LiFSI für Lithiumbatterie-Elektrolyt-Marktgröße, Anteil und Branchenanalyse, nach Typ (Reinheit 99,9 % und Reinheit 99,99 %), nach Anwendung (Leistungselektrolyt, Verbraucherelektrolyt und Energiespeicherelektrolyt) und regionale Prognose, 2024–2032

Die globale LiFSI-Marktgröße für Lithiumbatterieelektrolyte wurde im Jahr 2023 auf 503,64 Millionen US-Dollar geschätzt. Der Markt wird voraussichtlich von 677,32 Millionen US-Dollar im Jahr 2024 auf 2.074,09 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wachsen und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 15,01 % aufweisen .

LiFSI ist eine Elektrolytlösung, die die Leistung und Langlebigkeit von Lithiumbatterien verbessert. Mit seiner überlegenen Leitfähigkeit und Stabilität maximiert LiFSI die Energiedichte und gewährleistet gleichzeitig die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batteriesysteme. Darüber hinaus fördert die fortschrittliche LiFSI-Formulierung einen effizienten Ionentransfer, was zur Optimierung der Batterieleistung und Leistungsabgabe führt. Die Elektrolytlösung bietet außergewöhnliche chemische Stabilität, minimiert Nebenreaktionen und verlängert die Batterielebensdauer.

Lithium-Ionen-Batterien verzeichnen eine hohe Nachfrage nach tragbaren elektronischen Geräten und neuerdings auch nach Elektrowerkzeugen. Sein Erfolg hat zu Eigenschaften geführt, die eine hohe Energiedichte mit einer hervorragenden Ladungserhaltung vereinen. Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit der führende Kandidat für elektrische Speichersysteme in Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEVs). Derzeit verfügbare Li-Ionen-Batterien bieten viel Raum für Verbesserungen. Insbesondere wurden Fragen zur Sicherheit häufig verwendeter flüssiger Elektrolyte aufgeworfen. Das derzeit in fast allen kommerziellen Li-Ionen-Batterien verwendete Elektrolytsalz LiPF6 weist eine schlechte thermische Stabilität auf und neigt zu Abbaureaktionen, die zur Bildung von HF führen. Lithiumimidsalze sind eine potenziell gute Alternative zu LiPF6, die die thermische und chemische Stabilität von Elektrolyten in Li-Ionen-Batterien verbessern kann.

Während der COVID-19-Pandemie führten die Lockdowns und staatlichen Beschränkungen zu vorübergehenden Schließungen oder reduzierten Betrieben in Produktionsanlagen, die LiFSI und andere Batteriekomponenten herstellen. Darüber hinaus führte die Unterbrechung der Lieferkette auf der ganzen Welt auch zu Verzögerungen beim Transport von Rohstoffen und Fertigprodukten, was das Wachstum des LiFSI für Lithiumbatterie-Elektrolyt-Marktes weiter behinderte. Darüber hinaus führte der Rückgang der Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) und Unterhaltungselektronik aufgrund wirtschaftlicher Unsicherheiten und geringerer Verbraucherausgaben auch zu einer Verlangsamung des LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte.

LiFSI für Lithiumbatterie-Elektrolyt-Markttrends

Laufende Forschung und Entwicklung in der Batterietechnologie verbessern die Leistung und Kosteneffizienz von LiFSI-basierten Elektrolyten

Forscher erforschen intensiv Möglichkeiten zur Verbesserung der Ionenleitfähigkeit von LiFSI-basierten Elektrolyten, was zu schnelleren Ladezeiten, längerer Batterielebensdauer und einer verbesserten Gesamteffizienz von Lithium-Ionen-Batterien führt. Die Erforschung neuer Materialkombinationen sowohl für LiFSI als auch für andere Elektrolytkomponenten ist im Gange. Dies kann dazu beitragen, die thermische Stabilität, breitere Betriebsspannungsfenster und höhere Batterieenergiedichten zu verbessern.

Forscher erforschen Möglichkeiten, LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte während ihres gesamten Lebenszyklus, einschließlich Produktion, Nutzung und Entsorgung, umweltfreundlich zu machen. Die Festlegung branchenweiter Standards für die Qualität und Leistung von LiFSI kann zum Marktwachstum beitragen, indem sie die Produktkonsistenz gewährleistet und eine breitere Akzeptanz erleichtert. Insgesamt adressieren die F&E-Aktivitäten bestehende Herausforderungen in der LiFSI-Technologie und schaffen neue Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen. Daher wird erwartet, dass sich die laufende Forschung und Entwicklung in der Batterietechnologie zur Verbesserung der Leistung und Kosteneffizienz von LiFSI-Elektrolyten im Prognosezeitraum positiv auf den LiFSI-Sektor für Lithiumbatterieelektrolyte auswirken wird.

