حجم سوق بطاريات سيليكون الليثيوم، والمشاركة وتحليل الصناعة، من خلال تصميم الأنود (الهياكل القائمة على الجسيمات، المسام Si، الأسلاك النانوية، الألياف النانوية، والأنابيب النانوية، المركبات القائمة على Si، أخرى)، حسب التطبيق (المركبات الكهربائية، تخزين الطاقة، الآلات الكهربائية، الأجهزة الإلكترونية والأقمار الصناعية وغيرها) والتنبؤات الإقليمية، 2024-2032

ومع تزايد النمو السكاني وتحسن مستويات المعيشة، زاد الطلب البشري على الطاقة أيضًا. العديد من مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة متقطعة، وقد لا يتناسب إمدادات الطاقة مع الطلب على الطاقة. ومن ثم، هناك حاجة إلى التخزين لتمكين تخزين الطاقة لاستخدامها عند الحاجة إليها في وقت لاحق. تستخدم عدة قطع من المعدات أنظمة البطاريات للطاقة الاحتياطية وأجهزة الطاقة المحمولة.

أحدث إدخال بطاريات الليثيوم أيون (LIBs) في العقدين الماضيين ثورة في استخدام الأجهزة المحمولة، والمعدات الإلكترونية، والمركبات، وما إلى ذلك. وتتمتع LIB بإمكانيات كبيرة لإحداث تأثير هائل على تحسين راحة الإنسان. وعلى الرغم من الإمكانات الهائلة، إلا أن LIB غير قادر على تلبية احتياجات المطالب الحالية.

يعد السيليكون أحد مواد الأنود الواعدة للجيل القادم من LIB. تتمتع الأنودات القائمة على السيليكون بقدرة طاقة تزيد بأكثر من 10 مرات عن نظيراتها من الأنودات القائمة على الجرافيت. يُعتقد أن السيليكون هو أحد أنودات الجيل التالي الواعدة نظرًا لقدرته الأعلى بكثير (~ 4200 مللي أمبير في الساعة لـ Li4.4Si) من أنود الجرافيت التقليدي (~ 372 مللي أمبير في الساعة -1)، وإمكانات التشغيل المنخفضة، وفرة عالية، والود البيئي. الأنودات القائمة على السيليكون لم يتم تسويقها بالكامل بعد.

للحصول على رؤى واسعة النطاق في السوق، طلب التخصيص

استنادًا إلى تصميم الأنود، يمكن تقسيم بطارية الليثيوم السيليكون إلى هياكل قائمة على الجسيمات، ومسام السيليكون، وأنابيب السيليكون النانوية، وألياف السيليكون النانوية وأسلاك السيليكون النانوية، والمركبات القائمة على السيليكون، وما إلى ذلك. وتشمل الهياكل القائمة على الجسيمات الجسيمات النانوية، وهيكل القشرة الأساسية الصلبة، والجوفاء هيكل القشرة الأساسية، وهياكل قشرة الصفار. يشمل Porus silicon السيليكون المسامي النانوي والسيليكون المسامي الصغير الحجم.

تشتمل المركبات القائمة على السيليكون على مركبات صفائح الجرافيت Si/graphene وSi/nano، وSi/CNT، وSi/CNF، وSi/مركبات مسحوق الجرافيت وSi الممزوجة بمركبات مواد أخرى. تشتمل بعض تصميمات أنود السيليكون غير العادية على مكعبات نانوية من السيليكا المسامية المجوفة، وجسيمات السيليكون النانوية المستوحاة من الرمان، وقوالب قشر السلطعون، وأنودات Si المُسبقة، وما إلى ذلك. ويتم البحث والتطوير في العديد من تكوينات تصميم الأنودات القائمة على السيليكون. على أساس التطبيق، يتم تقسيم بطاريات سيليكون الليثيوم إلى السيارات الكهربائية، والآلات الكهربائية، وتخزين الطاقة، والأجهزة الإلكترونية، والأقمار الصناعية، وما إلى ذلك.            

المحرك الرئيسي للسوق العالمية لبطاريات الليثيوم السيليكون هو الزيادة في استخدام أجهزة تخزين الطاقة. يتم استخدام أجهزة تخزين الطاقة بشكل متزايد في المركبات والآلات وشبكات الطاقة. كثافة الطاقة لبطارية الليثيوم السيليكون أعلى من بطاريات LIBs الموجودة. عيوب مثل التباين الهائل في حجم السيليكون أثناء عملية التفريغ/الشحن، وأغشية الطور البيني للإلكتروليتات الصلبة غير المستقرة، والموصلية الكهربائية الضعيفة، مما يقيد بشكل كبير تطبيقه العملي والتجاري لأنود السيليكون.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

بعض الشركات البارزة في سوق بطاريات الليثيوم السيليكون العالمية هي Huawei Consumer Business Group، Sony، Targray، XNRGI، Sila Nanotechnologies، ENOVIX Corporation، Enevate Corporation، Global Graphene Group، EoCell، Inc.، NEXEON LTD.، Albemarle Corporation، Paraclete. الطاقة، 3M، وVARTA Microbattery.

التقسيم

التحليل الإقليمي

تم تقسيم سوق بطاريات الليثيوم السيليكون العالمية إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا. ومن المتوقع أن تهيمن أمريكا الشمالية وأوروبا على سوق بطاريات السيليكون الليثيوم. تنفق أمريكا الشمالية وأوروبا مبالغ كبيرة لدعم أنشطة البحث والتطوير. سيتم تحقيق الاختراق التالي في بطاريات الليثيوم السيليكون في مختبرات الجامعات ومراكز الأبحاث في أوروبا وأمريكا الشمالية. كما تهتم الصين وأستراليا واليابان بالتكنولوجيا المتقدمة القادمة مثل بطارية ليثيوم السيليكون. يوجد العديد من الشركات المصنعة الحالية لبطاريات الليثيوم أيون (LIB) في مرحلة البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم السيليكون. يقوم العديد من أصحاب رأس المال الاستثماري بتمويل الشركات الناشئة لتصنيع أنود السيليكون القابل للتطبيق تجاريًا.

تطورات الصناعة الرئيسية

• في يوليو 2019، خفضت الهند ضريبة السلع والخدمات (GST) على السيارات الكهربائية وأجهزة الشحن إلى 5% من ضريبة السلع والخدمات السابقة البالغة 12% و18% على التوالي. سيتم أيضًا إعفاء السلطات المحلية في الهند من ضريبة السلع والخدمات لاستئجار الحافلات الكهربائية التي تتسع لأكثر من 12 شخصًا


• في مايو 2019، أبرمت تعاونية المزارعين الغربيين للكهرباء اتفاقية شراء الطاقة (PPA) مع NextEra Energy Resources لمشروع مشترك لتخزين طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة.  تتضمن اتفاقية شراء الطاقة مشروعًا لتخزين البطاريات بقدرة 200 ميجاوات لمدة أربع ساعات، والذي سيبدأ تشغيله بحلول نهاية عام 2023.


• في أكتوبر 2018، كشفت مجموعة هواوي لأعمال المستهلكين عن أول بطارية ليثيوم سيليكون حاصلة على براءة اختراع. ومن المرجح أن يتم استخدام هذه التقنية الحاصلة على براءة اختراع في هواتف هواوي الذكية القادمة.