Tamaño del mercado de ánodos de silicio de América del Norte, participación y análisis de impacto de COVID-19, por capacidad (<= 3000 mAh/g, >3000 mAh/g), industria de uso final (automotriz, electrónica de consumo, energía y potencia, industrial y otros) ) y Previsión del país, 2023-2030

El tamaño del mercado de ánodos de silicio de América del Norte se valoró en 55,9 millones de dólares en 2022 y se prevé que crezca de 88,1 millones de dólares en 2023 a 965 millones de dólares en 2030, exhibiendo una tasa compuesta anual del 40,8% durante el período previsto.

Los ánodos de silicio son una extensión utilizada en las baterías de silicio de iones de litio. Tienen una mayor duración de batería y un mayor almacenamiento de energía. El silicio se considera un material anódico prometedor para baterías de iones de litio ya que tiene una capacidad récord de almacenamiento de energía (aproximadamente 4000 mAh g−1). Esto es más de diez veces mayor que el grafito utilizado en baterías comerciales. Los ánodos compuestos de silicio y los ánodos a base de silicio mejoran el rendimiento electroquímico de una batería de silicio-litio. Tienen una larga vida útil, alta densidad de potencia y requieren menos mantenimiento.

Tendencias del mercado de ánodos de silicio en América del Norte

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La creciente demanda de tecnologías sostenibles para impulsar el progreso del mercado

Se prevé que el creciente interés en las tecnologías sostenibles impulse la demanda de ánodos, ya que tienen alta estabilidad, eficiencia y durabilidad. Los materiales de ánodo de silicio ayudan a reducir las emisiones de carbono y promueven tecnologías sostenibles al aumentar la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía. Además de utilizar baterías de silicio de iones de litio para vehículos eléctricos, el producto se puede utilizar en otras aplicaciones, como galvanoplastia y sistemas de tratamiento de agua. Estos ánodos también aumentan la eficiencia y ofrecen alta estabilidad para estas aplicaciones.

Además, el análisis de las últimas tendencias del mercado para el producto muestra que el mayor enfoque en la promoción de tecnologías sostenibles y la reducción de las emisiones de carbono impulsará la demanda de productos limpios y energía renovable fuentes. Como resultado, se espera que la gran demanda de soluciones de almacenamiento de energía impulse el uso de ánodos en los próximos años. Por lo tanto, se espera que la creciente demanda de tecnologías sostenibles impulse el crecimiento del mercado de ánodos de silicio en América del Norte durante el período previsto.

IMPACTO DEL COVID-19

Las interrupciones en la cadena de suministro debido a las restricciones de bloqueo inducidas por COVID-19 obstaculizaron el crecimiento del mercado

La aparición de la pandemia de COVID-19 en 2020 afectó significativamente las ventas de ánodos a base de silicio debido a la disminución de la demanda de muchas industrias de usuarios finales. El brote no afectó significativamente el suministro de materias primas para fabricar ánodos de silicio, aparte de retrasos en el transporte debido a restricciones de viaje y preocupaciones menores sobre la escasez de conductores. Pocos fabricantes de equipos originales de la región continuaron obteniendo suministros de proveedores alternativos, lo que permitió a las fábricas satisfacer la demanda a corto plazo, mientras que otros detuvieron sus operaciones. Las dificultades de demanda inducidas por el COVID-19 afectaron a la industria de fabricación de baterías de la región, que enfrentó un déficit de capacidad de 25 GWh a 30 GWh en 2020.

FACTORES IMPULSORES

Aumento de la demanda de vehículos eléctricos (EV) para impulsar el crecimiento del mercado

La mayor demanda de vehículos eléctricos está impulsando el crecimiento del mercado. El uso cada vez mayor de baterías seguras, duraderas y de alto rendimiento en varias aplicaciones, como el almacenamiento en red, los vehículos eléctricos y la electrónica de consumo, puede seguir impulsando la demanda de ánodos de silicio en América del Norte. El aumento de las ventas de vehículos eléctricos está impulsando la demanda de baterías de silicio de iones de litio, ya que son los tipos más comunes de baterías utilizadas en estos vehículos. Por lo tanto, se prevé que aumente la demanda de los materiales utilizados para fabricar estas baterías, como los ánodos de silicio.

Además, el aumento en la adopción de autobuses electricos para el transporte en países desarrollados, como Estados Unidos y Canadá, está impulsando las ventas de materiales para baterías. El aumento de la población en estos países y una economía en crecimiento están impulsando la demanda de vehículos privados y sistemas de transporte, lo que aumentará las ventas de materiales para baterías. Las baterías de litio se venden en grandes cantidades, lo que mejora sus precios e impulsa aún más el crecimiento general del mercado.