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LiFSI für Marktwachstumsfaktoren für Lithiumbatterieelektrolyte

Die schnelle Expansion des Elektrofahrzeugmarktes ist ein wesentlicher Faktor für die Nachfrage nach LiFSI für Lithiumbatterie-Elektrolyte

LiFSI bietet eine höhere thermische Stabilität als herkömmliche Elektrolyte, was bedeutet, dass es höheren Temperaturen standhalten kann, ohne sich zu entzünden. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit von Elektrofahrzeugbatterien, insbesondere angesichts der Möglichkeit einer Überhitzung während des Betriebs oder des Schnellladens. LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte weist eine geringere Entflammbarkeit als andere Optionen auf, wodurch die Brandgefahr bei Unfällen oder Batteriefehlfunktionen weiter verringert wird. Dieser Aspekt ist von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit der Fahrgäste und die Verhinderung katastrophaler Fahrzeugbrände.

Batterien, die LiFSI-Elektrolyte enthalten, haben aufgrund der geringeren Verschlechterung tendenziell eine längere Lebensdauer. Dies führt zu weniger Batteriewechseln bei Elektrofahrzeugen, was sowohl Autobesitzern (geringere Wartungskosten) als auch der Umwelt (weniger Abfallerzeugung) zugute kommt. LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte kann zu schnelleren Ladefähigkeiten von Batterien beitragen, was für die Verbesserung des Benutzererlebnisses und der Praktikabilität von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung ist. Kürzere Ladezeiten können Bedenken hinsichtlich der „Reichweitenangst“ ausräumen und Elektrofahrzeuge für ein breiteres Verbraucherspektrum attraktiver machen. Dies öffnet Türen für die potenzielle Entwicklung von Batterien mit höherer Energiedichte, was möglicherweise in Zukunft zu einer größeren Reichweite für Elektrofahrzeuge führen wird.

Daher machen die erhöhte Sicherheit, die verbesserte Lebensdauer und Reichweite sowie das Potenzial für zukünftige Weiterentwicklungen LiFSI zu einer äußerst attraktiven und gefragten Technologie auf dem schnell wachsenden Markt für Elektrofahrzeuge. Da die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen weiter steigt, wird erwartet, dass LiFSI in absehbarer Zukunft ein wichtiger Treiber im LiFSI-Markt für Lithiumbatterieelektrolyte bleiben wird.

Wachsender Bedarf an effizienten Energiespeicherlösungen für die Integration erneuerbarer Energien, um die Produktakzeptanz voranzutreiben

LiFSI bietet im Vergleich zu herkömmlichen Elektrolyten eine überlegene thermische Stabilität und eine geringere Entflammbarkeit. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit großer Energiespeichersysteme, die erhebliche Energiemengen speichern können. LiFSI-basierte Batterien haben tendenziell einen längeren Lebenszyklus, wodurch die Notwendigkeit zahlreicher Austausche verringert und die Wartungskosten für Energiespeichersysteme gesenkt werden. Dies führt auf lange Sicht zu geringeren Betriebskosten und einer nachhaltigeren Lösung.

Ähnlich wie bei anderen Anwendungen ermöglicht das breitere Betriebsspannungsfenster von LiFSI die potenzielle Entwicklung von Batterien mit höherer Energiedichte. Dies bedeutet, dass mehr Energie im gleichen Volumen gespeichert werden kann, was die Effizienz für groß angelegte Speicheranwendungen erhöht. Das Potenzial von LiFSI für schnellere Lade- und Entladefunktionen könnte auch bestimmten Anwendungen wie dem Netzausgleich oder Hilfsdiensten zugute kommen.

Der wachsende Bedarf an effizienten und zuverlässigen Energiespeicherlösungen, angetrieben durch die Betonung der Integration erneuerbarer Energiequellen, erhöht die Nachfrage nach LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte. Die einzigartigen Eigenschaften von LiFSI in Bezug auf Sicherheit, Lebensdauer und Potenzial für eine höhere Energiedichte machen es zu einer vielversprechenden Technologie für diese entscheidende Anwendung und es wird erwartet, dass es in der Zukunft der Integration erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle spielen wird.

