ВОДИТЕЛИ: РОСТ ВНЕДРЕНИЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ В БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ Доступ к полному отчету по адресу https://databridgemarketresearch.com/reports/japan-silicon-anode-material-battery-market Литий-ионные аккумуляторы широко используются в электронной промышленности, особенно в смартфонах, благодаря их различным положительным характеристикам, таким как высокая плотность энергии, длительный срок хранения, низкие эксплуатационные расходы и возможность замены пользователем. На рынке литий-ионных аккумуляторов в ближайшие годы ожидается сильный рост благодаря прочному место на рынке мощности и плотности энергии для мобильных приложений, таких как кардиостимуляторы, цифровые камеры, КПК и смартфоны, часы, калькуляторы, лазерные указки, автомобильные устройства с дистанционным управлением. замки, термометры среди прочего электронные устройства. Традиционно для литий-ионных батарей использовались графитовые анодные материалы, но из-за нехватки графита было решено использовать кремниевые анодные материалы, поскольку эксплуатация природных источников для производства графита теперь сочетается со строгими правилами. Кроме того, ожидается, что высокая производительность кремния при низком использовании анодных материалов будет свидетельствовать о росте спроса на литий-ионные батареи с кремниевым анодом по мере роста мирового потребления бытовой электроники, особенно смартфонов. ВЫСОКАЯ ЭНЕРГОСБОРНАЯ ЁМКОСТЬ КРЕМНИЯ Кремний обладает огромной емкостью хранения, что делает его потенциально решающим преимуществом перед материалами, используемыми в коммерческих литий-ионных батареях. Кремний демонстрирует гораздо большую плотность энергии, чем графит: тонна кремния способна хранить достаточно энергии для питания примерно 28 домов в день. Использование батареи с кремниевым анодом увеличивает потенциал батареи, сохраняя такое огромное количество энергии, что стимулирует коммерциализацию кремния в литий-ионных батареях. Например, накопители большой энергии помогают производителям автомобилей увеличить запас хода на электротяге у транспортных средств с меньшим количеством батарей. Кроме того, текущие требования к смартфонам, такие как игры с высоким графическим разрешением, а также использование ПЗУ/ОЗУ, потоковое видео и другие операции, снижают производительность батареи, которую можно увеличить в десять раз, заменив графит на кремний. Такая огромная энергоемкость кремния увеличивает потенциал батареи, что, как ожидается, будет способствовать развитию кремниевых анодов в литий-ионных батареях. ЭКОНОМИЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Стоимость является основным фактором, определяющим любой рынок, и ожидается, что рынок кремниевых анодных батарей будет стимулироваться тем фактом, что он экономически эффективен и не сталкивается с какими-либо бюджетными ограничениями, поскольку кремний является наиболее распространенным элементом в природе после кислорода, который делает его практически неограниченным экономически эффективным ресурсом. Кроме того, высокая энергоемкость кремния снижает количество батарей, необходимых в любом устройстве или автомобиле, что также помогает снизить стоимость производства. В дополнение к этому, производственные затраты могут быть дополнительно снижены за счет выращивания кремниевых нанопроводов из графитовых или углеродных материалов. Обилие кремния в природе обеспечивает высокую доступность ресурса для коммерческого использования, а также положительно влияет на структуру затрат, поскольку его можно производить массово с меньшими затратами. В дополнение к этому, кремний также увеличивает емкость батареи, что приводит к уменьшению количества необходимых батарей. Таким образом, использование кремниевого анода в батареях снижает стоимость производства таких устройств, как автомобили, электронные устройства и другие приложения. РОСТ СПРОСА НА СИЛИКОНОВЫЕ АНОДНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Нанокомпозитные материалы кремния в литий-ионных батареях значительно повышают производительность батареи в автомобилестроении, что приводит к рассмотрению батарей с кремниевым