حجم سوق بطاريات الحالة الصلبة، وحصتها وتحليل الصناعة، حسب النوع (طبقة واحدة ومتعددة الطبقات)، حسب التطبيق (الإلكترونيات الاستهلاكية، والمركبات الكهربائية، والأجهزة الطبية، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية، 2024-2032

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة سوق بطاريات الحالة الصلبة العالمية 85.13 مليون دولار أمريكي في عام 2023، ومن المتوقع أن ينمو السوق من 98.96 مليون دولار أمريكي في عام 2024 إلى 1,359.18 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2032، مما يُظهر معدل نمو سنوي مركب قدره 38.75٪ خلال الفترة المتوقعة. سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على صناعة بطاريات الحالة الصلبة بحصة سوقية بلغت 43.79% في عام 2023.

تعد بطارية الحالة الصلبة واحدة من أحدث التقنيات التي تستخدم إلكتروليتًا صلبًا بدلاً من الإلكتروليتات السائلة المصنوعة من مواد مثل السيراميك أو الزجاج أو البوليمرات. ويهدف تصميم الحالة الصلبة إلى التغلب على مشكلات السلامة، مثل خطر الحرائق أو الانفجارات في بطاريات الليثيوم أيون، وتحسين كثافة الطاقة والأداء. تعتبر هذه البطاريات الجيل التالي من حلول تخزين الطاقة نظرًا لقدرتها على زيادة كثافة الطاقة وعمرها الأطول وتحسين السلامة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وقد أثار هذا اهتمامًا كبيرًا من الصناعات التي تتراوح من الإلكترونيات الاستهلاكية إلىالمركبات الكهربائية (EV)وتخزين الطاقة المتجددة. وعلى الرغم من التقدم الذي تم إحرازه، إلا أن التسويق على نطاق واسع لا يزال مبكرًا. معظم بطاريات الحالة الصلبة موجودة حاليًا في مرحلة النموذج الأولي أو مرحلة الإنتاج التجريبي.

كان تأثير جائحة كوفيد-19 على سوق بطاريات الحالة الصلبة العالمية ضئيلًا حيث كان التأثير مرتبطًا بتأخير الاستثمار في مشاريع البحث والتطوير لهذه التكنولوجيا. علاوة على ذلك، أدى النقص في العمالة الماهرة إلى تعطيل سلسلة التوريد وعمليات التصنيع بسبب الإغلاق العالمي، مما أدى إلى تأخير العديد من المشاريع. علاوة على ذلك، من المرجح أن يؤثر الاعتماد المتزايد على القطاع الصناعي المستقل والمركبات الكهربائية على سوق بطاريات الحالة الصلبة العالمية بشكل إيجابي.

اتجاهات سوق بطاريات الحالة الصلبة

زيادة الاستثمارات من اللاعبين الرئيسيين في السوق إلى جانب الدعم الحكومي للبحث والتطوير 

ويشهد السوق طفرة في استثمارات الشركات القائمة والشركات الناشئة. من بين اللاعبين الرئيسيين الذين يستثمرون في البحث والتطوير لبطاريات الحالة الصلبة شركات تصنيع السيارات،بطاريةالمصنعين وشركات التكنولوجيا. تستثمر كل من Toyota وBMW وQuantumScape بنشاط في البحث والتطوير.

في مارس 2024، أعلنت الحكومة الصينية أنها ستستثمر أكثر من 830 مليون دولار أمريكي في مبادرة تقودها الحكومة لتطوير تكنولوجيا بطاريات الحالة الصلبة (SSB)، مع إدراج ست شركات لتلقي تمويل الدولة. بعض الشركات الكبرى مؤهلة للحصول على هذا التمويل والدعم الحكومي، بما في ذلك CATL، أكبر شركة مصنعة للبطاريات في العالم، وشركات صناعة السيارات الكبرى BYD وGeely. إلى جانب CATL، تم اختيار BYD، التي تتنافس مع Tesla كأكبر بائع للسيارات الكهربائية في العالم، وشركة تصنيع البطاريات، وشركات صناعة السيارات FAW، وSAIC، وGeely، للمبادرة.

خططت معظم الشركات في جميع أنحاء العالم لإنتاج بطاريات الحالة الصلبة بكميات كبيرة في اليابان (2025-2030)، وأوروبا (2025-2026)، والبر الرئيسي للصين، وتايوان (2023). من المرجح أن ينطلق السوق بعد عام 2025. وقد أعلن بعض اللاعبين الرئيسيين عن إطلاق SSB باستثمارات كبيرة، مثل خطط تويوتا لإنفاق 13.5 مليار دولار أمريكي لتطوير تكنولوجيا بطاريات السيارات الكهربائية بحلول عام 2030. واستثمرت فولكس فاجن في شركة بطاريات أمريكية تدعى QuantumScape. ، التي أعلنت عن خططها لتقديم أول SSB بحلول نهاية عام 2024. وقد قام معهد سامسونج المتقدم للتكنولوجيا بتطوير SSB يمكن شحنه/تفريغه عبر 1000 مرة مع مسافة 800 كيلومتر بشحنة واحدة. وتخطط هيونداي لاستثمار 100 مليون دولار أمريكي في شركة SolidEnergy Systems، التي تستخدم عملية تم تطويرها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

عوامل نمو سوق بطاريات الحالة الصلبة

الطلب المتزايد على البطاريات الأكثر أمانًا والأداء العالي يدعم نمو السوق

يعد الطلب المتزايد على البطاريات الأكثر أمانًا وعالية الأداء محركًا مهمًا لتوسيع سوق بطاريات الحالة الصلبة. تقليديبطاريات الليثيوم أيون، على الرغم من استخدامها على نطاق واسع، إلا أنها لها قيود من حيث السلامة، مثل خطر الحريق والانفجار، ومخاوف الأداء، مثل كثافة الطاقة وسرعة الشحن. تستخدم بطاريات الحالة الصلبة الإلكتروليتات الصلبة بدلاً من الإلكتروليتات السائلة، مما يقلل من خطر التسرب وارتفاع درجة الحرارة ومخاطر الحرائق المرتبطة بالإلكتروليتات السائلة القابلة للاشتعال المستخدمة في البطاريات التقليدية.

تتميز بكثافة طاقة أعلى لأنها مصممة لتخزين المزيد من الطاقة بنفس الحجم أو الوزن مقارنة بالبطاريات التقليدية. وهذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب طاقة طويلة الأمد في مساحة أصغر، مثل السيارات الكهربائية. تعد صناعة السيارات، وخاصة السيارات الكهربائية، محركًا رئيسيًا للنمو في السوق. في الوقت الذي تسعى فيه شركات صناعة السيارات إلى زيادة نطاق القيادة وتقليل أوقات شحن المركبات الكهربائية، تعد بطاريات الحالة الصلبة حلاً واعدًا. علاوة على ذلك، تعمل الحكومات في جميع أنحاء العالم على تشجيع اعتماد السيارات الكهربائية من خلال الحوافز واللوائح التنظيمية، مما يزيد من الطلب على تقنيات البطاريات المتقدمة، مثل بطاريات الحالة الصلبة. وتستكشف قطاعات أخرى، مثل الإلكترونيات الاستهلاكية وتخزين الطاقة المتجددة، أيضًا إمكانات بطاريات الحالة الصلبة لتلبية احتياجات تخزين الطاقة بشكل أكثر فعالية.

