MOTORISTAS: ADOÇÃO CRESCENTE DE BATERIA DE ÍON DE LÍTIO EM ELETRÔNICOS DE CONSUMO Acesse o relatório completo em https://databridgemarketresearch.com/reports/japan-silicon-anode-material-battery-market As baterias de íon de lítio estão sendo amplamente penetradas na indústria eletrônica, especialmente em smartphones, devido às suas diversas características positivas, como alta densidade de energia, longa vida útil, baixa manutenção e podem ser substituídas pelo usuário. O mercado de baterias de íons de lítio deverá testemunhar um forte crescimento nos próximos anos devido ao lugar estabelecido em potência e densidades de energia para aplicações móveis, como marcapassos, câmeras digitais, PDAs e smartphones, relógios, calculadoras, ponteiros laser, carros remotos fechaduras, termômetros entre outros dispositivos eletrônicos. Tradicionalmente, os materiais de ânodo de grafite têm sido utilizados para baterias de iões de lítio, mas a escassez de grafite transformou a solução para os materiais de ânodo de silício, uma vez que a exploração de fontes naturais para a produção de grafite está agora associada a regulamentações rigorosas. E também, prevê-se que a alta capacidade de desempenho do silício com baixo uso de materiais anódicos testemunhe um aumento na demanda por baterias de íon-lítio com ânodo de silício com o crescimento do consumo global de eletrônicos de consumo, especialmente smartphones. ALTA CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA DE SILICONE O silício tem uma enorme capacidade de armazenamento que o torna potencialmente decisivamente vantajoso em relação aos materiais utilizados nas baterias de iões de lítio disponíveis comercialmente. O silício demonstra uma densidade de energia muito maior do que o grafite, pois uma tonelada de silício é capaz de armazenar energia suficiente para abastecer aproximadamente 28 casas por dia. O uso de bateria de ânodo de silício aumenta o potencial da bateria ao armazenar uma grande quantidade de energia, o que impulsiona a comercialização de silício em baterias de íon de lítio. Por exemplo, o armazenamento de alta energia ajuda os fabricantes de automóveis a aumentar a autonomia elétrica dos veículos com menor número de baterias. Além disso, os requisitos atuais em smartphones, como jogar jogos de alta resolução gráfica juntamente com a utilização de ROM/RAM, streaming de vídeo e outras operações, reduzem o desempenho da bateria, que pode ser aumentado em dez vezes com a substituição de grafite por silício. Essa enorme capacidade de armazenamento de energia do silício aumenta o potencial da bateria, que deverá impulsionar o crescimento dos ânodos de silício nas baterias de íon-lítio. MATERIAL ECONÔMICO O custo é o principal fator para impulsionar qualquer mercado e espera-se que o mercado de baterias de ânodo de silício seja impulsionado pelo fato de ser econômico e não enfrentar nenhuma restrição orçamentária, já que o silício é o elemento mais abundante na natureza depois do oxigênio, que torna-o um recurso com boa relação custo-benefício quase ilimitado. Além disso, a alta capacidade energética do silício reduz o número de baterias necessárias em qualquer dispositivo ou automóvel, o que também ajuda a reduzir o custo de fabricação. Além disso, o custo de fabricação pode ser reduzido ainda mais com o cultivo de nanofios de silício com grafite ou materiais de carbono. A abundância de silício na natureza representa alta disponibilidade do recurso para uso comercial e também impacta positivamente a estrutura de custos, podendo ser produzido em massa com custos mais baixos. Além disso, o silício também aumenta a capacidade de armazenamento da bateria, o que resulta em menor número de baterias necessárias. Assim, a utilização de ânodo de silício em baterias reduz o custo de fabricação de aplicações, como automóveis, dispositivos eletrônicos entre outras aplicações. AUMENTO DA DEMANDA DE BATERIA DE ÂNODO DE SILICONE NA INDÚSTRIA AUTOMOTIVA Materiais nanocompósitos de silício em baterias de íons de lítio melhoram significativamente o desempenho da bateria no setor automotivo, o que resulta na deliberação de baterias de ânodo de silício como as baterias