Lithium-Silizium-Batterie Marktgröße, Marktanteil und Branchenanalyse, nach Anodendesign (partikelbasierte Strukturen, poröses Si, Nanodrähte, Nanofasern und Nanoröhren, Si-basierte Verbundwerkstoffe, andere), nach Anwendung (Elektrofahrzeuge, Stromspeicher, elektrische Maschinen, Elektronische Geräte, Satelliten, Sonstiges) und regionale Prognose, 2023-2030

Mit dem zunehmenden Bevölkerungswachstum und der Verbesserung des Lebensstandards ist auch der menschliche Energiebedarf gestiegen. Viele saubere und erneuerbare Energiequellen sind unregelmäßig verfügbar und die Energieversorgung entspricht möglicherweise nicht der Energienachfrage. Daher ist ein Speicher erforderlich, damit Energie für den späteren Bedarf gespeichert werden kann. Mehrere Geräte nutzen Batteriesysteme für die Notstromversorgung und tragbare Stromversorgungsgeräte.

Die Einführung von Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) in den letzten zwei Jahrzehnten hat die Nutzung von tragbaren Geräten, elektronischen Geräten, Fahrzeugen usw. revolutioniert. LIB hat großes Potenzial, enorme Auswirkungen auf die Verbesserung des menschlichen Komforts zu haben. Trotz des immensen Potenzials ist LIB nicht in der Lage, den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden.

Silizium ist eines der vielversprechenden Anodenmaterialien für LIB der nächsten Generation. Anoden auf Siliziumbasis haben eine Energiekapazität, die mehr als zehnmal höher ist als die ihrer Anodenäquivalente auf Graphitbasis. Silizium gilt als eine der vielversprechendsten Anoden der nächsten Generation, da es eine erheblich höhere Kapazität (~ 4200 mAhg−1 für Li4,4Si) als herkömmliche Graphitanoden (~ 372 mAhg−1) und ein geringes Betriebspotential aufweist. hohe Fülle und Umweltfreundlichkeit. Anoden auf Siliziumbasis müssen noch vollständig kommerzialisiert werden.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

Basierend auf dem Anodendesign können Lithium-Silizium-Batterien in partikelbasierte Strukturen, poröses Silizium, Silizium-Nanoröhrchen, Silizium-Nanofasern und Silizium-Nanodrähte, siliziumbasierte Verbundwerkstoffe usw. unterteilt werden. Zu den partikelbasierten Strukturen gehören Nanopartikel und feste Kern-Schale Struktur, hohle Kern-Schale-Struktur und Dotter-Schale-Strukturen. Zu porösem Silizium gehören poröses Silizium in Nanogröße und poröses Silizium in Mikrogröße.

Zu den auf Silizium basierenden Verbundwerkstoffen gehören Si/Graphen- und Si/Nanographit-Plattenverbundwerkstoffe, Si/CNT-, Si/CNF- und Si/Graphitpulver-Verbundwerkstoffe sowie mit anderen Materialverbundwerkstoffen gemischtes Si. Zu den ungewöhnlichen Silizium-Anodendesigns gehören hohle poröse Silizium-Nanowürfel, von Granatapfeln inspirierte Silizium-Nanopartikel, Krabbenschalen-Templates, vorlithiierte Si-Anoden usw. Mehrere Designkonfigurationen von Anoden auf Siliziumbasis sind Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Je nach Anwendung werden Lithium-Silizium-Batterien in Elektrofahrzeuge, Elektromaschinen, Energiespeicher, elektronische Geräte, Satelliten usw. unterteilt.            

Der Hauptmarkttreiber für den globalen Markt für Lithium-Silizium-Batterien ist die zunehmende Nutzung von Energiespeichergeräten. Energiespeicher werden zunehmend in Fahrzeugen, Maschinen und Stromnetzen eingesetzt. Die Energiedichte von Lithium-Silizium-Batterien ist höher als die der bestehenden LIBs. Nachteile wie die enorme Volumenschwankung von Silizium während des Entlade-/Ladevorgangs, instabile Festelektrolyt-Interphasenfilme und schlechte elektrische Leitfähigkeit, die die praktische und kommerzielle Anwendung von Siliziumanoden erheblich einschränken.

Hauptakteure abgedeckt

Einige der namhaften Unternehmen auf dem globalen Markt für Lithium-Silizium-Batterien sind Huawei Consumer Business Group, Sony, Targray, XNRGI, Sila Nanotechnologies, ENOVIX Corporation, Enevate Corporation, Global Graphene Group, EoCell, Inc., NEXEON LTD., Albemarle Corporation, Paraclete Energy, 3M und VARTA Microbattery.

Segmentierung

Regionale Analyse

Der globale Markt für Lithium-Silizium-Batterien ist in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt. Es wird erwartet, dass Nordamerika und Europa den Markt für Lithium-Silizium-Batterien dominieren werden. Nordamerika und Europa geben beträchtliche Summen aus, um Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten voranzutreiben. Der nächste Durchbruch bei Lithium-Silizium-Batterien wird in Universitätslabors und Forschungszentren in Europa und Nordamerika erzielt. China, Australien und Japan haben ebenfalls auf kommende Hightech-Technologien wie Lithium-Silizium-Batterien geachtet. Mehrere bestehende Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) befinden sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase von Lithium-Silizium-Batterien. Mehrere Risikokapitalgeber finanzieren Start-ups zur Herstellung kommerziell nutzbarer Siliziumanoden.

Wichtige Branchenentwicklungen

• Im Juli 2019 senkte Indien die Waren- und Dienstleistungssteuer (GST) für Elektrofahrzeuge und Ladegeräte von zuvor 12 % bzw. 18 % auf 5 %. Lokale Behörden in Indien sind außerdem von der GST befreit, wenn sie Elektrobusse mit einer Kapazität von mehr als 12 Personen mieten


• Im Mai 2019 hat Western Farmers Electric Cooperative einen Stromabnahmevertrag (PPA) mit NextEra Energy Resources für ein kombiniertes Wind-, Solar- und Energiespeicherprojekt abgeschlossen. Das PPA umfasst ein 200-MW-Batteriespeicherprojekt mit vierstündiger Laufzeit, das Ende 2023 in Betrieb gehen wird.


• Im Oktober 2018 stellte die Huawei Consumer Business Group den ersten patentierten Lithium-Silizium-Akku der Branche vor. Diese patentierte Technologie wird voraussichtlich in kommenden Huawei-Smartphones zum Einsatz kommen.