미국 슈퍼커패시터 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 유형별(이중층 커패시터, 유사 커패시터 및 하이브리드 커패시터) 및 애플리케이션별(그리드 안정화, UPS, 재생 에너지, 운송 및 기타) 및 지역 예측, 2021- 2028년

2020년 미국 슈퍼커패시터 시장 규모는 5,580만 달러였습니다. 시장은 2021~2028년 연평균 성장률(CAGR) 12.8%로 성장해 2021년 6,090만 달러에서 2028년 1억 4,170만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 코로나19의 글로벌 영향은 타의 추종을 불허하고 엄청났습니다. 이 시장은 팬데믹으로 인해 모든 지역에서 부정적인 수요를 목격했습니다. 당사 분석에 따르면, 2020년 미국 지역 시장은 2017~2019년 평균 전년 대비 성장률 대비 5.7%의 느린 성장률을 보였습니다. 예측 기간 동안 CAGR이 증가한 것은 이 시장의 수요와 성장에 기인하며, 전염병이 끝나면 전염병 이전 수준으로 돌아갑니다.

울트라커패시터라고도 알려진 슈퍼커패시터는 대량의 전하를 저장하는 데 사용되는 전자 장치입니다. 이 커패시터는 용매에 용해된 양이온과 음이온으로 만들어진 전해질에 담근 다공성 활성탄으로 코팅된 두 개의 금속판으로 구성됩니다. 장치가 충전되면 전해질의 이온이 각 탄소 코팅 판의 표면에 축적되어 입자 사이에 형성된 에너지를 저장합니다. 기존에 사용되는 배터리에 비해 슈퍼커패시터 배터리는 안정적인 전력을 제공하고 더 많은 변동과 충전 주기를 처리하며 작동 온도 범위가 넓습니다.

자동차 산업에서 이러한 커패시터를 널리 채택함으로써 국내 시장 성장이 촉진되고 있습니다. 차량의 ON/OFF 전환에 사용되는 원활한 충전/disc충전 주기를 위해 자동차에 널리 사용됩니다. 이에 맞춰 전기 및 하이브리드 전기(HEV) 차량에 대한 소비자 선호도의 변화도 시장 성장에 유리합니다. 또한 유틸리티 부문의 전기 부품에 대한 수요 증가는 또 다른 성장 유도 요인으로 작용하고 있습니다.

전기 산업의 봉쇄로 인해 미국 시장 성장이 타격을 입었습니다.

전 세계적으로 새로운 코로나바이러스의 확산으로 인한 경제적 역풍은 모든 산업과 미국 슈퍼커패시터 부문에 치명적인 영향을 미치고 있습니다. 바이러스의 확산을 줄입니다. 따라서 바이러스의 발생으로 인해 미국에서 이러한 제품에 대한 수요가 바뀌었습니다. 또한 봉쇄로 인해 탄소 기반 재료, 금속 산화물, 금속 산화물 등 주로 아시아 및 아프리카 지역의 원자재에 대한 공급망이 중단되었습니다. 탄화물, 질화물 및 기타 전해질 재료. 이로 인해 기존 주문 처리가 상당히 지연되었습니다.

팬데믹이 시작되면서 기업들은 이미 신규 주문이 없어 막대한 현금 부족에 직면해 있었습니다. 공급망 위기로 인한 중단은 이윤에 더욱 영향을 미쳤습니다. 이러한 수요 감소와 운영 활동 중단으로 인해 시스템 제조업체는 엄청난 어려움에 직면해 있으며, 이로 인해 생산 비용이 더욱 증가하고 투자 수익률이 낮아지게 됩니다. 더욱이 숙련된 인력을 확보할 수 없는 상황과 장기간에 걸친 제조 공장 폐쇄로 인해 애플리케이션 산업의 잠재력이 저해될 것입니다.

