سوق إلكتروليتات الحالة الصلبة - حسب المادة والشكل والتطبيق - التوقعات العالمية، 2025-2034

حجم سوق الإلكتروليتات الصلبة

بلغت قيمة سوق الإلكتروليتات الصلبة العالمية 23.7 مليون دولار أمريكي في عام 2024 ، مع توقعات بالوصول إلى 61.7 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2034 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.1٪. الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة هي مواد مبتكرة تستخدم في بطاريات الحالة الصلبة ، لتحل محل الإلكتروليتات السائلة أو الهلامية الموجودة في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. باستخدام هذه الإلكتروليتات الصلبة ، يتم تعزيز السلامة من خلال القضاء على مخاطر القابلية للاشتعال مع تمكين كثافة طاقة أعلى وشحن أسرع وعمر أطول. 

يعد التحول الوشيك في السوق نحو السيارات الكهربائية (EVs) أحد أهم العوامل التي تدفع نمو إلكتروليتات الحالة الصلبة. تنص وكالة الطاقة الدولية على أن المركبات الكهربائية تجاوزت 17 مليون سيارة مباعة عالميا في عام 2024 ، مما يشكل ما يقرب من 20٪ من إجمالي مبيعات السيارات ، ومع التوقعات ، فهي في طريقها لتجاوز علامة 25٪ بحلول عام 2025. في الهند ، نما انتشار المركبات الكهربائية من 0.7٪ في عام 2020 إلى 6.3٪ في عام 2024 وهناك أكثر من 5 ملايين سيارة كهربائية مسجلة. تظهر هذه الزيادة طلبا قويا على البطاريات الفائقة الخالية من المخاطر ، مما يعزز دور إلكتروليتات الحالة الصلبة في أنظمة تخزين الطاقة المتقدمة.

شكلت بطاريات الليثيوم أيون التقليدية بالفعل تحديات تتعلق بالسلامة مثل الهروب الحراري وقضايا الحرائق. تتعلق هذه الآن بمخاطر الهروب الحراري والحريق ، مما يتطلب تحسين سلامة البطارية. البطاريات الصلبة ، مع ميزة الإلكتروليتات الصلبة غير القابلة لإعادة الشحن غير القابلة للاشتعال والتي لا تؤدي إلى مخاطر التسرب وتعزيز الاستقرار الحراري ، تحل مخاطر التسرب. تجعل الموثوقية المحسنة الأداء مهما للغاية للسلامة في تطبيقات المركبات الكهربائية والإلكترونيات الاستهلاكية والتكنولوجيا والمعدات المزودة ببطاريات يمكن الاعتماد عليها من قبل المستخدم.

يعد إدخال موصلات أيون الكبريتيد المركب من السيراميك والبوليمر طفرة في إلكتروليتات الحالة الصلبة التي تعزز التوافق مع المواد الفعالة وتزيد من الموصلية الأيونية. المكاسب التي لا لبس فيها التي تحققت على الأداء والكفاءة التشغيلية لبطاريات الحالة الصلبة تجعل مكانها في السوق أمرا لا مفر منه.

إن الزيادة في الحاجة إلى بطاريات عالية الكثافة للطاقة مقترنة بالسلامة المؤكدة وقبول المركبات الكهربائية المحسنة ، إلى جانب الإلكتروليتات المحسنة ذات الحالة الصلبة ، مما يجعلها ظروفا مثالية. تسمح السياسات الحكومية التي تسعى أيضا إلى الحصول على تقنيات متقدمة بعقد أسهل.

اتجاهات سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة

• الشراكات الاستراتيجية تسرع وتيرة التسويق: تتحالف أوجه التآزر في الشراكة لحل التحديات التكنولوجية المرتبطة ببطاريات الحالة الصلبة لشركات السيارات والطاقة الكبرى. على سبيل المثال ، دخلت تويوتا وإيديميتسو في شراكة لتطوير بطاريات الحالة الصلبة وتوسيع نطاقها تجاريا بهدف يقدر بحوالي عام 2027 أو 2028. تهدف هذه الشراكة إلى حل مشكلة الصناعة المتمثلة في إنشاء بطاريات مستقرة ومقاومة للتشققات ، والاستفادة من خبرة Idemitsu القوية في المواد جنبا إلى جنب مع براعة تويوتا في الإنتاج. 
  
