Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse von US-Superkondensatoren, nach Typ (Doppelschichtkondensatoren, Pseudokondensatoren und Hybridkondensatoren) und nach Anwendung (Netzstabilisierung, USV, erneuerbare Energien, Transport und andere) und regionale Prognosen, 2021- 2028

Die Größe des US-Superkondensatormarktes belief sich im Jahr 2020 auf 55,8 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass der Markt von 60,9 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 auf 141,7 Millionen US-Dollar im Jahr 2028 wächst und im Zeitraum 2021–2028 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 12,8 % erreicht. Die globalen Auswirkungen von COVID-19 waren beispiellos und erschütternd, da dieser Markt inmitten der Pandemie in allen Regionen eine negative Nachfrage verzeichnete. Basierend auf unserer Analyse wies der Markt in der US-Region im Jahr 2020 eine langsame Wachstumsrate von 5,7 % auf, verglichen mit dem durchschnittlichen jährlichen Wachstum im Zeitraum 2017–2019. Der Anstieg der CAGR im Prognosezeitraum ist auf die Nachfrage und das Wachstum dieses Marktes zurückzuführen und kehrt nach dem Ende der Epidemie auf das Niveau vor der Pandemie zurück.

Ein Superkondensator, auch Ultrakondensator genannt, ist ein elektronisches Gerät, das zum Speichern großer Mengen elektrischer Ladung verwendet wird. Diese Kondensatoren bestehen aus zwei mit poröser Aktivkohle beschichteten Metallplatten, die in einen Elektrolyten eingetaucht sind, der aus in einem Lösungsmittel gelösten positiven und negativen Ionen besteht. Wenn das Gerät geladen wird, sammeln sich Ionen aus dem Elektrolyten auf der Oberfläche jeder kohlenstoffbeschichteten Platte und speichern so die zwischen den Partikeln gebildete Energie. Im Vergleich zu herkömmlich verwendeten Batterien liefern Superkondensatorbatterien eine stabilisierte Leistung, bewältigen mehr Schwankungen und Entladezyklen und verfügen über einen großen Betriebstemperaturbereich.

Die weit verbreitete Einführung dieser Kondensatoren in der Automobilindustrie sorgt für einen Schub für das Marktwachstum im Land. Sie werden häufig in Automobilen für einen reibungslosen Lade-/Entladezyklus und zum Ein-/Ausschalten im Fahrzeug eingesetzt. Dementsprechend begünstigt auch die veränderte Verbraucherpräferenz für Elektro- und Hybridfahrzeuge (HEV) das Marktwachstum. Darüber hinaus wirkt die steigende Nachfrage nach Elektrokomponenten durch den Versorgungssektor als weiterer wachstumsfördernder Faktor.

Blockaden in der Elektroindustrie haben das Marktwachstum in den USA beeinträchtigt

Der wirtschaftliche Rückschlag, der durch die weltweite Verbreitung des neuartigen Coronavirus verursacht wird, hat schädliche Auswirkungen auf jede Branche und den Sektor der US-amerikanischen Superkondensatoren. Die Industrien mussten aufgrund der Einführung strenger Regeln, wie z. B. staatlicher Lockdowns, erhebliche Verluste an Betriebszeit hinnehmen die Ausbreitung des Virus reduzieren. Dementsprechend hat der Ausbruch des Virus die Nachfrage nach diesen Produkten in den USA verändert. Der Lockdown führte auch zum Stillstand der Lieferkette, vor allem für Rohstoffe aus dem asiatischen und afrikanischen Raum, wie kohlenstoffbasierte Materialien, Metalloxide, Karbide, Nitride und andere Elektrolytmaterialien. Dies hat zu einer erheblichen Verzögerung bei der Erfüllung bestehender Bestellungen geführt.

Die Unternehmen waren bereits zu Beginn der Pandemie mit einer enormen Liquiditätskrise konfrontiert, da keine neuen Aufträge eingingen. Störungen in der Lieferkettenkrise wirkten sich zusätzlich auf ihre Gewinnmargen aus. Aufgrund dieser verringerten Nachfrage und des Stillstands des Betriebsbetriebs stehen die Systemhersteller vor enormen Herausforderungen, die die Produktionskosten weiter erhöhen und zu einer niedrigen Kapitalrendite führen. Darüber hinaus wird die Nichtverfügbarkeit qualifizierter Arbeitskräfte in Verbindung mit langfristigen Stillständen von Produktionsanlagen das Potenzial der Anwendungsindustrie beeinträchtigen.

