Tamanho do mercado de supercapacitores dos EUA, participação e análise de impacto COVID-19, por tipo (capacitores de camada dupla, pseudocapacitores e capacitores híbridos) e por aplicação (estabilização de rede, UPS, energia renovável, transporte e outros) e previsões regionais, 2021- 2028

O tamanho do mercado de supercapacitores dos EUA foi de US$ 55,8 milhões em 2020. O mercado deve crescer de US$ 60,9 milhões em 2021 para US$ 141,7 milhões em 2028, crescendo a um CAGR de 12,8% no período 2021-2028. O impacto global da COVID-19 tem sido incomparável e surpreendente, com este mercado a testemunhar uma procura negativa em todas as regiões no meio da pandemia. Com base em nossa análise, o mercado na região dos EUA apresentou uma taxa de crescimento lenta de 5,7% em 2020 em comparação com o crescimento médio anual durante 2017-2019. O aumento do CAGR durante o período de previsão é atribuível à demanda e ao crescimento deste mercado, retornando aos níveis pré-pandêmicos assim que a epidemia terminar.

Um supercapacitor, também conhecido como ultracapacitor, é um dispositivo eletrônico usado para armazenar grandes quantidades de carga elétrica. Esses capacitores consistem em duas placas metálicas revestidas com carvão ativado poroso imersas em um eletrólito composto de íons positivos e íons negativos dissolvidos em um solvente. Quando o dispositivo é carregado, os íons do eletrólito se acumulam na superfície de cada placa revestida de carbono, armazenando assim a energia formada entre as partículas. Em comparação com as baterias usadas tradicionalmente, as baterias de supercapacitores fornecem energia estabilizada, suportam mais flutuações e ciclos de descarga e possuem temperaturas operacionais amplas.

A ampla adoção desses capacitores pela indústria automotiva está impulsionando o crescimento do mercado no país. Eles são amplamente utilizados em automóveis para um ciclo suave de carga/descarga usado para ligar/desligar o veículo. Em linha com isto, a mudança na preferência do consumidor por veículos elétricos e híbridos elétricos (HEV) também favorece o crescimento do mercado. Além disso, a crescente procura de componentes eléctricos por parte do sector dos serviços públicos está a actuar como outro factor indutor de crescimento.

Bloqueios na indústria elétrica prejudicaram o crescimento do mercado nos EUA

A reação econômica causada pela disseminação do novo coronavírus globalmente tem um impacto prejudicial em todas as indústrias e no setor de supercapacitores dos EUA. As indústrias sofreram perdas significativas no tempo operacional devido à imposição de regras rigorosas, como bloqueios estaduais, a fim de reduzir a propagação do vírus. Assim, o surto do vírus alterou a procura destes produtos nos EUA. O bloqueio também resultou na paralisação da cadeia de abastecimento, principalmente de matérias-primas da região asiática e africana, tais como materiais à base de carbono, óxidos metálicos, carbonetos, nitretos e outros materiais eletrolíticos. Isto resultou num atraso substancial no cumprimento dos pedidos existentes.

As empresas já enfrentavam uma enorme crise de caixa devido à falta de novas encomendas quando a pandemia começou. As interrupções na crise da cadeia de abastecimento impactaram ainda mais as suas margens de lucro. Devido a esta redução da procura e à paralisação das atividades operacionais, os fabricantes de sistemas enfrentam enormes desafios, o que aumentará ainda mais o custo de produção e resultará numa baixa taxa de retorno do investimento. Além disso, a indisponibilidade de mão de obra qualificada, juntamente com paralisações prolongadas de fábricas, prejudicarão o potencial da indústria de aplicações.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS

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Aumento da demanda por veículos elétricos com célula de combustível para aumentar o crescimento do mercado de supercapacitores nos EUA

Os EUA têm se concentrado em veículos a hidrogênio e postos de abastecimento para aumentar a utilização de veículos elétricos com célula de combustível (FCEVs) no país. O governo e o Departamento de Energia dos EUA (DoE) investiram significativamente em atividades de pesquisa e desenvolvimento para implementar metas promissoras de longo prazo, a fim de apoiar a adoção de FCEVs durante anos. No ano de 2019, o subprograma de P&D de células de combustível recebeu um financiamento total de cerca de US$ 30 milhões do DoE dos EUA para cumprir metas futuras de custo, desempenho e durabilidade. Diferentes países e estados também estão focados separadamente no desenvolvimento e na obtenção de grandes frotas de FCEV a hidrogénio em operações privadas e comerciais. Espera-se que esses fatores aumentem a demanda do produto nos EUA durante o período previsto.