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Kompatibilitätsprobleme stellen eine erhebliche Hürde für die Einführung und das Wachstum von LiFSI-Elektrolyten in Batterien dar

Die Integration von LiFSI-Elektrolyten in bestehende Batteriedesigns erfordert möglicherweise Modifikationen, um ihren spezifischen Eigenschaften Rechnung zu tragen. Dies könnte Änderungen an den Elektrodenmaterialien, dem Separatordesign oder der gesamten Batteriearchitektur beinhalten. Solche Änderungen können umfangreiche Tests und Validierungen erforderlich machen, um Sicherheit, Leistung und Haltbarkeit zu gewährleisten, was den Entwicklungsprozess verlängert und den Markteintritt verzögert.

Die Einführung von LiFSI-Elektrolyten erfordert möglicherweise Anpassungen der Herstellungsprozesse in Batterieproduktionsanlagen. Hersteller müssen möglicherweise in neue Geräte investieren oder bestehende Prozesse ändern, um eine ordnungsgemäße Handhabung und Integration von LiFSI-Elektrolyten sicherzustellen. Dieser Optimierungsprozess kann zeitaufwändig und kostspielig sein und den Produktionsausbau und die Markteinführung verlangsamen.

LiFSI-Elektrolyte können unterschiedlich mit anderen Batteriesystemkomponenten wie Stromabnehmern, Bindemitteln und Additiven interagieren. Es können Kompatibilitätsprobleme auftreten, die zu Leistungseinbußen, Sicherheitsbedenken oder einer verkürzten Batterielebensdauer führen. Die Behebung dieser Kompatibilitätsprobleme erfordert möglicherweise iterative Tests und Verfeinerungen, was den Entwicklungszyklus komplexer und zeitaufwändiger macht und anschließend das Marktwachstum einschränkt.

LiFSI für Lithium-Batterie-Elektrolyt-Marktsegmentierungsanalyse

Nach Typanalyse

Je nach Typ wird der Markt in Reinheit 99,9 % und Reinheit 99,99 % unterteilt.

Das Segment der Reinheit 99,9 % dominiert den LiFSI für den Marktanteil von Lithiumbatterieelektrolyten. Lithiumbis(fluorsulfonyl)imid (LiFSI) hat eine Reinheit von 99,9 % weißes Pulver und eine hohe Lithiumionenleitfähigkeit. Es verfügt unter anderem über eine hohe Stabilität (zersetzt sich nicht unter 200 °C), eine gute Hydrolysestabilität, ausgezeichnete Tieftemperatur- und Umweltfreundlichkeit. Daher gilt es als wichtiges Elektrolytmaterial in neuen Energiematerialien wie Lithium-Ionen-Batterien.

Für den praktischen Einsatz von FSI-basierten Alkalimetallsalzen und ILs in LIBs und RLMBs ist eine groß angelegte Syntheseroute für FSI-basierte Salze in Batteriequalität (Reinheit >99,99 %) eine Voraussetzung. Dennoch stellt es derzeit eine große Herausforderung in Wissenschaft und Industrie dar.

Purity 99,99 wächst aufgrund seiner höheren Leistung am schnellsten im Markt als das andere Segment. Die Nachfrage nach einer Reinheit von 99,99 nimmt bei Elektrofahrzeugen aufgrund des zunehmenden Übergangs zu saubereren Energiequellen erheblich zu.

Durch Anwendungsanalyse

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Je nach Anwendung ist der Markt in Leistungselektrolyte, Verbraucherelektrolyte und Energiespeicherelektrolyte unterteilt.

Das Segment der Energiespeicherelektrolyte ist das führende Segment auf dem Markt. Hochreines LiFSI (Lithium-bis(fluorsulfonyl)-imid) eignet sich als Zusatz in Batterieelektrolyten oder als Hauptsalz für die Energiespeicherung und verbessert die Kapazität, Stabilität und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien. Durch die Kombination von Fachkenntnissen in Fluor und industriellen Prozessen entwickeln Forscher hochreines Lithiumsalz LiFSI, das dazu beitragen wird, die Kapazität, Stärke und Lebensdauer von Batterien deutlich zu erhöhen.

Mit zunehmender Forschung in der Branche verbessern sich die Leistungsenergie und die Batteriedichte mit Leistungselektrolyten, und die Anwendungen von Verbraucherelektrolyten nehmen zu.

Der Verbraucherelektrolyt verzeichnet aufgrund der weltweit steigenden Nachfrage nach Unterhaltungselektronik das schnellste Wachstum auf dem Markt. Die Nachfrage nach längerer Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus, schnellem Laden und hoher Energiedichte nimmt in der Unterhaltungselektronik wie Smartphones, Laptops, Tablets und anderen erheblich zu und führt in der Folge zu einem Marktwachstum dieses Segments.