• تحسين عملية التصنيع: تعمل العمليات الجديدة لتصنيع الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة على تحسين جودتها وكذلك قابليتها للتصنيع. طور فريق بحثي في المعهد الكوري لأبحاث التكنولوجيا الكهربائية (KERI) طريقة للتخليق الرطب حيث يتم تقليل وقت معالجة الإلكتروليت في الحالة الصلبة وتكلفتها بأكثر من 50٪ ، إلى جانب تحقيق ضعف الجودة. ومثل هذا النهج المبسط ذو قيمة كبيرة فيما يتعلق بجهود الإنتاج الضخم والتسويق.
  
• ظهور إلكتروليتات الحالة الصلبة الحيوية: يتم العمل على مواد بديلة للمواد التقليدية المستخدمة في بطاريات الصوديوم الصلبة من خلال تطوير إلكتروليتات الحالة الصلبة الحيوية. طور باحثون في جامعة ماريلاند بنية جديدة لبطارية الصوديوم ذات الحالة الصلبة القائمة على NASICON والتي تدمج مادة حيوية أكثر استدامة للإلكتروليت بدلا من نظرائهم التقليديين الليثيوم أيون. 
  
• النهوض بإنشاء بطاريات الحالة الصلبة عالية الأداء: تركز Stellantis وشركات أخرى على تحسين معايير التشغيل والأداء لبطاريات الحالة الصلبة بنشاط. سيستفيد اعتماد السيارات الكهربائية من تطوير بطاريات الحالة الصلبة ، والتي دخلت فيها Stellantis وشركة Factorial الناشئة. طورت Factorial و Stellantis بطاريات الحالة الصلبة التي يمكن شحنها بسرعة في 18 دقيقة ، ولها كثافة طاقة تبلغ 375 واط / كجم ، وموثوقية مختبرة عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.
  

تأثير التعريفات الجمركية

تؤثر التعريفات بشكل كبير على سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة من خلال التأثير على تكاليف الإنتاج واستقرار سلسلة التوريد والقدرة التنافسية العالمية. نظرا لأن بطاريات الحالة الصلبة تعتمد على المواد الهامة مثل الليثيوم والكوبالت والعناصر الأرضية النادرة - غالبا ما يتم الحصول عليها أو معالجتها في الخارج - فإن التعريفات الجمركية على الواردات يمكن أن ترفع تكاليف المواد الخام للمصنعين. يؤدي هذا إلى ارتفاع أسعار مكونات البطاريات ، مما قد يؤدي إلى إبطاء الاعتماد في قطاعات مثل السيارات الكهربائية (EVs) والإلكترونيات الاستهلاكية.

في المناطق التي تفرض التعريفات الجمركية ، قد يحصل المنتجون المحليون على حماية قصيرة الأجل من المنافسين الأجانب ، مما يشجع الاستثمار المحلي في إنتاج الإلكتروليت في الحالة الصلبة. ومع ذلك، يمكن للتعريفات الانتقامية من البلدان الأخرى أن تحد من الوصول إلى الأسواق، وتعوق الصادرات وتخنق النمو. علاوة على ذلك، قد يؤدي عدم اليقين بشأن السياسات التجارية إلى إعاقة الاستثمار طويل الأجل في البحث والتطوير.

على نطاق عالمي ، يمكن أن تؤدي التعريفات الجمركية إلى تجزئة سلسلة التوريد ، مما يجبر الشركات على البحث عن مصادر بديلة أو تغيير مواقع التصنيع ، مما يزيد من التعقيد اللوجستي. بشكل عام ، في حين أن التعريفات قد توفر فوائد استراتيجية لبعض الأسواق المحلية ، إلا أنها تزيد التكاليف بشكل عام وتشكل تحديات لتوسيع نطاق السوق بكفاءة.

تحليل سوق الإلكتروليتات الصلبة

يتم تقسيم السوق حسب المواد إلى إلكتروليتات صلبة غير عضوية ، وإلكتروليتات صلبة قائمة على البوليمر ، والإلكتروليتات الصلبة المركبة ، ومركبات البوليمر والسيراميك ، والإلكتروليتات الصلبة الهجينة. شكلت الإلكتروليتات الصلبة غير العضوية 39.4٪ من حصة السوق في عام 2024.