최신 동향

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미국 슈퍼커패시터 시장 성장을 촉진하기 위한 연료 전지 전기 자동차에 대한 수요 증가

미국은 자국 내 연료전지전기차(FCEV) 활용도를 높이기 위해 수소차와 충전소 확보에 주력해 왔다. 정부와 미국 에너지부(DoE)는 수년간 FCEV 채택을 지원하기 위해 유망한 장기 목표를 구현하기 위한 연구 개발 활동에 상당한 투자를 해왔습니다. 2019년에 연료전지 R&D 하위 프로그램은 미래 비용, 성능 및 내구성 목표를 달성하기 위해 미국 DoE로부터 약 3천만 달러의 총 자금을 지원 받았습니다. 또한 여러 국가와 주에서는 민간 및 상업용 운영에서 대규모 수소 FCEV 차량을 개발하고 달성하는 데 별도로 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 요인으로 인해 예측 기간 동안 미국 내 제품 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

시장 역동성을 촉진하기 위해 재생 에너지 자원 활용에 대한 강조 증가

지구 자원을 보존하고 환경적으로 지속 가능해야 한다는 의무가 커짐에 따라 국내에서 태양광 및 풍력 에너지 설치가 늘어나게 되었습니다. 미국 행정부는 또한 재생 가능 에너지원 구조를 강화하기 위해 유리한 정책과 규제 프레임워크를 도입했습니다. 예를 들어, 2020년 3월 국제 재생 에너지 기구(IRENA)는 미국이 같은 해에 29기가와트의 재생 에너지를 설치했다고 발표했습니다. 이는 15기가와트의 태양 에너지와 약 14기가와트를 포함하여 2019년보다 거의 80% 증가한 수치입니다. 풍력 에너지.

또한 태양광발전(PV) 기술 설치가 증가하고 있으며 저탄소 에너지 전환을 지원하기 위한 야심찬 목표는 지역 산업 속도를 높일 가능성이 높습니다. 게다가, 다양한 정부와 조직에서는 태양광 PV 기술이 수년에 걸쳐 국가의 1차 발전 구성에서 상당한 확장을 관찰했다고 보고했습니다. 예를 들어, 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면, 태양광 PV 기술의 총 발전량은 2018년 8.5%에서 2019년 순 유틸리티 규모 재생 가능 자원의 약 9.6%를 차지해 전년 대비 증가세를 보였습니다. 878만 메가와트시(MWh)가 넘습니다. 지속 가능한 인프라 개발을 촉진하기 위한 수익성 있는 정부 정책 구현을 포함한 이러한 요소는 재생 에너지 시스템 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

요인

성장 촉진을 위한 재생에너지 발전 설치 증가

수퍼커패시터는 배터리 및 기존 커패시터에 비해 더 높은 전력 밀도와 더 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있는 에너지 저장 시스템 분야의 새로운 기술입니다. 이러한 배터리는 높은 충전 및 대전류 용량, 매우 높은 효율, 더 넓은 온도 범위 등의 장점으로 인해 재생 에너지 발전을 위한 매력적인 전력 솔루션이 될 것입니다.

NCSL(National Conference of State Legislatures)은 에너지 자원을 다양화하고 국내 에너지 생산을 촉진하며 미국의 경제 발전을 장려하기 위해 재생 가능 포트폴리오 표준(RPS)을 만들었습니다. 새로운 규정에 따라 1단계 유틸리티는 재생 가능 에너지를 달성해야 합니다. 2025년까지 14%, 2030년까지 30%, 2040년까지 65%, 2050년까지 100%를 목표로 하고 있습니다. 2단계 유틸리티에 대한 가속화된 재생에너지 요건은 2025년까지 26%, 2030년까지 41%, 2045년까지 100%입니다. 규제는 재생 에너지 시장을 주도할 것으로 예상되며, 이는 결과적으로 예측 기간 동안 시장 성장을 주도할 가능성이 높습니다.