Además, las políticas dirigidas a prohibir las ventas futuras de motores de combustión en los países de América del Norte están influyendo positivamente en las ventas de vehículos eléctricos. Además, los avances tecnológicos y el creciente interés de los consumidores han impulsado el desarrollo de baterías más compactas que cubren distancias más largas, al tiempo que proporcionan mayor durabilidad y ahorros sustanciales de costos. Se espera que estas tendencias contribuyan a aumentar la demanda y la oferta de materiales para baterías en el futuro.

FACTORES RESTRICTIVOS

Desafíos durante la litiación para restringir la adopción de productos

El silicio está disponible en abundancia en la Tierra y la producción a gran escala de materiales a base de silicio se lleva a cabo desde hace años. Sin embargo, utilizar materiales a base de silicio como ánodos para baterías de iones de litio es bastante difícil ya que no es un proceso sencillo. Se deben superar varios desafíos para utilizar materiales a base de silicio como ánodos para diversas aplicaciones industriales.

El mayor desafío al utilizar silicio como ánodo es la gran expansión de volumen de hasta un 300% durante la litiación (descarga). Variación sustancial del volumen de silicio puede inducir altos voltajes cuando se inserta litio en una batería de ánodo a base de silicio.

Estas grandes variaciones de volumen pueden tener varias consecuencias, que normalmente incluyen fractura y agrietamiento del ánodo de silicio, destrucción y regeneración de la capa de interfase de electrolito sólido (SEI) en las superficies fracturadas y deterioro de la conductividad eléctrica. Estos factores y su efecto sobre las propiedades electroquímicas ahora se denominan comúnmente efecto químico-mecánico, que contribuye directamente a la rápida pérdida de capacidad del sistema de batería.

SEGMENTACIÓN

Por análisis de capacidad

El segmento >3000 mAh/g ganará impulso debido a la creciente demanda de las industrias de uso final

Por capacidad, el mercado se segmenta en <=3000 mAh/g and > 3000 mAh/g.

Se espera que el segmento >3000 mAh/g capture una cuota de mercado dominante de ánodos de silicio durante el período de pronóstico. Estos ánodos tienen hasta 10 veces más capacidad por gramo (mAh/g) y hasta 3 veces más capacidad volumétrica (mAh/cc) que los ánodos de grafito. El silicio se ha convertido en uno de los materiales anódicos de alta capacidad más atractivos debido a su mayor capacidad teórica (4200 mAh/g) en comparación con los ánodos de grafito convencionales.

Sin embargo, debido a la alta capacidad específica del silicio, la aleación con litio produce un gran cambio de volumen (más del 300%). Estos cambios extremos de volumen pueden causar graves grietas y colapsos en los electrodos, lo que resulta en una pérdida significativa de capacidad.

Por análisis de la industria de uso final

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Se prevé que el segmento automotriz domine el mercado debido a la creciente demanda de productos de vehículos eléctricos

Según la industria de uso final, el mercado se divide en automoción, electrónica de consumo , energía y potencia, industrial, y otros.

La industria automovilística en rápido crecimiento está impulsando drásticamente el consumo de ánodos de silicio. Por ejemplo, el período pospandemia ha mostrado un aumento significativo en la demanda de vehículos eléctricos y de lujo. Los fabricantes de baterías de vehículos eléctricos están sustituyendo el grafito por silicio en los ánodos debido a la mayor capacidad de este último.

El segmento de electrónica representó una participación de mercado significativa y se espera que registre una CAGR significativa durante el período de pronóstico.  La creciente población urbana, el aumento de los ingresos disponibles, una sólida cadena de suministro y la creciente penetración de Internet aumentarán significativamente la demanda de aparatos electrónicos en la región. Además, se prevé que la adopción a gran escala de la digitalización causada por la pandemia desempeñará un papel clave a la hora de impulsar el crecimiento del mercado.

Perspectivas del país

El mercado de ánodos de silicio de Estados Unidos representó una mayor participación de mercado en 2022. Se prevé que el sector automotriz sea un impulsor importante para el mercado de ánodos de silicio de Estados Unidos. Factores como el aumento de la renta disponible y una industria automovilística plenamente desarrollada en el país están alimentando efectivamente la demanda del producto.  Además, muchas empresas que operan en el país han estado llevando a cabo actividades de investigación y desarrollo para desarrollar productos de alta calidad, lo que impulsará la demanda de productos.