Ênfase crescente na utilização de recursos energéticos renováveis ​​para impulsionar a dinâmica do mercado

A crescente obrigação de conservar os recursos da Terra e ser ambientalmente sustentável deu origem a mais instalações de energia solar e eólica no país. A administração dos Estados Unidos também introduziu políticas e quadros regulamentares favoráveis ​​para aumentar a estrutura das fontes de energia renováveis. Por exemplo, em Março de 2020, a Agência Internacional de Energias Renováveis ​​(IRENA) anunciou que os Estados Unidos da América instalaram 29 gigawatts de energias renováveis ​​no mesmo ano, quase 80% mais do que em 2019, incluindo 15 gigawatts de energia solar e cerca de 14 gigawatts. de energia eólica.

Além disso, a crescente instalação de energia solar fotovoltaica (PV) a tecnologia e as metas ambiciosas para apoiar a transição para a energia de baixo carbono provavelmente aumentarão o ritmo da indústria regional. Além disso, vários governos e organizações relataram que a tecnologia solar fotovoltaica tem observado uma expansão considerável no mix de geração primária do país ao longo dos anos. Por exemplo, de acordo com a Energy Information Administration, EUA (EIA), a geração total a partir da tecnologia solar fotovoltaica totalizou cerca de 9,6% dos recursos renováveis ​​líquidos em escala de serviço público em 2019, contra 8,5% em 2018, experimentando um incremento ano a ano de mais de 8,78 milhões de megawatts-hora (MWh). Estes factores, incluindo a implementação de políticas governamentais lucrativas para promover o desenvolvimento infra-estrutural sustentável, deverão impulsionar o mercado em sistemas de energia renovável.

FATORES DE CONDUÇÃO

Aumentar a instalação de geração de energia renovável para estimular o crescimento

Os supercapacitores são uma tecnologia emergente no campo dos sistemas de armazenamento de energia que podem oferecer maior densidade de potência e maior densidade de energia em relação às baterias e capacitores tradicionais. Estas baterias se tornarão uma solução de energia atraente para a geração de energia renovável devido às suas vantagens, incluindo alta capacidade de corrente de carga e descarga, eficiência muito alta e uma faixa de temperatura mais ampla.

A Conferência Nacional de Legislaturas Estaduais (NCSL) criou os Padrões de Portfólio Renovável (RPS) para diversificar seus recursos energéticos, promover a produção doméstica de energia e incentivar o desenvolvimento econômico nos EUA. % até 2025, 30% até 2030, 65% até 2040 e 100% até 2050. As energias renováveis ​​aceleradas a exigência para utilidades da Fase II é de 26% até 2025, 41% até 2030 e 100% até 2045. Espera-se que essas regulamentações governamentais impulsionem o mercado de energia renovável, que por sua vez provavelmente impulsionará o crescimento do mercado durante o período de previsão

Ciclo de vida estendido e alta densidade de energia dos supercapacitores dos EUA para aumentar o valor de mercado

Supercapacitores são capacitores de alta capacidade que possuem maior capacitância e restrições de tensão mais baixas do que outros capacitores. Como um novo componente de armazenamento de energia, este capacitor tem um ciclo de vida mais longo, alta capacidade de corrente, alta eficiência, ampla faixa de temperatura, estado de carga facilmente monitorável e uma ampla faixa de tensão. Em termos de comparação de vida útil, as baterias de íons de lítio têm em média entre 500 e 10.000 ciclos de carga, enquanto os supercapacitores têm uma vida útil que varia de 100.000 a um milhão de ciclos. Ela também pode operar na faixa de temperatura de -40°C a 70°C, que é consideravelmente mais abrangente do que a das baterias tradicionais e operar em qualquer tensão abaixo de sua tensão máxima de operação contínua. Como resultado, esses capacitores podem se tornar uma solução de energia atraente para um número crescente de aplicações, o que deverá impulsionar esse mercado.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Limitação de supercapacitores dos EUA a serem usados ​​para maior número de ciclos de vida

Supercapacitores são amplamente utilizados em veículos elétricos , armazenamento de energia renovável, militar, eletrônicos de consumo e outros campos devido às suas excelentes características. No entanto, este mercado é afetado principalmente pelo seu curto tempo de desenvolvimento, taxa de autodescarga, perda gradual de tensão e velocidade rápida. Uma bateria de capacitor pode perder de 10% a 20% de sua carga por dia devido à sua característica de autodescarga, o que torna sua taxa de descarga significativamente maior que a das baterias de íons de lítio. Outro obstáculo significativo que afeta a taxa de crescimento da indústria nos EUA são as baixas densidades de energia desses capacitores. Atualmente, ainda existe uma lacuna particular entre os supercapacitores ( <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.

SEGMENTAÇÃO

Análise por tipo

Segmento de capacitores de camada dupla se beneficia de suas diversas aplicações

Por tipo, o mercado é segmentado em capacitores de camada dupla, pseudocapacitores e capacitores híbridos.

Espera-se que o segmento de capacitores de camada dupla domine o mercado, principalmente devido às suas diversas aplicações, como armazenamento de energia, UPS e veículos elétricos e híbridos. Além disso, esses supercapacitores estão disponíveis em diferentes capacidades e classificações de temperatura, o que facilita sua instalação.

