Рынок тонкопленочных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг., сегментированный по типу батареи (одноразовые, перезаряжаемые), по напряжению (ниже 1,5 В, от 1,5 В до 3 В и выше 3 В), по применению (носимые устройства, медицина, бытовая электроника, смарт-карты и другие), по региону и конкуренции.

Тонкопленочные батареи — это твердотельные батареи или батареи, которые сочетают в себе как твердые электроды, так и твердый электролит. Тонкопленочные батареи, как и другие батареи, имеют анод и катод, а также электролит, который действует как сепаратор между двумя электродами.

Существуют различные преимущества, которые тонкопленочные батареи имеют по сравнению с обычными перезаряжаемыми твердотельными батареями. Их можно использовать для создания более мелких электронных устройств из-за их размера, что является первым и наиболее очевидным преимуществом. Кроме того, тонкопленочные батареи часто превосходят более громоздкие твердотельные батареи с точки зрения производительности, среднего выходного напряжения, веса, гибкости, плотности энергии, риска утечки электролита, более плотной упаковки и жизненного цикла. Эти тонкопленочные батареи имеют эффективный механизм обратимой вставки лития между электродами, как и типичные перезаряжаемые батареи.

Коммерчески доступные тонкопленочные батареи имеют широкий спектр применения, включая возобновляемые системы хранения энергии, смарт-карты, метки радиочастотной идентификации (RFID), портативную электронику, дефибрилляторы, неврологические стимуляторы, кардиостимуляторы и беспроводные датчики.

Тонкопленочные батареи отличаются высоким уровнем безопасности. Они предпочтительнее используемых в настоящее время ячеек с жидким электролитом, особенно с точки зрения близости пользователя, поскольку они используют только твердотельные компоненты. Кроме того, возможность штабелирования отдельных ячеек позволяет оптимально настраивать тонкопленочную батарею для каждого сценария применения, а присущая механическая гибкость делает возможной интеграцию на различных поверхностях. Способность тонкопленочной батареи интегрироваться в этой ситуации не ограничена. Пользователь имеет полную свободу в выборе формы и геометрии ячейки, и ее можно адаптировать к своим предпочтениям. Ожидается, что эти факторы будут способствовать росту мирового рынка тонкопленочных батарей.

В последние годы тонкопленочные батареи претерпели изменения с точки зрения их плотности, срока службы и повышения безопасности. Основные игроки стремятся к техническому совершенствованию из-за возросшего спроса на эти батареи в электронных гаджетах, медицинских устройствах и умных часах, что позволяет батареям становиться тоньше или гибче.

Более того, использование этих батарей будет ускоряться за счет расширения использования смарт-карт и электронных карт в государственном и транспортном секторах для повышения безопасности. Смарт-карты увеличивают использование смарт-карт во всем мире, предоставляя персональную идентификацию, аутентификацию, хранение данных и обработку приложений. Кроме того, рынок технологии тонкопленочных батарей стимулируется растущим использованием смарт-карт в Europay, Mastercard и Visa.

Растущий спрос на электронные компоненты для поддержки мирового рынка тонкопленочных батарей

Спрос на электронные компоненты увеличился в результате расширения рынка гаджетов, таких как мобильные телефоны, медицинское оборудование и умные часы. Во всем мире разрабатывается множество крошечных электронных гаджетов и систем. Поскольку сложно уменьшить размер электронных устройств с помощью обычных батареек, миниатюризация становится все более и более необходимой. Кроме того, потребность в крошечных батареях была вызвана уменьшением форм-факторов имплантируемых и носимых технологий.

Растущее внедрение беспроводных датчиков во всем мире стимулирует глобальный рынок тонкопленочных батарей

По мере развития устройств Интернета вещей (IoT) и технологии беспроводных датчиков беспроводные датчики все шире внедряются по всему миру. Эти технологии начинают становиться возможными альтернативами для источников питания встраиваемых систем, что позволит использовать беспроводные датчики. Батареи получат шанс вырасти, поскольку беспроводные датчики на основе сбора энергии станут более широко использоваться. Использование смарт-карт для аутентификации является еще одним фактором, способствующим расширению. Как бизнес носимых устройств, так и движение IoT будут расширяться в ближайшие годы. IoT поддерживает эти сегменты конечных пользователей, что, в свою очередь, способствует росту рынка тонкопленочных батарей. Гибкая печатная электроника и носимые технологии — две категории приложений, которые растут быстрее всего. Тонкопленочные батареи все больше требуются для питания устройств в течение длительных периодов времени, поскольку растет количество устройств, подключенных к Интернету вещей. Этим гаджетам нужна беспроводная связь, которая потребляет очень мало энергии, недорога и часто очень мала по размеру. Вышеупомянутые потребности эффективно удовлетворяются тонкопленочными батареями.

Гибкость тонкопленочных батарей — движущая сила роста рынка

Приложения, в которых гибкость и тонкость имеют решающее значение, в значительной степени облегчаются способностью гибких батарей высокой плотности перезаряжаться. Потребительская электроника и носимые технологии — две известные области, где гибкие батареи срочно необходимы. Поэтому успешная интеграция этих важных приложений с гибкими батареями ожидается как существующими, так и развивающимися предприятиями с целью повышения производительности. Более того, гибкие батареи будут иметь шансы в результате предстоящих усилий по фактическому использованию перезаряжаемых батарей для энергоемких приложений, что приведет к массовому росту рынка гибких батарей.

Высокая стоимость сырья и отсутствие стандартизации

По сравнению с литий-ионными батареями, стоимость сырья, используемого для изготовления этих батарей, выше. Из-за своих химических свойств и нестабильных цен многие виды сырья также имеют существенные расходы на обработку материалов. Тонкопленочные батареи не производятся последовательно разными производителями, что вызывает проблемы совместимости при использовании с другими устройствами. Кроме того, циклический характер цен на эти товары и их высокие расходы на обработку материалов приводят к высокой стоимости конечного продукта. Более того, отрасль сталкивается с существенным препятствием в виде высоких первоначальных затрат, связанных с производством и маркетингом тонкопленочных батарей, несмотря на растущий потенциал для поглощения продукта. Изготовление тонкопленочных батарей довольно дорого, поскольку оно зависит от редкоземельных металлов, таких как литий. Высокая стоимость лития еще больше повышает цену тонкопленочной батареи, делая ее недоступной для многих мелких и средних производителей потребительских товаров.

Кроме того, в зависимости от требований производителей, фирменные технологии, используемые для производства печатных гибких батарей, различаются у разных производителей. Поскольку эти батареи производятся специально для определенных электронных устройств, их использование с другими устройствами вызовет проблемы совместимости. В результате рынок печатных гибких батарей ограничен отсутствием стандартов, которых необходимо придерживаться при разработке батарей.

Последние события

• Голландский стартап LionVolt BV, подразделение Нидерландской организации прикладных научных исследований (TNO), объявил в ноябре 2021 года о привлечении 4,29 млн долларов США в ходе раунда финансирования от Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij (BOM), региональной организации развития, и амстердамской венчурной компании Prime Ventures, занимающейся инвестициями в развитие. На эти деньги LionVolt разработает свою технологию 3D-твердотельных тонкопленочных аккумуляторов, которую компания планирует сначала применить в носимых устройствах и электромобилях.

Сегментация рынка

Участники рынка

Основными игроками на мировом рынке тонкопленочных аккумуляторов являются