REGIONALE EINBLICKE

Der globale Markt wurde in fünf Schlüsselregionen analysiert: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie der Nahe Osten und Afrika.

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Der asiatisch-pazifische Raum ist eine dominierende Region und hält den größten LiFSI-Marktanteil für Lithiumbatterieelektrolyte. Es wird erwartet, dass die Region im Prognosezeitraum auch das schnellste Wachstum verzeichnen wird. Mit dem zunehmenden Einsatz von Batterien in vielen Branchen wie der Automobil-, Solar-, Elektronik- und Rechenzentrenbranche ist der asiatisch-pazifische Raum Marktführer. China dürfte das dominierende Land in der Region sein und den größten Anteil am Elektronikumsatz ausmachen. In den letzten Jahren hat die Nutzung von Solar- und Windenergie in Indien deutlich zugenommen. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien aufgrund der zunehmenden Nutzung von Elektroautos und der günstigen Politik der Chinesen zunehmen wird. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Regierungspolitik das Wachstum des Marktes für Lithiumbatterieelektrolyte im Prognosezeitraum positiv beeinflussen wird. Die Verbreitung von Telekommunikationsdiensten lässt Chinas Batterieelektrolytindustrie florieren.

Europa hält ebenfalls einen beträchtlichen Marktanteil, da die vielen Länder der Region weltweit führend beim Verkauf von Solarzellen (auf dem Dach und am Boden) und Elektroautos sind, die Lithiumbatterien für Energiespeicher- und Antriebssysteme benötigen. In Europa arbeiten Forschungsinstitute wie das Fraunhofer ISI daran, die Effizienz von Lithium-Ionen-Batterien zu steigern. In der aktuellen Entwicklung spielen mehrere fluorierte Salze wie LiFSI oder LiPO2F2 eine wichtige Rolle, die neben dem üblichen LiPF6 das Verhalten von Elektrolyten bei hohen Temperaturen entscheidend beeinflussen können. Aktuelle und zukünftige Entwicklungen betreffen auch die Stabilität bei hohen Zellspannungen > 4,2 V, was bei Smartphones bereits der Höhepunkt ist (4,45 V) und möglicherweise auch bei Elektroautos der Fall ist. Ein weiteres Thema der Elektrolytentwicklung ist die Kompatibilität mit Si-Anoden. Auch hier führen Ansätze mit Additiven wie LiDFBOP oder FEC zu einem stärkeren SEI auf der Oberfläche der Partikel.

Nordamerika ist die zweitgrößte Region mit wachsender Forschung und Entwicklung im Bereich Elektrofahrzeuge und Batteriesysteme. In Nordamerika hat Capchem USA eine unverbindliche Absichtserklärung mit Indorama Ventures, einem der weltweit führenden Petrochemieproduzenten, abgeschlossen. Es ist geplant, gemeinsam Fabriken zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriechemikalien für den petrochemischen Komplex Indorama Ventures an der US-Golfküste zu bauen und zu betreiben. Die geplanten Joint-Venture-Anlagen werden die Lithium-Ionen-Batterieindustrie in Nordamerika beliefern. Das Produktportfolio umfasst Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Diethylcarbonat und Batterieelektrolyt. Die in den vorgeschlagenen Anlagen verwendete Technologie wird von Capchem lizenziert, das über eine Anlage für kohlensäurehaltige Lösungsmittel in China und einen ausgereiften Herstellungsprozess verfügt.

In Lateinamerika sowie im Nahen Osten und in Afrika gibt es neue Entwicklungen, die unter anderem in Saudi-Arabien und den Vereinigten Arabischen Emiraten in großem Umfang zu wachsenden Investitionen führen, was das Marktwachstum für LiFSI für Lithiumbatterieelektrolyte voraussichtlich verstärken wird .

WICHTIGSTE INDUSTRIEAKTEURE

Nippon Shokubai Corporation sichert sich aufgrund seiner umfangreichen Projekte einen nennenswerten Marktanteil

Nippon Shokubai nimmt durch mehrere Schlüsselinitiativen eine bemerkenswerte Position auf dem Markt ein. Erstens hat das Unternehmen erheblich in Forschung und Entwicklung investiert, um die Effizienz, Stabilität und Sicherheit von LiFSI zu verbessern, die für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien von entscheidender Bedeutung sind. Außerdem haben sie ihre Produktionskapazitäten erweitert, um der steigenden Nachfrage, insbesondere von Herstellern von Elektrofahrzeugen, gerecht zu werden. Darüber hinaus ist Nippon Shokubai strategische Partnerschaften mit mehreren anderen Unternehmen eingegangen, um sein Produktportfolio zu erweitern. Zum Beispiel

Im Mai 2022 schließen sich Nippon Shokubai und Arkema zusammen, um Machbarkeitsstudien durchzuführen und ein Joint Venture für den Bau einer Industrieanlage zu gründen. In dieser Anlage werden hochreine LiFSI-Elektrolytsalze hergestellt, wesentliche Komponenten für Batteriezellen von Elektrofahrzeugen.

