Taille, part du marché américain des supercondensateurs et analyse d’impact du COVID-19, par type (condensateurs à double couche, pseudo-condensateurs et condensateurs hybrides) et par application (stabilisation du réseau, UPS, énergies renouvelables, transports et autres) et prévisions régionales, 2021- 2028

La taille du marché américain des supercondensateurs était de 55,8 millions de dollars en 2020. Le marché devrait passer de 60,9 millions de dollars en 2021 à 141,7 millions de dollars en 2028, avec un TCAC de 12,8 % sur la période 2021-2028. L’impact mondial du COVID-19 a été inégalé et stupéfiant, ce marché connaissant une demande négative dans toutes les régions au milieu de la pandémie. D’après notre analyse, le marché de la région des États-Unis a affiché un taux de croissance lent de 5,7 % en 2020 par rapport à la croissance annuelle moyenne de 2017 à 2019. L'augmentation du TCAC au cours de la période de prévision est attribuable à la demande et à la croissance de ce marché, qui revient aux niveaux d'avant la pandémie une fois l'épidémie terminée.

Un supercondensateur, également appelé ultracondensateur, est un dispositif électronique utilisé pour stocker de grandes quantités de charges électriques. Ces condensateurs sont constitués de deux plaques métalliques recouvertes de charbon actif poreux immergées dans un électrolyte composé d'ions positifs et d'ions négatifs dissous dans un solvant. Lorsque l'appareil est chargé, les ions de l'électrolyte s'accumulent à la surface de chaque plaque recouverte de carbone, stockant ainsi l'énergie formée entre les particules. Par rapport aux batteries traditionnellement utilisées, les batteries à supercondensateurs fournissent une puissance stabilisée, supportent davantage de fluctuations et de cycles de décharge et ont une large plage de températures de fonctionnement.

L’adoption généralisée de ces condensateurs par l’industrie automobile stimule la croissance du marché dans le pays. Ils sont largement utilisés dans les automobiles pour un cycle de charge/décharge fluide utilisé pour la commutation marche/arrêt dans le véhicule. Dans cette optique, l’évolution des préférences des consommateurs pour les véhicules électriques et hybrides électriques (HEV) favorise également la croissance du marché. En outre, la demande croissante de composants électriques par le secteur des services publics constitue un autre facteur de croissance.

Les blocages dans l’industrie électrique ont nui à la croissance du marché aux États-Unis

La réaction économique provoquée par la propagation du nouveau coronavirus à l'échelle mondiale a un impact néfaste sur toutes les industries et sur le secteur des supercondensateurs américains. Les industries ont subi d'importantes pertes de temps d'exploitation en raison de l'imposition de règles strictes telles que le confinement des États afin de réduire la propagation. du virus. En conséquence, l'épidémie du virus a modifié la demande pour ces produits aux États-Unis. Le confinement a également entraîné l'arrêt de la chaîne d'approvisionnement, principalement pour les matières premières provenant de la région asiatique et africaine, telles que les matériaux à base de carbone, les oxydes métalliques, carbures, nitrures et autres matériaux électrolytiques. Cela a entraîné un retard important dans l’exécution des commandes existantes.

Les entreprises étaient déjà confrontées à une énorme crise de trésorerie en raison de l’absence de nouvelles commandes au début de la pandémie. Les perturbations liées à la crise de la chaîne d’approvisionnement ont encore eu un impact sur leurs marges bénéficiaires. En raison de cette baisse de la demande et de l'arrêt des activités opérationnelles, les fabricants de systèmes sont confrontés à d'énormes défis, ce qui augmentera encore les coûts de production et entraînera un faible taux de retour sur investissement. En outre, le manque de main-d’œuvre qualifiée, associé aux arrêts de longue durée des usines de fabrication, entravera le potentiel de l’industrie des applications.

DERNIÈRES TENDANCES

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Demande croissante de véhicules électriques à pile à combustible pour augmenter la croissance du marché américain des supercondensateurs

Les États-Unis se sont concentrés sur les véhicules à hydrogène et les stations de ravitaillement afin de stimuler l'utilisation des véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) dans le pays. Le gouvernement et le Département américain de l'énergie (DoE) ont investi de manière significative dans des activités de recherche et de développement pour mettre en œuvre des objectifs prometteurs à long terme afin de soutenir l'adoption des FCEV pendant des années. En 2019, le sous-programme de R&D sur les piles à combustible a reçu un financement total d'environ 30 millions de dollars du DoE américain pour atteindre les futurs objectifs de coût, de performance et de durabilité. Différents pays et États se concentrent également séparément sur le développement et la réalisation d’une grande flotte de FCEV à hydrogène dans le cadre d’opérations privées et commerciales. Ces facteurs devraient accroître la demande de produits aux États-Unis au cours de la période de prévision.