O segmento de pseudo capacitores também representou uma participação significativa no mercado. Esses capacitores são utilizados em múltiplas aplicações para integrar baterias para aumentar a densidade de potência e suavizar o fluxo de eletricidade em sistemas de armazenamento de energia. Instalações de pesquisa e desenvolvimento de longa data dos principais participantes da indústria para desenvolver capacitores híbridos, como capacitores de íons de lítio, com viabilidade econômica e maior eficiência, impulsionarão o crescimento do segmento de capacitores híbridos de 2020 a 2028.

Por análise de aplicação

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Devido à utilização máxima de supercapacitores, estabilização da rede e segmento UPS detêm uma participação de mercado significativa nos EUA.

Os supercapacitores ajudam as redes elétricas a operar mais perto de sua capacidade total devido à sua alta densidade de potência e uma vida útil mais longa em comparação com as baterias convencionais. O segmento UPS foi responsável pela maior participação de mercado em 2020. Prevê-se que o aumento da demanda por soluções de energia de backup das indústrias industriais e comerciais impulsione a adoção do produto em aplicações UPS. Espera-se que o crescimento das instalações de energia renovável e a necessidade de energia contínua impulsionem a demanda por esses capacitores em aplicações solares, eólicas e de células de combustível.

O segmento de aplicações automotivas é projetado para ser um dos segmentos de crescimento mais rápido na indústria devido à crescente inclinação para a adoção de veículos de baixas emissões. Outros segmentos de mercado consistiam em coleta de energia, drones, eletrônicos de consumo, aplicações militares e marítimas. Prevê-se que o vasto potencial devido à crescente adoção de eletrônicos de consumo, combinado com os avanços tecnológicos nesta indústria, impulsione o desenvolvimento dos demais segmentos deste mercado no país.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

Prevê-se que o aumento exponencial da procura global de energia, a construção de novos estabelecimentos para servir a explosão populacional abrupta e a rápida urbanização apoiem o crescimento deste mercado. A crescente instalação de novas infra-estruturas também deverá aumentar os requisitos energéticos em vários sectores verticais, impulsionando a necessidade de múltiplos supercapacitores para manter um armazenamento e distribuição estáveis ​​de electricidade. Por exemplo, em Setembro de 2019, a Administração de Informação sobre Energia (EIA) dos EUA antecipou que o sector industrial, incluindo a construção, a agricultura, a mineração, a indústria transformadora e a refinação, será provavelmente responsável pela quota dominante no consumo global de energia. Prevê-se que este consumo de energia aumente cerca de 50% até 2050, em comparação com os níveis de 2018.

Espera-se que a introdução do produto em diversas aplicações automotivas, como assistência de energia, auto-start-stop, pré-aquecimento de catalisador, sistemas de travamento de portas, frenagem regenerativa e estabilização do sistema elétrico aumente a demanda por supercapacitores nos EUA durante a previsão. período.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Os principais players estão liderando os investimentos em atividades de P&D

O cenário competitivo dos mercados está consideravelmente fragmentado, com diferentes intervenientes a operar a nível estatal. Os participantes da indústria estão se concentrando significativamente no desenvolvimento de capacitores de alto desempenho com características operacionais aprimoradas para fortalecer sua posição global. Considerando todos os cenários, os principais players como Maxwell Technologies, Skeleton Technologies, Kilowatt Labs, Inc. e CAP-XX detinham uma participação de mercado significativa no mercado de supercapacitores na região dos EUA devido aos seus dispositivos de armazenamento de melhor desempenho e à cadeia de suprimentos estabelecida.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• Maxwell Technologies (EUA)


• Tecnologias de esqueleto (Estônia)


• Kilowatt Labs, Inc.  (EUA)


• CAP-XX (Austrália)


• Cornell Dubilier Electronic  (EUA)


• Ioxus (EUA)


• Targray (Canadá)


• NETenergy (EUA)


• Laboratórios Nanoramic (EUA)


• Eaton (Irlanda)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Abril de 2020 - A Electrochem Solution, uma subsidiária da Integer Holdings Corporation (ITGR), assinou uma parceria de licenciamento de tecnologia com a Nanoramic Laboratories para seus ultracapacitores FastCAP EE Series. Esta parceria permite à Electrochem Solution fabricar, vender e distribuir estes ultracapacitores em todo o mundo. Esses ultracapacitores robustos de alta temperatura são capazes de fornecer alta densidade de potência em condições difíceis.


• Fevereiro de 2020 - A Skeleton Technologies começou a fornecer módulos ultracapacitores para a Attabotics, com sede em Calgary, Alberta, Canadá. A empresa oferece uma solução para centros de atendimento que inclui armazenamento automatizado, recuperação, atendimento de pedidos e sistema de classificação.

COBERTURA DO RELATÓRIO

An Infographic Representation of U.S. Supercapacitor Market

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