미국 슈퍼커패시터의 수명주기 연장 및 높은 에너지 밀도로 시장 가치 향상

슈퍼커패시터는 다른 커패시터보다 커패시턴스가 크고 전압 제한이 낮은 고용량 커패시터입니다. 새로운 에너지 저장 부품인 이 커패시터는 더 긴 사이클 수명, 높은 전류 용량, 고효율, 넓은 온도 범위, 쉽게 모니터링 가능한 충전 상태 및 넓은 전압 범위를 제공합니다. 수명 비교 측면에서 리튬 이온 배터리의 평균 충전 주기는 500~10,000회인 반면, 슈퍼커패시터의 수명은 100,000~100만 주기입니다. 또한 -40°C ~ 70°C의 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 이는 기존 배터리보다 훨씬 더 포괄적이며 최대 연속 작동 전압보다 낮은 모든 전압에서 작동합니다. 결과적으로 이러한 커패시터는 점점 더 많은 애플리케이션에 대한 매력적인 전력 솔루션이 될 수 있으며, 이는 이 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

제한 요인

더 많은 수명주기에 사용되는 미국산 슈퍼커패시터의 제한

슈퍼커패시터는 전기 자동차, 재생 가능 에너지 저장 장치, 군용, 가전제품, 기타 분야에서 우수한 특성을 갖고 있습니다. 그러나 이 시장은 주로 짧은 개발 시간, 자체 충전 속도, 점진적인 전압 손실 및 빠른 속도의 영향을 받습니다. 커패시터 배터리는 자체 충전 특성으로 인해 하루 최대 10%~20%의 충전량이 손실될 수 있으며, 이는 리튬 이온 배터리보다 충전 속도가 상당히 높습니다. 미국 산업의 성장률에 영향을 미치는 또 다른 중요한 장애물은 이러한 커패시터의 낮은 에너지 밀도입니다. 현재 에너지 밀도 측면에서 슈퍼커패시터(<20Wh kg−1)와 배터리(30~200Wh kg−1) 사이에는 여전히 특별한 격차가 있어 미국 시장 성장을 제한하고 있습니다.

세분화

type 분석

이중 커패시터 세그먼트의 다양한 애플리케이션 이점

type까지 시장은 이중층 커패시터, 의사 커패시터 및 하이브리드 커패시터로 분할됩니다.

이중층 커패시터 부문은 주로 에너지 저장 장치, UPS, 전기 및 하이브리드 차량과 같은 다양한 애플리케이션으로 인해 시장을 지배할 것으로 예상됩니다. 또한 이러한 슈퍼커패시터는 다양한 용량과 온도 등급으로 제공되므로 설치가 쉽습니다.

의사 커패시터 부문도 상당한 시장 점유율을 차지했습니다. 이러한 커패시터는 배터리를 통합하여 전력 밀도를 높이고 에너지 저장 시스템의 전기 흐름을 원활하게 하는 여러 응용 분야에 활용됩니다. 경제성과 향상된 효율성을 갖춘 리튬 이온 커패시터와 같은 하이브리드 커패시터를 개발하기 위해 주요 산업 주체가 오랫동안 연구 개발 시설을 운영함으로써 2020년부터 2028년까지 하이브리드 커패시터 부문 성장을 이끌 것입니다.

애플리케이션 분석별

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슈퍼캐패시터 활용 극대화, 전력망 안정화 및 UPS 부문으로 미국에서 상당한 점유율 시장 보유

슈퍼커패시터는 기존 배터리에 비해 전력 밀도가 높고 수명이 길어 전력망이 총 용량에 더 가깝게 작동하도록 돕습니다. UPS 부문은 2020년 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 산업 및 상업 산업의 백업 전원 솔루션에 대한 수요 증가로 인해 UPS 애플리케이션에 제품 채택이 가속화될 것으로 예상됩니다. 재생 가능 에너지 설치 증가와 지속적인 전력 공급의 필요성으로 인해 태양열, 풍력, 연료 전지 응용 분야에서 이러한 커패시터에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

