Tamaño del mercado de supercondensadores de EE. UU., participación y análisis de impacto de COVID-19, por tipo (condensadores de doble capa, pseudocondensadores y condensadores híbridos) y por aplicación (estabilización de red, UPS, energía renovable, transporte y otros) y pronósticos regionales, 2021- 2028

El tamaño del mercado de supercondensadores de EE. UU. fue de 55,8 millones de dólares en 2020. Se prevé que el mercado crezca de 60,9 millones de dólares en 2021 a 141,7 millones de dólares en 2028, creciendo a una tasa compuesta anual del 12,8% en el período 2021-2028. El impacto global de COVID-19 ha sido incomparable y asombroso, y este mercado ha sido testigo de una demanda negativa en todas las regiones en medio de la pandemia. Según nuestro análisis, el mercado en la región de EE. UU. exhibió una lenta tasa de crecimiento del 5,7% en 2020 en comparación con el crecimiento interanual promedio durante 2017-2019. El aumento de la CAGR durante el período previsto es atribuible a la demanda y el crecimiento de este mercado, que volverá a los niveles prepandémicos una vez que termine la epidemia.

Un supercondensador, también conocido como ultracondensador, es un dispositivo electrónico que se utiliza para almacenar grandes cantidades de carga eléctrica. Estos condensadores constan de dos placas de metal recubiertas con carbón activado poroso sumergidas en un electrolito que está formado por iones positivos e iones negativos disueltos en un disolvente. Cuando el dispositivo está cargado, los iones del electrolito se acumulan en la superficie de cada placa recubierta de carbono, almacenando así la energía formada entre las partículas. En comparación con las baterías utilizadas tradicionalmente, las baterías de supercondensador brindan energía estabilizada, soportan más fluctuaciones y ciclos de descarga y tienen temperaturas de funcionamiento de amplio rango.

La adopción generalizada de estos condensadores por parte de la industria automotriz está impulsando el crecimiento del mercado en el país. Se utilizan ampliamente en automóviles para un ciclo de carga/descarga suave y se utilizan para encender/apagar el vehículo. En consonancia con esto, el cambio en la preferencia de los consumidores por los vehículos eléctricos e híbridos eléctricos (HEV) también favorece el crecimiento del mercado. Además, la creciente demanda de componentes eléctricos por parte del sector de servicios públicos está actuando como otro factor inductor del crecimiento.

Los bloqueos en la industria eléctrica han perjudicado el crecimiento del mercado en EE.UU.

La reacción económica causada por la propagación del nuevo coronavirus a nivel mundial tiene un impacto perjudicial en todas las industrias y en el sector de los supercondensadores estadounidenses. Las industrias han sufrido pérdidas significativas en el tiempo operativo debido a la imposición de normas estrictas, como los cierres estatales, para reducir la propagación. del virus. En consecuencia, el brote del virus ha alterado la demanda de estos productos en Estados Unidos. El bloqueo también provocó la interrupción de la cadena de suministro, principalmente de materias primas de la región asiática y africana, como materiales a base de carbono, óxidos metálicos, carburos, nitruros y otros materiales electrolíticos. Esto ha resultado en un retraso sustancial en el cumplimiento de los pedidos existentes.

Las empresas ya se enfrentaban a una enorme crisis de liquidez debido a que no había nuevos pedidos cuando comenzó la pandemia. Las interrupciones en la crisis de la cadena de suministro afectaron aún más sus márgenes de beneficio. Debido a esta reducción de la demanda y la interrupción de las actividades operativas, los fabricantes de sistemas se enfrentan a enormes desafíos, lo que aumentará aún más el coste de producción y dará como resultado una baja tasa de retorno de la inversión. Además, la falta de disponibilidad de mano de obra calificada, junto con los cierres prolongados de las plantas de fabricación, obstaculizarán el potencial de la industria de aplicaciones.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

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La creciente demanda de vehículos eléctricos de pila de combustible aumentará el crecimiento del mercado de supercondensadores en EE. UU.

Estados Unidos se ha centrado en disfrutar de vehículos de hidrógeno y estaciones de servicio para impulsar la utilización de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) en el país. El gobierno y el Departamento de Energía de EE. UU. (DoE) han invertido significativamente en actividades de investigación y desarrollo para implementar objetivos prometedores a largo plazo con el fin de respaldar la adopción de FCEV durante años. En el año 2019, el subprograma de investigación y desarrollo de pilas de combustible recibió una financiación total de aproximadamente 30 millones de dólares por parte del Departamento de Energía de EE. UU. para cumplir con los objetivos futuros de costos, rendimiento y durabilidad. Los diferentes países y estados también se centran por separado en desarrollar y lograr una gran flota de FCEV de hidrógeno en operaciones privadas y comerciales. Se espera que estos factores aumenten la demanda del producto en los EE. UU. durante el período previsto.