da próxima geração. Conseqüentemente, eles são empregados principalmente em veículos elétricos, bicicletas elétricas e veículos elétricos híbridos plug-in. O custo também é impactado pelo uso de silício em baterias de veículos elétricos. Por exemplo, pesquisadores da Universidade de Vrije, na Bélgica, estimaram que o uso de silício em baterias de veículos elétricos pode reduzir o custo por KW hora em 30%. Assim, prevê-se que os materiais de ânodo de silício testemunhem um aumento na demanda por baterias de ânodo de silício em veículos elétricos e deverão impulsionar o crescimento do mercado de baterias de ânodo de silício com o crescimento do consumo de veículos elétricos. RESTRIÇÕES ALTO CUSTO DE INVESTIMENTO INICIAL PARA CONSTRUÇÃO DE DATA CENTER O número crescente de empresas em todo o mundo aumentou a demanda por data centers para gerenciar os dados gerados diariamente. A crescente instalação de servidores tende a aumentar o custo da infraestrutura da organização para montagem de toda a arquitetura. Como resultado, os fabricantes de servidores estão desenvolvendo gabinetes de alta densidade que ajudarão as organizações a gerenciar esses servidores com eficiência. Para montar toda a infraestrutura, a organização tem que investir pesadamente na fase inicial. Devido a isso, as pequenas empresas não possuem orçamento para a construção de data centers para gerenciar esses servidores separadamente. Como essas pequenas empresas têm orçamento limitado, isso as restringe a gastar na construção de data centers. Por exemplo, o custo por metro quadrado para construção de data center está entre US$ 1.300 e US$ 2.000 e isso inclui construção, infraestrutura, servidores de computador e outros. Conseqüentemente, o alto custo inicial para a construção de data centers para armazenamento de dados e gerenciamento de servidores está dificultando o crescimento geral do mercado de construção de data centers em todo o mundo. EXPANSÃO VOLUMÉTRICA DO ÂNODO DE SILICONE As baterias de íon-lítio são baterias recarregáveis para fins de armazenamento de energia. Nas baterias de íon-lítio, o silício é o melhor material para a fabricação de baterias de íon-lítio de próxima geração porque o silício tem potencial para aumentar o ciclo de vida mais longo das baterias e tem maior densidade de energia para ajudar a atender aos altos requisitos dos veículos elétricos. Além disso, a difusão do lítio desempenha um papel dominante na litiação do silício amorfo, dificultando assim o crescimento geral. Por exemplo, grande expansão volumétrica de até 400% dos ânodos de silício causa degradação das partículas de silício e destruição do SEI (interfase de eletrólito sólido). Além disso, esse problema pode criar um desbotamento drástico da capacidade e danificar os eletrodos das baterias, dificultando a aplicação comercial de ânodos de silício em baterias de íon de lítio. Conseqüentemente, a expansão volumétrica do ânodo de silício pode ser considerada como um dos fatores restritivos para o mercado de baterias de materiais de ânodo de silício da China, Japão e Coréia. OPORTUNIDADES ALTO CONSUMO GLOBAL DE SMARTPHONES O consumo global de smartphones cresceu extensivamente no ano de 2018 devido à digitalização e ao rápido aumento de usuários de internet. Existem cerca de 4 bilhões de usuários ativos de smartphones em todo o mundo, o que representa um grande número de usuários. Esse uso extensivo de smartphones abriu uma oportunidade para o crescimento do mercado de baterias de ânodo de silício, à medida que está sendo adotado para aplicações móveis para melhorar o desempenho da bateria. Atualmente, smartphones mais leves, mais finos e mais rápidos com recursos avançados têm sido desenvolvidos e preferidos pelos usuários em todo o mundo. O desempenho da bateria é um fator considerável nas aplicações móveis atuais, devido às operações que consomem bateria em smartphones, como streaming de vídeo, uso regular da Internet e jogos de alta resolução gráfica juntamente com a utilização de ROM/RAM. Assim, a bateria de ânodo de silício tem a oportunidade de crescer proporcionalmente à taxa de crescimento do consumo de smartphones. ALTO CONSUMO GLOBAL DE VEÍCULOS