تنويع تطبيقات بطاريات الحالة الصلبة عبر القطاعات المختلفة لدفع توسيع السوق

في البداية، ركزت تطبيقات بطاريات الحالة الصلبة بشكل أساسي على الإلكترونيات الاستهلاكية وزيادة الطلب على السيارات الكهربائية. تم استكشاف بطاريات الحالة الصلبة لتطبيقات مختلفة، بما في ذلك الأجهزة الطبية والفضاء وتخزين طاقة الشبكة. إن القدرة على العمل في درجات حرارة شديدة وتوفير كثافات طاقة أعلى تجعلها متعددة الاستخدامات في مختلف القطاعات. في المجال الطبي، توفر بطاريات الحالة الصلبة مصدر طاقة موثوقًا للأجهزة الطبية الحيوية مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة تنظيم ضربات القلب. يسمح حجمها الصغير بدمج أسهل في الأجهزة الطبية الأصغر القابلة للزرع. يمكن أن تكون بطاريات الحالة الصلبة أصغر حجمًا وأرق، مما يجعلها مثالية للهواتف الذكية والبطاقات الذكية والأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار اللاسلكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. وتتميز بعمر افتراضي أطول وتتحلل بشكل أبطأ من البطاريات التقليدية، مما يعزز متانة الأجهزة.

علاوة على ذلك، نظرًا لأن حزم البطاريات هذه يمكنها تخزين كميات كبيرة من الطاقة ويمكن نشرها لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة، مما يحسن استقرار وكفاءةالطاقة المتجددةالمصادر، يمكنها أن تلعب دورًا حيويًا في أنظمة توليد ونقل الطاقة في مختلف القطاعات. ولا يؤدي التنويع عبر هذه القطاعات إلى زيادة الطلب الإجمالي فحسب، بل يعزز أيضًا الابتكار والتقدم التكنولوجي في السوق. وبما أن هذه البطاريات أصبحت أكثر فعالية من حيث التكلفة وقابلة للتطوير، فمن المتوقع أن ينمو اعتمادها بسرعة، مما يؤدي إلى زيادة الطلب عبر مختلف الصناعات.

العوامل المقيدة

يعد تعقيد التصنيع والتكاليف المرتفعة من التحديات الرئيسية قبل التسويق 

على الصعيد العالمي، هناك مشاريع واستثمارات بحثية وتطويرية متزايدة لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل لتحقيق سلامة أفضل، وكثافة طاقة وطاقة أعلى، وتخزين الطاقة في درجة حرارة التشغيل على نطاق أوسع من بطاريات أيونات الليثيوم التقليدية. ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من التحديات المتعلقة بترسيخ البطاريات التي يتعين معالجتها قبل أن تصبح التكنولوجيا جاهزة للتسويق على نطاق واسع. يعد إنتاج بطاريات الحالة الصلبة على نطاق واسع وبتكلفة تنافسية أمرًا صعبًا نظرًا لتعقيد عمليات التصنيع والمواد المستخدمة.

الاهتمامات الأساسية هي تكاليف التصنيع، وتطوير كاثودات ذات قدرة أعلى وجهد أعلى، وأنودات أفضل، ودمج الأفلام السميكة في هندسة الحالة الصلبة. حاليًا، يتم تصنيع بطاريات الحالة الصلبة ذات الأغشية الرقيقة باستخدام تقنيات الترسيب المعتمدة على الفراغ، مثل رش المغنطرون RF وDC. تقليديًا، تعتمد البطاريات الأكبر حجمًا على عمليات ترسيب أكثر تقليدية، مثل طلاء الملاط والتقويم. ولذلك، هناك حاجة حاليًا إلى معدات أكثر تعقيدًا لتصنيع بطاريات الحالة الصلبة، كما أن تكلفة تصنيع هذه الخلايا مرتفعة جدًا. على سبيل المثال، فإن استخدام التقنيات المعاصرة للارتقاء من البطاريات الصغيرة التي تبلغ سعتها ملي أمبير في الساعة إلى خلايا الهاتف الخلوي التي تبلغ سعتها 1 أمبير في الساعة سيكلف آلاف الدولارات لكل بطارية. إن توسيع نطاق إنتاج بطاريات الحالة الصلبة مع الحفاظ على الاتساق والجودة يشكل تحديات كبيرة. يجب تحسين عمليات التصنيع وأتمتتها لتقليل التكاليف وتحسين الكفاءة.