NEUESTE TRENDS

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Steigende Nachfrage nach Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen steigert das Wachstum des Superkondensator-Marktes in den USA

Die USA haben sich auf die Einführung von Wasserstofffahrzeugen und Tankstellen konzentriert, um die Nutzung von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEVs) im Land anzukurbeln. Die Regierung und das US-Energieministerium (DoE) haben erheblich in Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten investiert, um vielversprechende langfristige Ziele umzusetzen und so die Einführung von FCEVs über Jahre hinweg zu unterstützen. Im Jahr 2019 wurde dem Brennstoffzellen-F&E-Unterprogramm vom US-amerikanischen Energieministerium eine Gesamtfinanzierung von rund 30 Millionen US-Dollar gewährt, um zukünftige Kosten-, Leistungs- und Haltbarkeitsziele zu erreichen. Verschiedene Länder und Bundesstaaten konzentrieren sich auch separat auf die Entwicklung und den Aufbau einer großen Wasserstoff-FCEV-Flotte im privaten und kommerziellen Betrieb. Es wird erwartet, dass diese Faktoren die Produktnachfrage in den USA im prognostizierten Zeitraum steigern werden.

Zunehmende Betonung der Nutzung erneuerbarer Energieressourcen zur Förderung der Marktdynamik

Die wachsende Verpflichtung, die Ressourcen der Erde zu schonen und ökologisch nachhaltig zu sein, hat zu mehr Solar- und Windenergieanlagen im Land geführt. Die US-Regierung hat außerdem günstige Richtlinien und Regulierungsrahmen eingeführt, um die Struktur erneuerbarer Energiequellen zu verbessern. Beispielsweise gab die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) im März 2020 bekannt, dass die Vereinigten Staaten von Amerika im selben Jahr 29 Gigawatt erneuerbare Energien installiert haben, fast 80 % mehr als im Jahr 2019, darunter 15 Gigawatt Solarenergie und rund 14 Gigawatt der Windenergie.

Darüber hinaus wächst die Installation von Solar-Photovoltaik (PV)-Technologie und Ehrgeizige Ziele zur Unterstützung des Übergangs zu kohlenstoffarmen Energien dürften das Tempo der regionalen Industrie steigern. Darüber hinaus haben verschiedene Regierungen und Organisationen berichtet, dass die Solar-PV-Technologie im Laufe der Jahre einen erheblichen Ausbau des Primärerzeugungsmixes des Landes verzeichnet hat. Beispielsweise belief sich die Gesamterzeugung aus Solar-PV-Technologie nach Angaben der Energy Information Administration, U.S. (EIA), im Jahr 2019 auf etwa 9,6 % der Netto-Erneuerbaren-Ressourcen im Versorgungsmaßstab, verglichen mit 8,5 % im Jahr 2018, was einem Anstieg gegenüber dem Vorjahr entspricht von über 8,78 Millionen Megawattstunden (MWh). Diese Faktoren, einschließlich der Umsetzung lukrativer staatlicher Maßnahmen zur Förderung einer nachhaltigen Infrastrukturentwicklung, werden voraussichtlich den Markt für erneuerbare Energiesysteme vorantreiben.

ANTRIEBSFAKTOREN

Verstärkte Installation erneuerbarer Stromerzeugung zur Förderung des Wachstums

Superkondensatoren sind eine aufstrebende Technologie im Bereich der Energiespeichersysteme, die im Vergleich zu Batterien und herkömmlichen Kondensatoren eine höhere Leistungsdichte und eine höhere Energiedichte bieten können. Diese Batterien werden aufgrund ihrer Vorteile, einschließlich hoher Lade- und Entladestromfähigkeit, sehr hoher Effizienz und eines größeren Temperaturbereichs, zu einer attraktiven Energielösung für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.

Die National Conference of State Legislatures (NCSL) hat die Renewable Portfolio Standards (RPS) geschaffen, um ihre Energieressourcen zu diversifizieren, die inländische Energieproduktion zu fördern und die wirtschaftliche Entwicklung in den USA zu fördern. Die neuen Vorschriften verlangen von Phase-I-Versorgungsunternehmen, erneuerbare Energien zu erreichen Ziel: 14 % bis 2025, 30 % bis 2030, 65 % bis 2040 und 100 % bis 2050. Der beschleunigte Bedarf an erneuerbaren Energien für Versorgungsunternehmen der Phase II beträgt 26 % bis 2025, 41 % bis 2030 und 100 % bis 2045. Diese Regierung Es wird erwartet, dass Regulierungen den Markt für erneuerbare Energien vorantreiben werden, was wiederum wahrscheinlich das Marktwachstum im Prognosezeitraum vorantreiben wird