анодом как батарей следующего поколения. Следовательно, они в основном используются в электромобилях, электрических велосипедах и гибридных электромобилях с возможностью подзарядки от сети. На стоимость также влияет использование кремния в аккумуляторах электромобилей. Например, исследователи из Университета Врие, Бельгия, подсчитали, что использование кремния в аккумуляторах электромобилей может снизить стоимость киловатт-часа на 30%. Таким образом, ожидается, что кремниевые анодные материалы станут свидетелями роста спроса на кремниевые анодные батареи в электромобилях и будут способствовать росту рынка кремниевых анодных батарей с ростом потребления электромобилей. ОГРАНИЧЕНИЯ ВЫСОКИЕ НАЧАЛЬНЫЕ ИНВЕСТИЦИИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО ЦЕНТРА ДАННЫХ Растущее число предприятий по всему миру привело к увеличению спроса на центры обработки данных для управления данными, которые генерируются ежедневно. Увеличение количества устанавливаемых серверов имеет тенденцию увеличивать стоимость инфраструктуры организации для настройки всей архитектуры. В результате производители серверов разрабатывают шкафы высокой плотности, которые помогут организациям эффективно управлять этими серверами. Для создания всей инфраструктуры организации на начальном этапе приходится вкладывать значительные средства. В связи с этим у малых предприятий нет бюджета на строительство дата-центра для отдельного управления этими серверами. Поскольку эти малые предприятия имеют ограниченный бюджет, они не могут тратить деньги на строительство центров обработки данных. Например, стоимость квадратного фута строительства центра обработки данных составляет от 1300 до 2000 долларов США, включая строительство, инфраструктуру, компьютерные серверы и другое. Следовательно, высокие первоначальные затраты на строительство центра обработки данных для хранения данных и управляющего сервера сдерживают общий рост рынка строительства центров обработки данных во всем мире. ОБЪЕМНОЕ РАСШИРЕНИЕ КРЕМНИЕВОГО АНОДА Литий-ионные аккумуляторы – это аккумуляторы, предназначенные для хранения энергии. В литий-ионных батареях кремний является лучшим материалом для изготовления литий-ионных батарей следующего поколения, поскольку кремний потенциально увеличивает срок службы батарей и имеет более высокую плотность энергии, что помогает удовлетворить высокие требования электромобилей. Также диффузия лития играет одну из доминирующих ролей в литиировании аморфного кремния, тем самым затрудняя общий рост. Например, большое объемное расширение кремниевых анодов до 400% вызывает деградацию частиц кремния и разрушение SEI (межфазы твердого электролита). В дополнение к этому, эта проблема может привести к резкому снижению емкости и повреждению электродов в батареях, что затруднит коммерческое применение кремниевых анодов в литий-ионных батареях. Следовательно, объемное расширение кремниевого анода можно рассматривать как один из сдерживающих факторов для рынка батарей с кремниевым анодным материалом в Китае, Японии и Корее. ВОЗМОЖНОСТИ ВЫСОКОЕ ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ СМАРТФОНОВ В 2018 году мировое потребление смартфонов значительно выросло из-за цифровизации и быстрого увеличения числа интернет-пользователей. В мире насчитывается около 4 миллиардов активных пользователей смартфонов, а это огромное количество пользователей. Такое широкое использование смартфонов открыло возможность роста рынка кремниевых анодных батарей, поскольку они используются в мобильных приложениях для повышения производительности батарей. В настоящее время разрабатываются более легкие, тонкие и быстрые смартфоны с расширенными функциями, которым пользователи по всему миру отдают предпочтение. Производительность аккумулятора является важным фактором в современных мобильных приложениях из-за операций, расходующих заряд аккумулятора на смартфонах, таких как потоковое видео, регулярное использование Интернета и игры с высоким графическим разрешением, а также использование ПЗУ/ОЗУ. Таким образом, аккумуляторы с кремниевым анодом имеют возможность расти пропорционально темпам роста потребления смартфонов. ВЫСОКОЕ МИРОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В связи с растущей потребностью в энергетической безопасности и заботой об окружающей среде рынок электромобилей значительно вырос. По данным Международного энергетического агентства, общее количество проданных электромобилей в 2018 году превысило 3 миллиона, что является значительным ростом рынка. Ожидается, что к 2020 году половина продаж новых автомобилей будет состоять из гибридных, гибридно-электрических и полностью электрических моделей. Ключом к этому огромному сдвигу станут литий-ионные аккумуляторы для автопроизводителей. Таким образом, рынок кремниевых анодных батарей имеет огромные возможности для роста в автомобильном секторе, поскольку кремний является наиболее предпочтительным материалом анода для литий-ионных батарей. Огромный рост продаж электромобилей на глобальном уровне открывает возможности для рынка аккумуляторов с кремниевым анодом, поскольку большинство автопроизводителей работают над повышением энергоемкости и производительности. НИЗКОЕ ПРОИЗВОДСТВО ГРАФИТА Из-за эксплуатации природных ресурсов производство графита сопровождается строгими правилами, что приводит к дефициту графита. Кремний стал лучшей альтернативой графиту для батарей, поскольку доступность графита ограничена в соответствии с требованиями. Например, для большой батареи электромобиля требуется около 25 кг графита для литий-ионного анода, что может привести к нехватке графита с точки зрения потребления и цены. Производство анодного графита стоит дорого, а его процесс включает в себя образование отходов, тогда как кремний является вторым по распространенности элементом на Земле, что делает его экономически эффективным ресурсом. Например, Китай постоянно вынуждает производителей графита закрываться в ответ на рост загрязнения; это может вызвать подорожание аккумуляторов. Быстро растущий спрос на литий-ионные аккумуляторы увеличил ресурс-заменитель — кремний. Батарея с кремниевым анодом имеет возможность доминировать, поскольку она способна полностью заменить графит при производстве батарей. Низкое производство графита из-за бюджетных ограничений и экологических проблем открывает возможности для роста рынка кремниевых анодных батарей. ИСПЫТАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВА КРЕМНИЕВОГО АНОДА В ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРАХ Альтернатива любому продукту может рассматриваться при наличии другого продукта, имеющего некоторые преимущества перед соответствующим продуктом. Суоксид кремния можно рассматривать как одну из альтернатив кремниевого анода из-за его повышенной циклической устойчивости. Кроме того, субоксид кремния имеет лучшие характеристики при циклировании, чем кремний. Многие производители аккумуляторов проводят исследования субоксида кремния из-за преимуществ субоксида кремния перед кремнием. Например, в 2019 году Лаборатория передовых технологий синтеза и обработки материалов была признана. Оксиды кремния — это семейство анодных материалов для высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов. Все эти преимущества субоксида кремния и аморфного субнитрида кремния по сравнению с кремнием могут ограничиваться. общий рост японского рынка батарей с кремниевым анодным материалом. Рыночные тренды
- В зависимости от сырья рынок сегментирован на соединения кремния и изотопы кремния. Далее сегмент соединений кремния делится на диоксид кремния (кремнезем), оксид кремния, моноксид кремния, карбид кремния (SIC) и другие. Изотопы кремния подразделяются на 28SI, 29SI и 30SI.
- В зависимости от области применения аккумуляторов рынок подразделяется на кремниевые аккумуляторы с чистым анодом и кремниевые аккумуляторы.
- В зависимости от конечного пользователя рынок сегментирован на автомобилестроение, электронику, энергетику и другие отрасли.
Основные игроки: Японский рынок батарей с кремниевым анодным материалом
Некоторые из видных участников, работающих на этом рынке, — Targray Group, Elkem ASA, SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD., JSR Corporation, Albemarle Corporation, NanoGraf Corporation, Ashland, Orange Power Ltd., BTR New Energy Material Ltd. и Nexeon. Ограниченное.