Énfasis creciente en la utilización de recursos energéticos renovables para impulsar la dinámica del mercado

La creciente obligación de conservar los recursos de la Tierra y ser ambientalmente sostenibles ha dado lugar a más instalaciones de energía solar y eólica en el país. La administración de los Estados Unidos también ha introducido políticas y marcos regulatorios favorables para aumentar la estructura de las fuentes de energía renovables. Por ejemplo, en marzo de 2020, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) anunció que los Estados Unidos de América instalaron 29 gigavatios de energías renovables en el mismo año, casi un 80% más que en 2019, incluidos 15 gigavatios de energía solar y alrededor de 14 gigavatios. de la energía eólica.

Además, la creciente instalación de energía solar fotovoltaica (PV) Es probable que la tecnología y los objetivos ambiciosos para apoyar la transición hacia una energía baja en carbono aumenten el ritmo de la industria regional. Además, varios gobiernos y organizaciones han informado que la tecnología solar fotovoltaica ha observado una expansión considerable en la combinación de generación primaria del país a lo largo de los años. Por ejemplo, según la Administración de Información Energética de EE. UU. (EIA), la generación total a partir de tecnología solar fotovoltaica ascendió a aproximadamente el 9,6 % de los recursos renovables netos a escala de servicios públicos en 2019, frente al 8,5 % en 2018, experimentando un incremento interanual. de más de 8,78 millones de megavatios-hora (MWh). Se prevé que estos factores, incluida la implementación de políticas gubernamentales lucrativas para promover el desarrollo de infraestructura sostenible, impulsen el mercado de sistemas de energía renovable.

FACTORES IMPULSORES

Aumento de la instalación de generación de energía renovable para impulsar el crecimiento

Los supercondensadores son una tecnología emergente en el campo de los sistemas de almacenamiento de energía que pueden ofrecer una mayor densidad de potencia que las baterías y los condensadores tradicionales. Estas baterías se convertirán en una solución energética atractiva para la generación de energía renovable debido a sus ventajas, que incluyen una alta capacidad de corriente de carga y descarga, una eficiencia muy alta y un rango de temperatura más amplio.

La Conferencia Nacional de Legislaturas Estatales (NCSL) ha creado los Estándares de Cartera Renovable (RPS) para diversificar sus recursos energéticos, promover la producción de energía nacional y fomentar el desarrollo económico en los EE. UU. Las nuevas regulaciones requieren que las empresas de servicios públicos de la Fase I alcancen un objetivo de energías renovables de 14 % para 2025, 30% para 2030, 65% para 2040 y 100% para 2050. El requisito acelerado de energías renovables para Los servicios públicos de la Fase II son del 26% para 2025, del 41% para 2030 y del 100% para 2045. Se espera que estas regulaciones gubernamentales impulsen el mercado de energía renovable, que a su vez probablemente impulse el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico.

Ciclo de vida extendido y alta densidad de energía de los supercondensadores estadounidenses para aumentar el valor de mercado

Los supercondensadores son condensadores de alta capacidad que tienen una mayor capacitancia y menores restricciones de voltaje que otros condensadores. Como nuevo componente de almacenamiento de energía, este capacitor tiene un ciclo de vida más largo, alta capacidad de corriente, alta eficiencia, amplio rango de temperatura, estado de carga fácilmente monitoreable y un amplio rango de voltaje. En términos de comparación de vida útil, las baterías de iones de litio tienen un promedio de entre 500 y 10.000 ciclos de carga, mientras que los supercondensadores tienen una vida útil que oscila entre 100.000 y un millón de ciclos. También puede funcionar en un rango de temperatura de -40 °C a 70 °C, que es considerablemente más amplio que el de las baterías tradicionales y funciona a cualquier voltaje por debajo de su voltaje máximo de funcionamiento continuo. Como resultado, estos condensadores pueden convertirse en una solución energética atractiva para un número cada vez mayor de aplicaciones, lo que se prevé impulsará este mercado.

FACTORES RESTRICTIVOS

Limitación de los supercondensadores estadounidenses que se utilizarán durante un mayor número de ciclos de vida

Los supercondensadores se utilizan ampliamente en vehículos eléctricos , almacenamiento de energía renovable, militar, electrónica de consumo y otros campos debido a sus excelentes características. Sin embargo, este mercado se ve afectado principalmente por su corto tiempo de desarrollo, tasa de autodescarga, pérdida gradual de voltaje y alta velocidad. Una batería de condensador puede perder entre un 10% y un 20% de su carga por día debido a su característica de autodescarga, lo que hace que su tasa de descarga sea significativamente mayor que la de las baterías de iones de litio. Otro obstáculo importante que afecta la tasa de crecimiento de la industria en Estados Unidos son las bajas densidades de energía de estos condensadores. Actualmente, todavía existe una brecha particular entre los supercondensadores ( <20 Wh kg−1) and batteries (30–200 Wh kg−1) in terms of energy densities which is restricting the growth of market in the U.S.

SEGMENTACIÓN

Análisis por tipo

El segmento de condensadores de doble capa se beneficia de sus diversas aplicaciones

Por tipo, el mercado se segmenta en condensadores de doble capa, pseudocondensadores y condensadores híbridos.

Se espera que el segmento de condensadores de doble capa domine el mercado, principalmente debido a sus diversas aplicaciones, como almacenamiento de energía, UPS y vehículos eléctricos e híbridos. Además, estos supercondensadores están disponibles en diferentes capacidades y temperaturas nominales, lo que facilita su instalación.