تحليل تجزئة سوق بطاريات الحالة الصلبة

حسب نوع التحليل

تهيمن البطارية ذات الطبقة الواحدة على السوق نظرًا لبنيتها البسيطة والمدمجة

يتم تقسيم السوق بناءً على النوع إلى طبقة واحدة ومتعددة الطبقات. يحتفظ قطاع البطاريات أحادية الطبقة حاليًا بالحصة الكبرى في السوق. تتميز هذه البطاريات عادةً ببنية أبسط تضم جميع المكونات في وحدة مدمجة واحدة، مما يوفر مزايا في قابلية التوسع في التصنيع وفعالية التكلفة.

من ناحية أخرى، تستخدم بطاريات الحالة الصلبة متعددة الطبقات هياكل مكدسة أو مغلفة، مما يسمح بمرونة أكبر في تحسين إنتاج الطاقة والقدرة مع استيعاب التطبيقات المتنوعة منالالكترونيات الاستهلاكيةإلى المركبات الكهربائية.

عن طريق تحليل التطبيق

تمتلك الإلكترونيات الاستهلاكية حصة كبيرة من السوق نظرًا لتوفر الطاقة الأفضل والجدوى

بناءً على التطبيق، يتم تقسيم السوق إلى الإلكترونيات الاستهلاكية والمركبات الكهربائية والأجهزة الطبية وغيرها. ويستحوذ قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية، يليه السيارات الكهربائية، على حصة كبيرة من السوق. في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، يؤدي الطلب على مصادر طاقة مدمجة وطويلة الأمد مع خصائص أمان محسنة إلى اعتماد بطاريات الحالة الصلبة، مما يوفر إمكانية الحصول على أجهزة أرق وأوقات استخدام أطول دون المساس بالسلامة.

وتحتل السيارات الكهربائية المرتبة الثانية من حيث الحجم في التطبيق بسبب الحاجة إلى بطاريات ذات كثافة طاقة عالية يمكنها تحمل الاستخدام الصارم ودورات الشحن السريعة، وبالتالي تعزيز نطاق القيادة والأداء مع تقليل متطلبات الوزن والمساحة. تؤكد عوامل القيادة هذه على أن المركبات الكهربائية هي واحدة من التطبيقات الرائدة في بطاريات الحالة الصلبة، نظرًا لقدرتها على معالجة المخاوف طويلة المدى المتعلقة بالمركبات الكهربائية وتحسين الكفاءة العامة للمركبة واستدامتها في سوق التنقل الكهربائي سريع النمو.

علاوة على ذلك،الأجهزة الطبيةالاستفادة من الأداء المستقر وتقليل مخاطر التسرب في حالة بطاريات الحالة الصلبة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تكون فيها الموثوقية والسلامة ذات أهمية أكبر.

رؤى إقليمية

تتصدر منطقة آسيا والمحيط الهادئ المنطقة بسبب الطلب المتزايد على بطاريات أكثر أمانًا وكفاءة 

تمت دراسة السوق جغرافيًا عبر خمس مناطق مركزية: أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وبقية العالم.

تعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ المنطقة الرائدة في السوق العالمية، تليها أمريكا الشمالية. وفي المنطقة، وخاصة في اليابان وكوريا الجنوبية، يتم استخدام بطاريات الحالة الصلبة على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، بما في ذلكالهواتف الذكيةوالأجهزة القابلة للارتداء. يعد الطلب على بطاريات أكثر أمانًا وكفاءة في هذا السوق المتقدم تقنيًا هو المحرك الرئيسي.