Liste der Top-LiFSI-Unternehmen für Lithiumbatterie-Elektrolyte:

• Nippon Shokubai Corporation (Japan)


• Chunbo Chem Corporation (Südkorea)


• Chem Spec (China)


• Capchem (China)


• Tinci (China)


• HSC Corporation (China)


• Yongtai Tech (China)


• DFD New Energy Technology Co. Ltd. (China)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Juli 2023: Guangzhou Tinci Materials Technology, ein in China ansässiger Anbieter von Elektrolyten und Elektrolytchemikalien für Lithiumbatterien, teilte Pläne mit, 280 Millionen US-Dollar in den Bau einer Anlage in Marokko für die Produktion und den Verkauf zu investieren von Lithium-Ionen-Batteriematerialien. Yicai Global, seine Niederlassung in Singapur, würde die Anlage bauen. Eine Anlage in Nordafrika wird Tinci dabei helfen, den europäischen Markt zu erschließen, da Marokko über beträchtliche Phosphorit-Erzvorkommen verfügt.


• Juli 2023: Mit mehr als einem Dutzend im Bau befindlicher Lithium-Ionen-Batteriefabriken zieht die schnell wachsende US-Batterieindustrie Hersteller des Elektrolyten an. Diese Flüssigkeit transportiert Lithium-Ionen von einem Ende der Batterie zum anderen, wenn sie verwendet werden. Capchem kündigte Pläne zum Bau einer 120 Millionen US-Dollar teuren Elektrolytanlage im Süden Ohios an. Unterdessen hat Dongwha Electrolyte den Grundstein für eine 70 Millionen US-Dollar teure Anlage in Tennessee gelegt, die jährlich mehr als 70.000 Tonnen Elektrolyte produzieren kann. Soulbrain baut in Indiana eine Elektrolytanlage im Wert von 75 Millionen US-Dollar, um ein nahegelegenes Batteriewerk zu versorgen.


• Oktober 2022: Guangzhou Tinci Materials Technology Co. Ltd. (Tinci) teilte Pläne mit, in ein Erweiterungsprojekt zu investieren, das 100.000 Tonnen Recycling-Verarbeitungskapazität pro Jahr für LFP-Batterien und 300.000 Tonnen pro Jahr hinzufügen würde Tonnen pro Jahr Produktionskapazität für Lithiumbatterie-Elektrolytlösungen. Das Projekt würde eine Investition von rund 188,27 Millionen US-Dollar erfordern. Die Umsetzung würde über Fuding Kaixin Battery Materials Co. Ltd. (Kaixin), die Tochtergesellschaft des Unternehmens, erfolgen.


• August 2021: Indorama Ventures Public Company Limited (IVL), ein globales Chemieunternehmen für Nachhaltigkeit, und Capchem Technology USA Inc. (Capchem USA) haben eine unverbindliche Vereinbarung geschlossen, um die Möglichkeit zu prüfen Bau und Betrieb einer erstklassigen Lithium-Ionen-Batterie-Lösungsmittelanlage in einem der petrochemischen Werke von IVL an der US-Golfküste. Die geplante Anlage würde die nordamerikanische Lithium-Ionen-Batterieindustrie beliefern, angetrieben durch ein erhebliches Wachstum in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen (EV).


• August 2021: Yongtai Technology plant die Übernahme von Yongtai High-tech für 150 Millionen US-Dollar, um das Layout von Lithiummaterialien zu verbessern. Am 13. August unterzeichneten Yongtai Technology und Yongjing Technology die „Equity Transfer Agreement“. Das Unternehmen hatte geplant, mit seinem Kapital von rund 21,2 Millionen US-Dollar den 15-prozentigen Anteil an Yongjing Technology zu erwerben. Nach der Übernahme würde das Unternehmen einen Anteil von 75 % an Yongtai High-tech halten und Yongjing Technology würde den Anteil von Yongtai High-tech nicht mehr halten.

BERICHTSBEREICH

Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen, Produkt-/Dienstleistungstypen und führende Produktanwendungen. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die neuesten Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die in den letzten Jahren zum Marktwachstum beigetragen haben.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

BERICHTSUMFANG UND SEGMENTIERUNG