자동차 애플리케이션 부문은 저공해 차량 채택 경향이 증가함에 따라 업계에서 가장 빠르게 성장하는 부문 중 하나가 될 것으로 예상됩니다. 다른 시장 부문은 에너지 수확, 드론, 가전제품, 군사 및 해양 애플리케이션으로 구성되었습니다. 가전제품 채택 증가로 인한 엄청난 잠재력과 이 업계의 기술 발전이 결합되어 국내에서 이 시장의 기타 부문의 발전을 촉진할 것으로 예상됩니다.

지역적 통찰력

전 세계 전력 수요의 기하급수적인 증가, 갑작스러운 인구 급증 및 급속한 도시화에 대응하기 위한 새로운 시설의 건설은 이 시장의 성장을 뒷받침할 것으로 예상됩니다. 새로운 인프라 구축이 증가함에 따라 다양한 업종에 걸쳐 에너지 요구 사항이 높아져 전기의 안정적인 저장 및 분배를 유지하기 위해 여러 슈퍼커패시터의 필요성이 높아질 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2019년 9월 미국 에너지정보청(EIA)은 건설, 농업, 광업, 제조, 정유 등 산업 부문이 전 세계 에너지 소비에서 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상했습니다. 이러한 에너지 소비는 2018년 수준에 비해 2050년까지 약 50% 증가할 것으로 예상됩니다.

전력 보조, 자동 시동 정지, 촉매 예열, 도어 잠금 시스템, 회생 제동, 전기 시스템 안정화 등 여러 자동차 애플리케이션에 제품이 도입되면 미국 내 슈퍼커패시터 수요가 늘어날 것으로 예상됩니다. 예측 기간 동안.

주요 산업 플레이어

주요 기업이 R&D 활동에 대한 투자를 주도하고 있습니다

시장의 경쟁 환경은 주 차원에서 활동하는 다양한 플레이어로 인해 상당히 세분화되어 있습니다. 업계 참가자들은 글로벌 입지를 강화하기 위해 향상된 작동 특성을 갖춘 고성능 커패시터 개발에 크게 집중하고 있습니다. 모든 시나리오를 고려할 때 Maxwell Technologies, Skeleton Technologies, Kilowatt Labs, Inc. 및 CAP-XX와 같은 주요 업체는 더 나은 성능의 저장 장치와 확립된 공급망으로 인해 미국 지역의 슈퍼커패시터 시장에서 상당한 시장 점유율을 차지했습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Maxwell Technologies(미국)


• 스켈레톤 기술 (에스토니아)


• Kilowatt Labs, Inc.(미국)


• CAP-XX< /a> (호주)


• Cornell Dubilier Electronic  (미국)


• Ioxus(미국)


• Targray(캐나다)


• NETenergy(미국)


• Nanoramic Laboratories(미국)


• 이튼(아일랜드)

주요 산업 발전:

• 2020년 4월 - Integer Holdings Corporation(ITGR)의 자회사인 Electrochem Solution은 Nanoramic Laboratories와 FastCAP EE 시리즈 울트라커패시터에 대한 기술 라이선스 파트너십을 체결했습니다. 이번 파트너십을 통해 Electrochem Solution은 이러한 울트라 커패시터를 전 세계적으로 제조, 판매 및 유통할 수 있습니다. 이러한 견고한 고온 울트라 커패시터는 열악한 조건에서도 높은 전력 밀도를 제공할 수 있습니다.


• 2020년 2월 - Skeleton Technologies는 캐나다 앨버타주 캘거리에 본사를 둔 Attabotics에 울트라 커패시터 모듈 공급을 시작했습니다. 이 회사는 자동화된 보관, 검색, 주문 이행 및 분류 시스템을 포함하는 이행 센터용 솔루션을 제공합니다.

보고서 범위

인포그래픽 표현 U.S. Supercapacitor Market

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