Verlängerter Lebenszyklus und hohe Energiedichte von US-Superkondensatoren zur Steigerung des Marktwerts

Superkondensatoren sind Hochleistungskondensatoren, die eine größere Kapazität und geringere Spannungsbeschränkungen als andere Kondensatoren aufweisen. Als neue Energiespeicherkomponente verfügt dieser Kondensator über eine längere Lebensdauer, eine hohe Strombelastbarkeit, einen hohen Wirkungsgrad, einen großen Temperaturbereich, einen leicht kontrollierbaren Ladezustand und einen großen Spannungsbereich. Im Vergleich zur Lebensdauer liegen Lithium-Ionen-Batterien im Durchschnitt zwischen 500 und 10.000 Ladezyklen, während Superkondensatoren eine Lebensdauer von 100.000 bis zu einer Million Zyklen haben. Sie kann auch in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 70 °C betrieben werden, der deutlich umfangreicher ist als der von herkömmlichen Batterien, und kann bei jeder Spannung unterhalb ihrer maximalen Dauerbetriebsspannung betrieben werden. Infolgedessen könnten diese Kondensatoren eine attraktive Stromversorgungslösung für eine zunehmende Anzahl von Anwendungen werden, was voraussichtlich diesen Markt ankurbeln wird.

HEIMENDE FAKTOREN

Beschränkung der Verwendung von US-Superkondensatoren für eine längere Lebensdauer

Superkondensatoren werden häufig in Elektrofahrzeugen, der Speicherung erneuerbarer Energien, Militär, Unterhaltungselektronik und andere Bereiche aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften. Dieser Markt ist jedoch hauptsächlich durch seine kurze Entwicklungszeit, die Selbstentladungsrate, den allmählichen Spannungsverlust und die hohe Geschwindigkeit beeinträchtigt. Eine Kondensatorbatterie kann aufgrund ihrer Selbstentladungseigenschaft bis zu 10 % bis 20 % ihrer Ladung pro Tag verlieren, wodurch ihre Entladerate deutlich höher ist als bei Lithium-Ionen-Batterien. Ein weiteres erhebliches Hindernis für die Wachstumsrate der Branche in den USA ist die geringe Energiedichte dieser Kondensatoren. Derzeit besteht hinsichtlich der Energiedichten immer noch eine besondere Lücke zwischen Superkondensatoren (<20 Wh kg-1) und Batterien (30–200 Wh kg-1), die das Marktwachstum in den USA einschränkt.

SEGMENTIERUNG

Nach Typanalyse

Das Segment der Doppelschichtkondensatoren profitiert von seinen vielfältigen Anwendungen

Nach Typ ist der Markt in Doppelschichtkondensatoren, Pseudokondensatoren und Hybridkondensatoren unterteilt.

Es wird erwartet, dass das Segment der Doppelschichtkondensatoren den Markt dominieren wird, vor allem aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungen wie Energiespeicherung, USV sowie Elektro- und Hybridfahrzeuge. Außerdem sind diese Superkondensatoren in verschiedenen Kapazitäten und Temperaturbereichen erhältlich, was ihre Installation erleichtert.

Auch das Segment der Pseudokondensatoren hatte einen bedeutenden Marktanteil. Diese Kondensatoren werden in zahlreichen Anwendungen zur Integration von Batterien eingesetzt, um die Leistungsdichte zu erhöhen und den Stromfluss in Energiespeichersystemen zu glätten. Langjährige Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen wichtiger Branchenakteure zur Entwicklung von Hybridkondensatoren wie Lithium-Ionen-Kondensatoren mit wirtschaftlicher Machbarkeit und höherer Effizienz werden das Wachstum des Hybridkondensatorsegments von 2020 bis 2028 vorantreiben.

Nach Anwendungsanalyse

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Dank maximaler Nutzung von Superkondensatoren, Netzstabilisierung und USV-Segment halten wir einen bedeutenden Marktanteil in den USA

Superkondensatoren tragen aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und einer längeren Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Batterien dazu bei, dass Stromnetze näher an ihrer Gesamtkapazität arbeiten. Das USV-Segment hatte im Jahr 2020 den größten Marktanteil. Es wird erwartet, dass die steigende Nachfrage nach Notstromlösungen aus der Industrie und dem Gewerbe die Einführung des Produkts in USV-Anwendungen vorantreiben wird. Es wird erwartet, dass die wachsende Zahl erneuerbarer Energieanlagen und der Bedarf an kontinuierlicher Stromversorgung die Nachfrage nach diesen Kondensatoren in Solar-, Wind- und Brennstoffzellenanwendungen steigern werden.

