Tamanho do mercado de baterias de silício de lítio, participação e análise da indústria, por design de ânodo (estruturas baseadas em partículas, Porus Si, nanofios, nanofibras e nanotubos, compósitos à base de Si, outros), por aplicação (veículos elétricos, armazenamento de energia, máquinas elétricas, Dispositivos Eletrônicos, Satélites, Outros) e Previsão Regional, 2024-2032

Com o crescente crescimento da população e a melhoria dos padrões de vida, a procura humana por energia também aumentou. Muitas fontes de energia limpa e renovável são intermitentes e o fornecimento de energia pode não corresponder à procura de energia. Portanto, o armazenamento é necessário para permitir que a energia seja armazenada para uso quando for necessária posteriormente. Vários equipamentos utilizam sistemas de bateria para energia de reserva e dispositivos de energia portáteis.

A introdução de baterias de íons de lítio (LIBs) nas últimas duas décadas revolucionou o uso de dispositivos portáteis, equipamentos eletrônicos, veículos, etc. LIB tem um grande potencial para causar um tremendo impacto na melhoria do conforto humano. Apesar do imenso potencial, o LIB não consegue atender às necessidades das demandas atuais.

O silício é um dos materiais anódicos promissores para a próxima geração de LIB. Os ânodos à base de silício têm uma capacidade energética mais de 10 vezes maior do que os ânodos equivalentes à base de grafite. O silício tem sido considerado um dos ânodos de próxima geração mais promissores devido à sua capacidade consideravelmente maior (~ 4200mAhg-1 para Li4.4Si) do que o ânodo de grafite tradicional (~ 372mAhg-1), baixo potencial de operação, alta abundância e respeito ao meio ambiente. Os ânodos à base de silício ainda não foram totalmente comercializados.

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Com base no design do ânodo, a bateria de silício de lítio pode ser segmentada em estruturas baseadas em partículas, silício poroso, nanotubos de silício, nanofibras de silício e nanofios de silício, compósitos à base de silício, etc. estrutura núcleo-casca e estruturas gema-casca. O silício Porus inclui silício poroso de tamanho nanométrico e silício poroso de tamanho micro.

Os compostos à base de silício incluem compósitos de folha de Si/grafeno e Si/nanografite, compósitos de pó de Si/CNT, Si/CNF e Si/grafite e Si misturado com outros materiais compósitos. Alguns dos designs incomuns de ânodos de silício incluem nanocubos ocos de sílica porosa, nanopartículas de silício inspiradas em romã, modelos de casca de caranguejo, ânodos de Si pré-litiados, etc. Com base na aplicação, as baterias de silício de lítio são segmentadas em Veículos Elétricos, Máquinas Elétricas, Armazenamento de Energia, Dispositivos Eletrônicos, Satélites, etc.            

O principal impulsionador do mercado global de baterias de silício de lítio é o aumento no uso de dispositivos de armazenamento de energia. Dispositivos de armazenamento de energia são cada vez mais utilizados em veículos, máquinas e redes elétricas. A densidade de energia da bateria de silício de lítio é maior do que as LIBs existentes. Desvantagens como a tremenda variação de volume do silício durante o processo de descarga/carga, filmes interfásicos de eletrólitos sólidos instáveis ​​e baixa condutividade elétrica, que restringem significativamente sua aplicação prática e comercial do ânodo de silício.

Principais participantes cobertos

Algumas das empresas notáveis ​​no mercado global de baterias de silício de lítio são Huawei Consumer Business Group, Sony, Targray, XNRGI, Sila Nanotechnologies, ENOVIX Corporation, Enevate Corporation, Global Graphene Group, EoCell, Inc., NEXEON LTD., Albemarle Corporation, Paraclete Energia, 3M e microbateria VARTA.

Segmentação

Análise Regional

O mercado global de baterias de silício de lítio foi segmentado na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, América Latina e Oriente Médio e África. Espera-se que a América do Norte e a Europa dominem o mercado de baterias de silício de lítio. A América do Norte e a Europa gastam quantias consideráveis ​​para alimentar atividades de investigação e desenvolvimento. A próxima inovação em baterias de lítio-silício será feita em laboratórios universitários e centros de pesquisa na Europa e na América do Norte. China, Austrália e Japão também têm prestado atenção às futuras tecnologias de alta tecnologia, como a bateria de lítio-silício. Vários fabricantes existentes de baterias de íon de lítio (LIB) estão na fase de pesquisa e desenvolvimento de baterias de lítio-silício. Vários capitalistas de risco estão financiando start-ups para fabricar ânodos de silício comercialmente viáveis.

Principais desenvolvimentos da indústria

• Em Julho de 2019, a Índia reduziu o Imposto sobre Bens e Serviços (GST) sobre veículos eléctricos e carregadores para 5%, face ao anterior GST de 12% e 18%, respectivamente. As autoridades locais da Índia também ficarão isentas de GST na contratação de ônibus elétricos com capacidade superior a 12 pessoas


• Em maio de 2019, a Western Farmers Electric Cooperative celebrou um contrato de compra de energia (PPA) com a NextEra Energy Resources para um projeto combinado de armazenamento de energia eólica, solar e de energia.  O PPA inclui um projeto de armazenamento em bateria de 200 MW e quatro horas de duração, que começará a operar no final de 2023.


• Em outubro de 2018, o Huawei Consumer Business Group revelou a primeira bateria de lítio-silício patenteada do setor. Esta tecnologia patenteada provavelmente será usada nos próximos smartphones Huawei.