Analyse du marché du marché du silicium au lithium, partage de la batterie et de l'industrie, par anode conception (structures à base de particules, porus si, nanofils, nanofibres et nanotubes, composites à base de Si, autres), par application (véhicules électriques, stockage de puissance, machines électriques, appareils électroniques, satellites, autres) et prévisions régionales, 2025-2032

Avec la croissance croissante de la population et l'amélioration des niveaux de vie, la demande humaine de pouvoir a également augmenté. De nombreuses sources d'énergie propre et renouvelable sont intermittentes et l'offre d'énergie peut ne pas correspondre à la demande d'énergie. Par conséquent, un stockage est nécessaire pour permettre à l'énergie d'être stockée pour une utilisation lorsqu'elle est nécessaire à un moment ultérieur. Plusieurs équipements utilisent des systèmes de batterie pour l'alimentation de secours et les dispositifs d'alimentation portables.

L'introduction de batteries au lithium-ion (LIB) au cours des deux dernières décennies a révolutionné l'utilisation de dispositifs portables, d'équipement électronique, de véhicules, etc. LIB a un grand potentiel pour avoir un impact énorme sur l'amélioration du confort humain. Malgré l'immense potentiel, la LIB n'est pas en mesure de répondre aux besoins des demandes actuelles.

Le silicium est un matériau anode prometteur pour la lib de nouvelle génération. Les anodes à base de silicium ont une capacité énergétique qui est plus de 10 fois supérieure à leurs équivalents d'anodes à base de graphite. Le silicium a été considéré comme l'une des anodes de nouvelle génération les plus prometteuses en raison de sa capacité considérablement plus élevée (~ 4200mAhg - 1 pour Li4.4SI) que l'anode graphite traditionnelle (~ 372mAhg - 1), un faible potentiel de fonctionnement, une abondance élevée et une convivialité environnementale. Les anodes à base de silicium n'ont pas encore été entièrement commercialisées.

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Sur la base de la conception de l'anode, la batterie de silicium au lithium peut être segmentée dans des structures à base de particules, Porus silicium, nanotubes de silicium, nanofibres de silicium et nanofils de silicium, composites à base de silicium, etc. Les structures à base de particules comprennent des nanoparticules, des structures de nanoparticules de noyau solide. Le silicium Porus comprend du silicium poreux nanosisé et du silicium poreux micro-taille.

Composé à base de silicium comprend des composites de feuille de graphite SI / graphène et si / nano, des composites de poudre SI / CNT SI / SI / CNF et Si / graphite et Si mélangés avec d'autres composites de matériaux. Certaines des conceptions inhabituelles des anodes de silicium comprennent des nanocubes de silice poreuse creux, des nanoparticules de silicium inspirées de la grenade, des modèles de coquille de crabe, des anodes SI prélihiées, etc. Plusieurs configurations de conception d'anodes à base de silicium sont la recherche et le développement. Sur la base de l'application, les batteries de silicium au lithium sont segmentées dans des véhicules électriques, des machines électriques, un stockage d'énergie, des appareils électroniques, des satellites, etc.            

Le principal moteur du marché du marché mondial des batteries au lithium en silicium est l'augmentation de l'utilisation des dispositifs de stockage d'énergie. Les dispositifs de stockage d'énergie sont de plus en plus utilisés dans les véhicules, les machines et les réseaux électriques. La densité d'énergie de la batterie de silicium au lithium est plus élevée que les LIB existantes. Des inconvénients tels que l'énorme variation de volume du silicium pendant le processus de décharge / charge, les films interphase d'électrolyte solide instable et la mauvaise conductivité électrique, qui restreignent considérablement son application pratique et commerciale de l'anode de silicium.

Players clés couverts

Certaines des sociétés notables du marché mondial des batteries au lithium en silicium sont le groupe d'entreprises de consommation Huawei, Sony, Targray, XNRGI, Sila Nanotechnologies, Enovix Corporation, Enevate Corporation, Global Graphène Group, Eocell, Inc., Nexeon Ltd., Albemarle Corporation, Paraclete Energy, 3M et Varta MicroBattery.

Segmentation

Analyse régionale

Le marché mondial des batteries en silicium au lithium a été segmenté en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, en Amérique latine et au Moyen-Orient et en Afrique. L'Amérique du Nord et l'Europe devraient dominer le marché des batteries de silicium au lithium. L'Amérique du Nord et l'Europe consacrent une quantité considérable aux activités de recherche et de développement en carburant. La prochaine percée dans la batterie de silicium au lithium sera fabriquée dans les laboratoires universitaires et les centres de recherche en Europe et en Amérique du Nord. La Chine, l'Australie et le Japon ont également fait attention à la prochaine technologie de haute technologie comme la batterie au lithium en silicium. Plusieurs fabricants de batteries au lithium-ion existants (LIB) figurent dans la phase de recherche et de développement de la batterie de silicium au lithium. Plusieurs capital-risqueurs financent des start-ups pour fabriquer une anode de silicium commercialement viable.

Développements clés de l'industrie

• En juillet 2019, l'Inde a réduit la taxe sur les biens et les services (TPS) sur les véhicules électriques et les chargeurs à 5% par rapport à une TPS précédente de 12% et 18%, respectivement. Les autorités locales en Inde seront également exemptées de la TPS pour l'embauche de bus électriques avec une capacité de plus de 12 personnes
• En mai 2019, Western Farmers Electric Cooperative a conclu un accord d'achat d'électricité (PPA) avec les ressources énergétiques de Nextera pour un projet combiné de stockage éolien, solaire et énergétique.  Le PPA comprend un projet de stockage de batterie de 200 MW de quatre heures, qui commencera les opérations d'ici la fin de 2023.
• En octobre 2018, Huawei Consumer Business Group a dévoilé la première batterie au lithium-silicium brevetée de l'industrie. Cette technologie brevetée est susceptible d'être utilisée dans les prochains smartphones Huawei.