Das Automobilanwendungssegment dürfte aufgrund der zunehmenden Tendenz zur Einführung emissionsarmer Fahrzeuge eines der am schnellsten wachsenden Segmente der Branche sein. Weitere Marktsegmente waren Energy Harvesting, Drohnen, Unterhaltungselektronik, Militär und Marineanwendungen. Es wird erwartet, dass das enorme Potenzial aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Unterhaltungselektronik in Kombination mit den technologischen Fortschritten in dieser Branche die Entwicklung des anderen Segments dieses Marktes im Land vorantreiben wird.

REGIONALE EINBLICKE

Der exponentielle Anstieg des weltweiten Strombedarfs, der Bau neuer Betriebe zur Bewältigung des plötzlichen Bevölkerungswachstums und die rasche Urbanisierung dürften das Wachstum dieses Marktes unterstützen. Der zunehmende Aufbau neuer Infrastrukturen wird voraussichtlich auch den Energiebedarf in verschiedenen Branchen erhöhen und den Bedarf an mehreren Superkondensatoren erhöhen, um eine stabile Speicherung und Verteilung von Strom aufrechtzuerhalten. Beispielsweise ging die US-Energieinformationsbehörde (EIA) im September 2019 davon aus, dass der Industriesektor, einschließlich Baugewerbe, Landwirtschaft, Bergbau, Fertigung und Raffinerie, wahrscheinlich den dominierenden Anteil am weltweiten Energieverbrauch ausmachen wird. Es wird erwartet, dass dieser Energieverbrauch bis 2050 im Vergleich zu 2018 um etwa 50 % ansteigt.

Die Einführung des Produkts in mehreren Automobilanwendungen wie Servounterstützung, Auto-Start-Stopp, Katalysatorvorwärmung, Türverriegelungssystemen, regenerativem Bremsen und Stabilisierung des elektrischen Systems dürfte die Nachfrage nach Superkondensatoren in den USA erhöhen. im Prognosezeitraum.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Große Player sind mit Investitionen in F&E-Aktivitäten führend

Die Wettbewerbslandschaft der Märkte ist erheblich fragmentiert, da auf staatlicher Ebene verschiedene Akteure tätig sind. Die Branchenteilnehmer konzentrieren sich maßgeblich auf die Entwicklung von Hochleistungskondensatoren mit verbesserten Betriebseigenschaften, um ihre globale Präsenz zu stärken. Unter Berücksichtigung aller Szenarien hielten wichtige Akteure wie Maxwell Technologies, Skeleton Technologies, Kilowatt Labs, Inc. und CAP-XX aufgrund ihrer leistungsstärkeren Speichergeräte und etablierten Lieferkette erhebliche Marktanteile auf dem Superkondensatormarkt in der US-Region.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Maxwell Technologies (USA)


• Skeleton Technologies (Estland)


• Kilowatt Labs, Inc.  (USA)


• CAP-XX< /a> (Australien)


• Cornell Dubilier Electronic  (USA)


• Ioxus (USA)


• Targray (Kanada)


• NETenergy (USA)


• Nanoramic Laboratories (USA)


• Eaton (Irland)

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN:

• April 2020 – Electrochem Solution, eine Tochtergesellschaft der Integer Holdings Corporation (ITGR), hat eine Technologielizenzpartnerschaft mit Nanoramic Laboratories für deren Ultrakondensatoren der FastCAP EE-Serie unterzeichnet. Diese Partnerschaft ermöglicht es Electrochem Solution, diese Ultrakondensatoren weltweit herzustellen, zu verkaufen und zu vertreiben. Diese robusten Hochtemperatur-Ultrakondensatoren sind in der Lage, unter schwierigen Bedingungen eine hohe Leistungsdichte zu liefern.


• Februar 2020 - Skeleton Technologies hat mit der Lieferung von Ultrakondensatormodulen an Attabotics mit Hauptsitz in Calgary, Alberta, Kanada, begonnen. Das Unternehmen bietet eine Lösung für Fulfillment-Center, die ein automatisiertes Lager-, Abruf-, Auftragsabwicklungs- und Sortiersystem umfasst.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von US-Markt für Superkondensatoren

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