Accent croissant sur l’utilisation des ressources énergétiques renouvelables pour stimuler la dynamique du marché

L'obligation croissante de conserver les ressources de la Terre et d'être respectueux de l'environnement a donné naissance à davantage d'installations d'énergie solaire et éolienne dans le pays. L’administration américaine a également introduit des politiques et des cadres réglementaires favorables pour accroître la structure des sources d’énergie renouvelables. Par exemple, en mars 2020, l’Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) a annoncé que les États-Unis d’Amérique ont installé 29 gigawatts d’énergies renouvelables la même année, soit près de 80 % de plus qu’en 2019, dont 15 gigawatts d’énergie solaire et environ 14 gigawatts. de l’énergie éolienne.

Par ailleurs, l’installation croissante de solaire photovoltaïque (PV) la technologie et les objectifs ambitieux visant à soutenir la transition vers une énergie à faible émission de carbone sont susceptibles d’accélérer le rythme de l’industrie régionale. En outre, divers gouvernements et organisations ont signalé que la technologie solaire photovoltaïque a connu une expansion considérable dans le mix de production primaire du pays au fil des ans. Par exemple, selon l'Energy Information Administration des États-Unis (EIA), la production totale issue de la technologie solaire photovoltaïque représentait environ 9,6 % des ressources renouvelables nettes à l'échelle des services publics en 2019, contre 8,5 % en 2018, soit une augmentation d'une année sur l'autre. de plus de 8,78 millions de mégawattheures (MWh). Ces facteurs, notamment la mise en œuvre de politiques gouvernementales lucratives visant à promouvoir le développement d’infrastructures durables, devraient stimuler le marché des systèmes d’énergie renouvelable.

FACTEURS DÉTERMINANTS

Accroître l’installation de production d’électricité renouvelable pour alimenter la croissance

Les supercondensateurs sont une technologie émergente dans le domaine des systèmes de stockage d'énergie qui peuvent offrir une densité de puissance et une densité d'énergie plus élevées que les batteries et les condensateurs traditionnels. Ces batteries deviendront une solution énergétique intéressante pour la production d’énergie renouvelable en raison de leurs avantages, notamment une capacité de courant de charge et de décharge élevée, un rendement très élevé et une plage de températures plus large.

La Conférence nationale des législatures d'État (NCSL) a créé les Renewable Portfolio Standards (RPS) pour diversifier leurs ressources énergétiques, promouvoir la production d'énergie nationale et encourager le développement économique aux États-Unis. Les nouvelles réglementations exigent que les services publics de phase I atteignent un objectif d'énergies renouvelables de 14 % d’ici 2025, 30 % d’ici 2030, 65 % d’ici 2040 et 100 % d’ici 2050. L’exigence accélérée en matière d’énergies renouvelables pour la phase II les services publics représentent 26 % d’ici 2025, 41 % d’ici 2030 et 100 % d’ici 2045. Ces réglementations gouvernementales devraient stimuler le marché des énergies renouvelables, qui à son tour devrait stimuler la croissance du marché au cours de la période de prévision.

Cycle de vie prolongé et densité énergétique élevée des supercondensateurs américains pour augmenter la valeur marchande

Les supercondensateurs sont des condensateurs de grande capacité qui ont une plus grande capacité et des restrictions de tension plus faibles que les autres condensateurs. En tant que nouveau composant de stockage d'énergie, ce condensateur a une durée de vie plus longue, une capacité de courant élevée, un rendement élevé, une large plage de températures, un état de charge facilement contrôlable et une large plage de tension. En termes de comparaison de durée de vie, les batteries lithium-ion ont en moyenne entre 500 et 10 000 cycles de charge, tandis que les supercondensateurs ont une durée de vie allant de 100 000 à un million de cycles. Elle peut également fonctionner dans une plage de températures de -40°C à 70°C, ce qui est considérablement plus complet que celle des batteries traditionnelles et fonctionner à n'importe quelle tension inférieure à sa tension de fonctionnement continue maximale. En conséquence, ces condensateurs pourraient devenir une solution d’alimentation intéressante pour un nombre croissant d’applications, ce qui devrait stimuler ce marché.

FACTEURS DE RETENUE

Limitation de l'utilisation des supercondensateurs américains pour un plus grand nombre de cycles de vie

Les supercondensateurs sont largement utilisés dans véhicules électriques , le stockage d'énergie renouvelable, l'armée, l'électronique grand public et d'autres domaines en raison de leurs excellentes caractéristiques. Cependant, ce marché est principalement affecté par son temps de développement court, son taux d'autodécharge, sa perte de tension progressive et sa vitesse rapide. Une batterie de condensateurs peut perdre jusqu'à 10 à 20 % de sa charge par jour en raison de sa caractéristique d'autodécharge, ce qui rend son taux de décharge nettement supérieur à celui des batteries lithium-ion. Un autre obstacle important affectant le taux de croissance de l’industrie aux États-Unis est la faible densité énergétique de ces condensateurs. Actuellement, il existe encore un écart particulier entre les supercondensateurs ( <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.

SEGMENTATION

Analyse par type

Le segment des condensateurs à double couche bénéficie de ses diverses applications

Par type, le marché est segmenté en condensateurs double couche, pseudocondensateurs et condensateurs hybrides.

Le segment des condensateurs à double couche devrait dominer le marché, principalement en raison de leurs diverses applications telles que le stockage d'énergie, les UPS et les véhicules électriques et hybrides. De plus, ces supercondensateurs sont disponibles en différentes capacités et températures, ce qui facilite leur installation.

