часто интегрируясь с литий-ионными батареями, для создания более универсального и эффективного решения для хранения энергии.

Гибридные системы хранения энергии используют высокую плотность мощности и характеристики быстрого реагирования суперконденсаторов наряду с высокой плотностью энергии и более длительным сроком службы батарей. Такое сочетание устраняет ограничения отдельных технологий, обеспечивая сбалансированное и оптимальное решение для различных приложений. Например, в электромобилях гибридная система может улучшить характеристики ускорения и рекуперативного торможения за счет использования суперконденсаторов, при этом для постоянного хранения энергии и увеличения дальности поездки используются батареи.

Тенденция к гибридным системам хранения энергии обусловлена стремлением к комплексному решению по хранению энергии, которое предлагает лучшее из обоих миров. Такой подход обеспечивает гибкость в удовлетворении разнообразных требований к хранению энергии в разных отраслях, обеспечивая повышенную эффективность, надежность и производительность. По мере продолжения исследований и разработок в этой области мы можем ожидать появления инновационных гибридных конфигураций, которые удовлетворят конкретные потребности рынка хранения энергии, еще больше расширяя внедрение суперконденсаторных BESS в сочетании с другими технологиями.

Сегментарные идеи

Конечный пользователь

Нежилой сегмент доминировал в глобальном

На производственных предприятиях суперконденсаторы способствуют сглаживанию пиков, помогая управлять потреблением энергии в периоды высокого спроса. Это не только оптимизирует эксплуатационные расходы, но и обеспечивает стабильное и надежное электроснабжение для критически важных промышленных процессов. Промышленный подсегмент в нежилых приложениях является основным драйвером спроса на суперконденсаторы BESS.

Коммерческие здания, включая офисы, торговые площади и развлекательные заведения, представляют собой еще один важный компонент нежилого сегмента. Суперконденсаторы BESS находят применение в этих условиях для различных целей, таких как обеспечение резервного питания во время отключений сети, поддержка интеграции возобновляемых источников энергии и оптимизация моделей потребления энергии.

В коммерческих зданиях, где спрос на энергию может меняться в течение дня, суперконденсаторы играют роль в стратегиях реагирования на спрос. Они хранят избыточную энергию в периоды низкого спроса и высвобождают ее в часы пик, способствуя экономии затрат на электроэнергию и стабильности сети. Кроме того, способность суперконденсаторов быстро реагировать на колебания спроса на энергию хорошо согласуется с динамичным характером коммерческих операций.

Нежилой сегмент распространяется на институциональную и общественную инфраструктуру, включая образовательные учреждения, медицинские учреждения и узлы общественного транспорта. Суперконденсатор BESS используется в этих условиях для повышения энергоэффективности, обеспечения надежного резервного питания и поддержки устойчивых инициатив.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион стал доминирующим регионом в 2023 году, удерживая самую большую долю рынка. Одним из существенных драйверов рынка суперконденсаторов BESS в Азиатско-Тихоокеанском регионе является быстрая интеграция возобновляемых источников энергии. Страны Азии, в частности Китай, Индия, Япония и Южная Корея, вкладывают значительные инвестиции в инфраструктуру возобновляемой энергии, включая солнечную и ветровую энергию. Суперконденсаторы играют решающую роль в этих системах, решая проблемы прерывистости и изменчивости, связанные с генерацией возобновляемой энергии.

Способность суперконденсаторов быстро заряжать и разряжать энергию делает их хорошо подходящими для сглаживания колебаний в выработке возобновляемой энергии. Это повышает стабильность сети, поддерживает эффективную интеграцию возобновляемых источников энергии в существующие энергосистемы и вносит вклад в общие цели устойчивого развития региона.

В частности, Китай является основным драйвером электрической мобильности с надежной государственной поддержкой и стимулами для внедрения электромобилей. Решения по хранению энергии на основе суперконденсаторов способствуют развитию эффективной и устойчивой инфраструктуры электротранспорта в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Азиатско-Тихоокеанский регион является свидетелем значительного прогресса в технологии суперконденсаторов, обусловленного инициативами в области исследований и разработок, а также инвестициями как из государственного, так и из частного секторов. Правительства таких стран, как Китай и Япония, активно поддерживают исследовательские проекты, направленные на повышение производительности, эффективности и рентабельности суперконденсаторов.

Эти технологические достижения не только повышают конкурентоспособность суперконденсаторов BESS, но и способствуют инновациям в различных областях применения. Сотрудничество между научно-исследовательскими институтами, государственными учреждениями и частными компаниями способствует укреплению позиции региона как центра развития технологий суперконденсаторов.

Несколько стран Азиатско-Тихоокеанского региона активно реализуют инициативы по модернизации сетей для повышения энергетической безопасности и надежности. Суперконденсаторные BESS играют определенную роль в этих усилиях, предоставляя быстродействующие решения по хранению энергии для стабилизации сети и управления пиковым спросом. Способность суперконденсаторов быстро реагировать на колебания спроса на энергию соответствует требованиям современных и интеллектуальных сетевых систем.

Азиатско-Тихоокеанский регион становится свидетелем растущей конкуренции между ключевыми игроками на рынке суперконденсаторных BESS. Местные производители становятся значительными участниками, а партнерские отношения с глобальными компаниями способствуют передаче технологий и расширению рынка. Эта конкурентная среда способствует разработке продукции, оптимизации затрат и росту рынка в регионе.

Таким образом, Азиатско-Тихоокеанский регион является динамичным и влиятельным игроком на мировом рынке систем хранения энергии на основе суперконденсаторных батарей. Приверженность региона возобновляемым источникам энергии, электромобильности, технологическим достижениям, модернизации сетей и конкурентной рыночной динамике позиционирует его как ключевой драйвер инноваций и роста в секторе суперконденсаторов BESS.

Последние разработки

• В апреле 2024 года компания Schneider Electric, мировой лидер в области цифровой трансформации для управления энергопотреблением и автоматизации, объявила о запуске своей новейшей системы хранения энергии на основе аккумуляторных батарей (BESS). Эта инновационная система BESS спроектирована и спроектирована для использования в гибкой и масштабируемой архитектуре, выступая в качестве краеугольного камня полностью интегрированного решения для микросетей. Система работает на основе передовых средств управления, технологий оптимизации, опыта Schneider Electric в области распределения электроэнергии и признанных цифровых и полевых услуг.

Ключевые игроки рынка

• Systematic Power Manufacturing, LLC
• Mouser Electronics, Inc.
• Murata Manufacturing Co. Ltd.
• Panasonic Holdings Corporation
• KYOCERA AVX Components Corporation
• Eaton Corporation plc
• Skeleton Technologies GmbH
• Tesla, Inc.