في أمريكا الشمالية، وخاصة في الولايات المتحدة، يقع التطبيق الرائد لبطاريات الحالة الصلبة في السيارات الكهربائية (EVs). مع قيام شركات مثل Tesla بقيادة الابتكار في تكنولوجيا البطاريات، هناك تركيز قوي على تعزيز المدى والسلامة والأداء في المركبات الكهربائية، بما يتماشى مع الأهداف الوطنية لتقليل انبعاثات الكربون وتعزيز النقل المستدام.

يوجد في أوروبا إطار تنظيمي قوي لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، وتُستخدم بطاريات الحالة الصلبة بشكل بارز في المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة المتجددة. إن التركيز على الاستدامة البيئية واستقلال الطاقة يدفع إلى اعتماد بطاريات الحالة الصلبة لدعم مبادرات الطاقة النظيفة.

وفي بقية أنحاء العالم، بما في ذلك أمريكا اللاتينية وأفريقيا، تجد بطاريات الحالة الصلبة تطبيقات في حلول الطاقة المتجددة خارج الشبكة والأجهزة الطبية، حيث تعد الموثوقية وطول العمر أمرًا بالغ الأهمية. بشكل عام، في حين تهيمن السيارات الكهربائية على أمريكا وأوروبا بسبب التقدم البيئي والتكنولوجي، تلعب الإلكترونيات الاستهلاكية دورًا محوريًا في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وتلبي التطبيقات المتنوعة الاحتياجات الإقليمية المحددة في بقية العالم.

اللاعبون الرئيسيون في الصناعة

يدفع اللاعبون الرئيسيون الابتكار والشراكات الإستراتيجية لتطوير بطاريات المركبات الكهربائية

يتكون المشهد التنافسي لسوق بطاريات الحالة الصلبة العالمية من لاعبين ناشئين على نطاق واسع يقومون بتطوير بطاريات الحالة الصلبة عبر سلسلة القيمة السوقية العالمية. تركز الشركات على زيادة البحث والتطوير للابتكارات في بطاريات الحالة الصلبة لتلبية المتطلبات المستقبلية وتسويقها في أقرب وقت ممكن. ويهدف اللاعبون الرئيسيون مثل تويوتا إلى إطلاق سيارات كهربائية مزودة ببطاريات الحالة الصلبة في وقت مبكر من عام 2030. علاوة على ذلك، أعلنت فولكس فاجن أنها ستتعاون بشكل استراتيجي مع شركة QuantumScape، وهي شركة تستثمر فيها بكثافة، لتطوير بطاريات الحالة الصلبة خصيصًا للمركبات الكهربائية.

قائمة أفضل شركات بطاريات الحالة الصلبة:

• شركة QuantumScape Battery, Inc. (الولايات المتحدة)


• شركة الطاقة الصلبة. (نحن.)


• إليكا(المملكة المتحدة.)


• الحلول الزرقاء(فرنسا)


• أمبيرسيرا (الولايات المتحدة)


• شركة برولوجيوم للتكنولوجيا المحدودة (تايوان)


• شركة برايت فولت (الولايات المتحدة)


• شركة هيتاشي زوسن (اليابان)

التطورات الصناعية الرئيسية:

• يونيو 2024:تعاونت Blue Solutions مع المركز الوطني للأبحاث العلمية، وجامعة كوليج دو فرانس، وجامعة السوربون لتطوير الجيل القادم من بطاريات الحالة الصلبة في عقد مدته سنتان. توضح هذه الاتفاقية الالتزام المشترك بالابتكار والسعي وراء حلول الطاقة المتقدمة الضرورية لعملية التحول. ويهدف إلى التركيز بشكل أساسي على الشوارد الهجينة لتحسين المدى وتعزيز سلامة بطاريات الحالة الصلبة.