ELÉTRICOS Devido à crescente necessidade de segurança energética e preocupações ambientais, o mercado de veículos elétricos tem crescido significativamente. Segundo a Agência Internacional de Energia, o total de unidades de veículos elétricos vendidas em 2018 é superior a 3 milhões, o que representa um crescimento significativo do mercado. Espera-se que até 2020, metade das vendas de veículos novos consistirão em modelos híbridos plug-in, híbridos-elétricos e totalmente elétricos. A chave para esta enorme mudança serão as baterias de iões de lítio para os fabricantes de automóveis. Assim, o mercado de baterias de ânodo de silício tem uma enorme oportunidade de crescer no setor automotivo, já que o silício é o material de ânodo preferido para baterias de íons de lítio. Um enorme crescimento nas vendas de veículos elétricos em nível global representa uma oportunidade para o mercado de baterias de ânodo de silício, já que a maioria das montadoras está trabalhando para fornecer melhor capacidade e desempenho energético. BAIXA PRODUÇÃO DE GRAFITE Devido à exploração dos recursos naturais, a produção de grafite está sujeita a regulamentações rígidas, o que resulta na escassez de grafite. O silício surgiu como a melhor alternativa ao grafite para baterias porque a disponibilidade de grafite é limitada conforme a necessidade. Por exemplo, uma grande bateria de veículo eléctrico requer cerca de 25 kg de grafite para o ânodo de iões de lítio, o que poderia causar escassez de grafite em termos de consumo e preço. A produção de grafite anódico é cara e seu processo também inclui a criação de resíduos, enquanto o silício é o segundo elemento mais abundante no planeta, o que o torna um recurso econômico. Por exemplo, a China tem forçado constantemente os produtores de grafite a fecharem em resposta ao aumento da poluição; isso pode causar o aumento dos preços das baterias. A crescente demanda por baterias de íons de lítio aumentou um recurso substituto, o silício. A bateria de ânodo de silício tem a oportunidade de dominar, pois é capaz de substituir inteiramente o grafite na fabricação de baterias. A baixa produção de grafite devido a restrições orçamentárias e preocupações ambientais abre oportunidades para o crescimento do mercado de baterias de ânodo de silício. DESAFIO ALTERNATIVA DE ÂNODO DE SILICONE EM BATERIAS DE ÍON DE LÍTIO A alternativa de qualquer produto pode ser considerada quando existir outro produto com algumas vantagens sobre o produto correspondente. O subóxido de silício pode ser considerado uma das alternativas do ânodo de silício devido à sua maior estabilidade de ciclagem. Além disso, o subóxido de silício tem melhor desempenho de ciclagem do que o silício. Muitos fabricantes de baterias estão pesquisando sobre o subóxido de silício devido às vantagens do subóxido de silício sobre o silício. Por exemplo, em 2019, o Laboratório de Tecnologia Avançada para Síntese e Processamento de Materiais foi reconhecido. Os óxidos de silício são uma família de materiais anódicos para baterias de íon-lítio de alta energia. Todas essas vantagens do subóxido de silício e do subnitreto de silício amorfo sobre o silício podem limitar o crescimento geral do mercado japonês de baterias de ânodo de silício. Tendências de mercado
- Com base na matéria-prima, o mercado foi segmentado em compostos de silício e isótopos de silício. Outro segmento de compostos de silício dividido em dióxido de silício (sílica), óxido de silício, monóxido de silício, carboneto de silício (SIC) e outros. Isótopos de silício classificados em 28SI, 29SI e 30SI
- Com base na aplicação da bateria, o mercado é segmentado em bateria de silício de ânodo puro e bateria de silíciox
- Com base no usuário final, o mercado é segmentado em automotivo, eletrônico, energia e potência e outros
Principais participantes: Mercado japonês de baterias de materiais de ânodo de silício
Alguns dos participantes proeminentes que operam neste mercado são Targray Group, Elkem ASA, SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD., JSR Corporation, Albemarle Corporation, NanoGraf Corporation, Ashland, Orange Power Ltd., BTR New Energy Material Ltd. Limitado.