El aumento de las ventas de ánodos de silicio en Canadá se puede atribuir a la creciente demanda de productos de las industrias automotriz y electrónica del país. Se prevé que la creciente demanda de productos duraderos y de alta calidad impulse el crecimiento del mercado en el país. Además, se espera que la creciente necesidad de baterías en vehículos eléctricos impulse el progreso del mercado nacional.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Los actores clave están invirtiendo en actividades de I+D para lograr un fuerte crecimiento de los ingresos

Este mercado está consolidado, con un pequeño número de proveedores bien establecidos que poseen la mayoría de la cuota de mercado. Los actores clave que operan en el mercado son Amprius Technologies, Enevate Corporation, Sila Nanotechnologies, Inc., Targray Technology International y SiFAB/Alkegen. La mayoría de las empresas invierten significativamente en amplias actividades de I+D para innovar sus productos y lograr un crecimiento de los ingresos.

Los participantes del mercado compiten ferozmente con actores internacionales y regionales con amplias redes de distribución, conocimientos regulatorios y proveedores. Además, muchas empresas están firmando contratos de adquisiciones y asociaciones estratégicas con otros líderes del mercado para ampliar sus mercados existentes.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• Tecnologías Amprius (A NOSOTROS.)


• Corporación Enevate (A NOSOTROS.)


• Sila Nanotecnologías Inc. (A NOSOTROS.)


• Targray Tecnología Internacional (Canadá)


• SiFAB / Alkegen (A NOSOTROS.)


• NanoGraf Corporation (EE.UU.)


• Silicio HPQ (Canadá)


• ADVANO (EE.UU.)


• APPLIED MINERALS INC. (EE.UU.)


• Batería de litio de California (A NOSOTROS.)


• Corporación Enovix (A NOSOTROS.)


• EoCell, Inc. (A NOSOTROS.)


• Grupo 14 (EE.UU.)


• Materiales de batería NEO LTD (Canadá)


• NEXON LTD (Reino Unido)


• OneD Battery Sciences (EE. UU.)


• Energía sólida, Inc. (A NOSOTROS.)


• Ionblox Inc. (EE. UU.)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• marzo 2023- Enovix Corporation ha anunciado su primera instalación de producción de gran volumen (Fab-2) en Penang, Malasia. La nueva instalación de fabricación tiene como objetivo respaldar el crecimiento y el aumento masivo del volumen, y se espera que comience su producción en 2024.


• Octubre 2022- Enevate Corporation y Lightning Motorcycles anunciaron una asociación estratégica para fortalecer y comercializar celdas de baterías de iones de litio. Esta asociación tenía como objetivo aportar innovación reduciendo el tiempo de carga y mejorando la infraestructura de carga pública existente.


• Octubre 2022- Enevate Corporation y Sealence, una empresa emergente de alta tecnología e innovadora en propulsión de embarcaciones, anunciaron una colaboración en celdas de batería de alto rendimiento para aplicaciones marinas. El proyecto, denominado DeepSpeed, es una tecnología patentada a nivel mundial con un sistema de alta propulsión que puede entregar potencias de entre 250 hp y 1.300 hp.


• mayo 2022- Mercedes Benz anunció que incorporaría Sila Nanotechnologies en la construcción de la química del ánodo de silicio para los vehículos eléctricos clase G de Mercedes. Se esperaba que esta incorporación aportara innovación a la cartera de vehículos eléctricos del gigante automovilístico y nuevas opciones de tecnología de baterías para convertirse en un fabricante líder de automóviles eléctricos.


• Septiembre 2021- Alkegen, una subsidiaria de Unifrax Holding Co., completó su primera fase de una línea de fabricación a gran escala de tecnología de baterías de ánodo de fibra de silicio en las instalaciones de Unifrax en el centro norte de Indiana. Las nuevas instalaciones se establecieron para ayudar a la empresa a ampliar su cartera de productos y lograr el objetivo de transformar la industria de las baterías.

COBERTURA DEL INFORME

Una representación infográfica de North America Silicon Anode Market

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El informe de investigación proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos cruciales, como las empresas líderes, las capacidades de los productos y las industrias de uso final. Además, el informe ofrece información sobre las últimas tendencias del mercado y destaca desarrollos vitales de la industria. Además de los factores mencionados anteriormente, el informe abarca varios factores que contribuyen al crecimiento del mercado de América del Norte en los últimos años.

Este informe incluye datos históricos y pronostica el crecimiento de los ingresos a nivel regional y nacional, y analiza las últimas dinámicas y oportunidades del mercado de la industria.

Alcance y segmentación del informe