Le segment des pseudo-condensateurs représentait également une part de marché importante. Ces condensateurs sont utilisés dans de multiples applications pour intégrer des batteries afin d'augmenter la densité de puissance et de fluidifier le flux d'électricité dans les systèmes de stockage d'énergie. Des installations de recherche et développement de longue date par des acteurs clés de l'industrie pour développer des condensateurs hybrides tels que des condensateurs lithium-ion avec une faisabilité économique et une efficacité améliorée stimuleront la croissance du segment des condensateurs hybrides de 2020 à 2028.

Par analyse d'application

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En raison de l'utilisation maximale des supercondensateurs, de la stabilisation du réseau et du segment UPS, ils détiennent une part de marché importante aux États-Unis.

Les supercondensateurs aident les réseaux électriques à fonctionner au plus près de leur capacité totale en raison de leur densité de puissance élevée et de leur durée de vie plus longue que les batteries conventionnelles. Le segment UPS représentait la plus grande part de marché en 2020. La demande croissante de solutions d’alimentation de secours de la part des industries industrielles et commerciales devrait stimuler l’adoption du produit dans les applications UPS. Les installations croissantes d’énergies renouvelables et le besoin d’énergie continue devraient stimuler la demande pour ces condensateurs dans les applications solaires, éoliennes et de piles à combustible.

Le segment des applications automobiles devrait être l’un des segments à la croissance la plus rapide de l’industrie en raison de la tendance croissante à adopter des véhicules à faibles émissions. Les autres segments de marché comprenaient la récupération d'énergie, les drones, l'électronique grand public, les applications militaires et marines. Le vaste potentiel dû à l’adoption croissante de l’électronique grand public, combiné aux progrès technologiques de cette industrie, devrait propulser le développement des autres segments de ce marché dans le pays.

APERÇU RÉGIONAL

L’augmentation exponentielle de la demande mondiale d’électricité, la construction de nouveaux établissements pour répondre à l’explosion démographique soudaine et l’urbanisation rapide devraient soutenir la croissance de ce marché. La mise en place croissante de nouvelles infrastructures devrait également augmenter les besoins énergétiques dans divers secteurs verticaux, renforçant ainsi le besoin de plusieurs supercondensateurs pour maintenir un stockage et une distribution stables de l'électricité. Par exemple, en septembre 2019, l’Energy Information Administration (EIA) des États-Unis prévoyait que le secteur industriel, notamment la construction, l’agriculture, l’exploitation minière, la fabrication et le raffinage, représenterait probablement la part dominante de la consommation mondiale d’énergie. Cette consommation d’énergie devrait augmenter d’environ 50 % d’ici 2050 par rapport aux niveaux de 2018.

L'introduction du produit dans plusieurs applications automobiles telles que l'assistance électrique, le démarrage et l'arrêt automatiques, le préchauffage du catalyseur, les systèmes de verrouillage des portes, le freinage par récupération et la stabilisation du système électrique devrait augmenter la demande de supercondensateurs aux États-Unis au cours de la période de prévision. période.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Les principaux acteurs ouvrent la voie en investissant dans les activités de R&D

Le paysage concurrentiel des marchés est considérablement fragmenté, avec différents acteurs opérant au niveau des États. Les acteurs de l'industrie se concentrent considérablement sur le développement de condensateurs hautes performances dotés de caractéristiques opérationnelles améliorées pour renforcer leur présence mondiale. Compte tenu de tous les scénarios, des acteurs clés tels que Maxwell Technologies, Skeleton Technologies, Kilowatt Labs, Inc. et CAP-XX détenaient une part de marché importante sur le marché des supercondensateurs aux États-Unis en raison de leurs dispositifs de stockage plus performants et de leur chaîne d'approvisionnement établie.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• Maxwell Technologies (États-Unis)


• Technologies squelettes (Estonie)


• Kilowatt Labs, Inc. (États-Unis)


• CAP-XX (Australie)


• Cornell Dubilier Electronic (États-Unis)


• Ioxus (États-Unis)


• Targray (Canada)


• NETenergy (États-Unis)


• Laboratoires Nanoramic (États-Unis)


• Eaton (Irlande)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• avril 2020 - Electrochem Solution, une filiale d'Integer Holdings Corporation (ITGR), a signé un partenariat de licence technologique avec Nanoramic Laboratories pour ses ultracondensateurs FastCAP EE Series. Ce partenariat permet à Electrochem Solution de fabriquer, vendre et distribuer ces ultra-condensateurs dans le monde entier. Ces ultra-condensateurs robustes à haute température sont capables de fournir une densité de puissance élevée dans des conditions difficiles.


• Février 2020 - Skeleton Technologies a commencé à fournir des modules ultra-condensateurs à Attabotics, dont le siège est à Calgary, Alberta, Canada. La société propose une solution pour les centres de distribution qui comprend un système automatisé de stockage, de récupération, d'exécution des commandes et de tri.

COUVERTURE DU RAPPORT

Una representación infográfica de U.S. Supercapacitor Market

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