• مايو 2024:أعلنت شركة Blue Solutions أنها ستقوم بتطوير وإنتاج بطاريات الجيل التالي للسيارات الكهربائية في بريتاني ومنطقة Grand Est، وتحديداً في الألزاس. ومن المقرر أن يبدأ الإنتاج على نطاق واسع بحلول عام 2030. وتهدف هذه المبادرة إلى خلق ما يقرب من 1500 فرصة عمل بحلول عام 2032، مدعومة باستثمار يزيد عن 2.38 مليار دولار أمريكي.


• مارس 2024:أعلنت شركة QuantumScape أنها بدأت شحنات العملاء من خلايا البطارية النموذجية Alpha-2، وهو أمر مهم في تسليم QSE-5، أول منتج تجاري مخطط له لشركة QuantumScape. يعتبر النموذج الأولي Alpha-2 المكون من ستة طبقات أكثر كثافة في استخدام الطاقة من النموذج الأولي السابق المكون من 24 طبقة A0. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى الكاثودات ذات التحميل العالي والتعبئة الأكثر كفاءة التي تعمل على تحسين المواد والمساحة داخل الخلية. تشير هذه التحسينات في الطاقة وكثافة الطاقة لنماذج Alpha-2 الأولية إلى أن QSE-5 يمكنه دفع حدود أداء بطارية الحالة الصلبة.


• سبتمبر 2023:وقعت شركة Blue Solutions مذكرة تفاهم مع Foxconn، أكبر مزود لخدمات تصنيع الإلكترونيات في العالم، وشركتها التابعة SolidEdge Solution Inc.، لتطوير نظام بيئي للبطاريات ذات الحالة الصلبة بشكل مشترك. ووافقت الشراكة على الجمع بين خبراتهم وتقنياتهم لتصميم وإنتاج بطاريات الخلايا الصلبة للمركبات ذات العجلتين. وعلى وجه التحديد، سوف يستخدمون تقنية Gen4 المبتكرة من Blue Solutions ومواد SolidEdge Solution لتجهيز المركبات ذات العجلتين لخدمة الأسواق المستهدفة.


• أغسطس 2022:قامت شركة هيتاشي زوسن والوكالة الوطنية للبحث والتطوير والوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي بإجراء تجربة توضيحية لعملية الشحن والتفريغ لجميع بطاريات الليثيوم أيون ذات الحالة الصلبة والتي تم تركيبها في الوحدة اليابانية كيبو في محطة الفضاء الدولية (ISS) ). وإلى جانب العرض التوضيحي، أكدوا أدائهم في بيئة الفضاء، مما يمثل أول نجاح من نوعه في العالم.

تغطية التقرير

يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الحاسمة مثل اللاعبين الرئيسيين الرئيسيين وأنواع المنتجات/الخدمات والتطبيقات الرائدة للمنتج. بالإضافة إلى ذلك، يقدم التقرير نظرة ثاقبة لاتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الحيوية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عدة عوامل ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

نطاق التقرير والتجزئة

يصف

تفاصيل

فترة الدراسة

2019-2032

سنة الأساس

2023

فترة التنبؤ

2024-2032

الفترة التاريخية

2019-2022

معدل النمو

معدل نمو سنوي مركب 38.75% من 2024 إلى 2032

وحدة

 القيمة (مليون دولار أمريكي)

التقسيم

حسب النوع

• طبقة واحدة


• متعدد الطبقات

عن طريق التطبيق

• الالكترونيات الاستهلاكية


• المركبات الكهربائية


• الأجهزة الطبية


• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية(حسب النوع والتطبيق والدولة)




• نحن.


• كندا




• أوروبا(حسب النوع والتطبيق والدولة)




• المملكة المتحدة.


• ألمانيا


• فرنسا


• بقية أوروبا




• آسيا والمحيط الهادئ(حسب النوع والتطبيق والدولة)




• الصين


• اليابان


• تايوان


• بقية دول آسيا والمحيط الهادئ




• بقية العالم(حسب النوع والتطبيق والدولة)