El segmento de pseudocondensadores también representó una cuota de mercado significativa. Estos condensadores se utilizan en múltiples aplicaciones para integrar baterías para aumentar la densidad de potencia y suavizar el flujo de electricidad en los sistemas de almacenamiento de energía. Las instalaciones de investigación y desarrollo de larga data por parte de actores clave de la industria para desarrollar capacitores híbridos, como los de iones de litio, con viabilidad económica y eficiencia mejorada impulsarán el crecimiento del segmento de capacitores híbridos de 2020 a 2028.

Por análisis de aplicaciones

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Debido a la máxima utilización de supercondensadores, la estabilización de la red y el segmento UPS mantienen una importante participación en el mercado en EE. UU.

Los supercondensadores ayudan a que las redes eléctricas funcionen más cerca de su capacidad total debido a su alta densidad de potencia y una vida útil más larga en comparación con las baterías convencionales. El segmento de UPS representó la mayor participación de mercado en 2020. Se anticipa que la creciente demanda de soluciones de energía de respaldo de las industrias industrial y comercial impulsará la adopción del producto en aplicaciones de UPS. Se espera que las crecientes instalaciones de energía renovable y la necesidad de energía continua impulsen la demanda de estos condensadores en aplicaciones solares, eólicas y de pilas de combustible.

Se prevé que el segmento de aplicaciones automotrices sea uno de los de más rápido crecimiento en la industria debido a la creciente inclinación hacia la adopción de vehículos con bajas emisiones. Otros segmentos del mercado consistían en recolección de energía, drones, electrónica de consumo, aplicaciones militares y marinas. Se prevé que el gran potencial debido a la creciente adopción de la electrónica de consumo, combinado con los avances tecnológicos en esta industria, impulse el desarrollo de otros segmentos de este mercado en el país.

PERSPECTIVAS REGIONALES

Se prevé que el aumento exponencial de la demanda mundial de energía, la construcción de nuevos establecimientos para atender el abrupto estallido demográfico y la rápida urbanización respalden el crecimiento de este mercado. También se prevé que la creciente instalación de nuevas infraestructuras aumente los requisitos de energía en varios sectores verticales, impulsando la necesidad de múltiples supercondensadores para mantener un almacenamiento y distribución estables de electricidad. Por ejemplo, en septiembre de 2019, la Administración de Información Energética (EIA) de EE. UU. anticipó que es probable que el sector industrial, incluidos la construcción, la agricultura, la minería, la manufactura y la refinación, represente la participación dominante en el consumo mundial de energía. Se prevé que este consumo de energía aumentará aproximadamente un 50 % para 2050 en comparación con los niveles de 2018.

Se espera que la introducción del producto en varias aplicaciones automotrices, como asistencia eléctrica, arranque y parada automáticos, precalentamiento de catalizadores, sistemas de bloqueo de puertas, frenado regenerativo y estabilización del sistema eléctrico, aumente la demanda de supercondensadores en los EE. UU. durante el pronóstico. período.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Los principales actores están liderando el camino con inversiones en actividades de I+D

El panorama competitivo de los mercados está considerablemente fragmentado y hay diferentes actores que operan a nivel estatal. Los participantes de la industria se están centrando significativamente en el desarrollo de condensadores de alto rendimiento con características operativas mejoradas para fortalecer su presencia global. Teniendo en cuenta todos los escenarios, actores clave como Maxwell Technologies, Skeleton Technologies, Kilowatt Labs, Inc. y CAP-XX mantuvieron una participación de mercado significativa en el mercado de supercondensadores en la región de EE. UU. debido a sus dispositivos de almacenamiento de mejor rendimiento y su cadena de suministro establecida.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• Maxwell Technologies (EE. UU.)


• Tecnologías de esqueleto (Estonia)


• Kilowatt Labs, Inc. (EE. UU.)


• CAP-XX (Australia)


• Cornell Dubilier Electronic (EE. UU.)


• Ioxus (Estados Unidos)


• targray (Canadá)


• NETenergy (EE.UU.)


• Laboratorios nanorámicos (EE. UU.)


• Eaton (Irlanda)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• abril 2020 - Electrochem Solution, una subsidiaria de Integer Holdings Corporation (ITGR), ha firmado una asociación de licencia de tecnología con Nanoramic Laboratories para sus ultracondensadores FastCAP EE Series. Esta asociación permite a Electrochem Solution fabricar, vender y distribuir estos ultracondensadores en todo el mundo. Estos ultracondensadores resistentes de alta temperatura son capaces de ofrecer una alta densidad de potencia en condiciones difíciles.


• febrero 2020 - Skeleton Technologies ha comenzado a suministrar módulos de ultracondensadores a Attabotics, con sede en Calgary, Alberta, Canadá. La empresa ofrece una solución para centros logísticos que incluye almacenamiento, recuperación, cumplimiento de pedidos y sistema de clasificación automatizados.

COBERTURA DEL INFORME

Una representación infográfica de U.S. Supercapacitor Market

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