• تقود الإلكتروليتات الصلبة غير العضوية سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة لأنها توفر موصلية أيونية أفضل واستقرارا حراريا وقوة ميكانيكية ، مما يجعلها في وضع جيد للتطبيقات عالية الأداء مثل السيارات الكهربائية (EVs) وتخزين الطاقة على مستوى الشبكة.
  
• تعمل هذه المواد ذات الأنودات المعدنية الليثيوم على تعزيز كثافة الطاقة وعمق دورات التفريغ باستخدام أكسيد المعادن الأخرى والإلكتروليتات القائمة على الكبريتيد ، وبالتالي تحسين عمر البطاريات وهو أمر بالغ الأهمية لسوق المركبات الكهربائية. 
  
• تخفف خصائصها غير القابلة للاحتراق من المخاطر المرتبطة بأنظمة الإلكتروليت السائل. يعزز توافقها مع أنظمة الإنتاج الحالية قابلية التصنيع ، والدمج الفوري في أنظمة الطاقة المحمولة.  
  

بناء على الشكل ، يتم تقسيم سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة إلى كميات كبيرة / مسحوق ، وأغشية رقيقة ، وألواح / أغشية وغيرها. شكلت السائبة / المسحوق 50.2٪ من السوق في عام 2024.

• يهيمن على السوق إلكتروليتات الحالة الصلبة السائبة أو المسحوقة بسبب سهولة المعالجة والتوافق مع مواد الأقطاب الكهربائية المختلفة ، مما يوسع التطبيق في أنظمة البطاريات عالية السعة. 
  
• يوفر هذا النموذج دمج أسهل للمواد النشطة ، مما يؤدي إلى تحسين التكثيف الهيكلي مما يجعله مثاليا للإنتاج الضخم في أنظمة التخزين للسيارات والثابتات. 
  
• يتم استخدام إلكتروليتات المسحوق النشط مثل ثيوفوسفات الليثيوم أو مركبات من نوع العقيق في النماذج الأولية لبطاريات الجيل التالي بسبب الموصلية الأيونية الاستثنائية والقوة الميكانيكية وقوة المماطلة. 
  

بناء على التطبيق ، يتم تقسيم سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة إلى سيارات كهربائية وإلكترونيات استهلاكية وأنظمة تخزين الطاقة والأجهزة الطبية والفضاء والدفاع وغيرها. تحتل السيارات الكهربائية المكانة المهيمنة في السوق في عام 2024.

• إن الحاجة العالمية المتزايدة لزيادة نطاق المركبات الكهربائية ، وتقليل تردد الشحن ، والبطاريات الأسرع والأكثر أمانا وكثافة الطاقة العالية تتجاوز جميع المتطلبات الأخرى وتحول التركيز نحو السيارات الكهربائية (EVs).
  
• تظل بطاريات الليثيوم أيون السائلة جزءا لا يتجزأ من أي منصة EV بسبب مشكلات التسرب والقابلية للاشتعال. هذا الخطر المنخفض الذي توفره هذه البطاريات يجعل بطارية الليثيوم السائلة أكثر أمانا وفعالية
  
• يعد تحقيق أهداف الانبعاثات ومتطلبات الجيل التالي أمرا بالغ الأهمية لشركات صناعة السيارات ، ومن المقرر أن يرتفع الاستثمار في هذا المجال ومن المقرر أن ترتفع السيارات في السنوات القليلة المقبلة.  على سبيل المثال ، تخطط تويوتا لتسويق المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات الصلبة بحلول 2027-2028.
  
• وفقا لتقارير وكالة الطاقة الدولية ، فإن زيادة تتجاوز 20٪ في مبيعات السيارات العالمية ومبيعات السيارات الكهربائية التي تزيد عن 17 مليونا ، مما يعزز الحجة القائلة بأن سوق بطاريات الحالة الصلبة سيكون في ارتفاع أيضا.
  

يبلغ حجم سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة في الولايات المتحدة 6.1 مليون دولار أمريكي في عام 2024.

• يتأثر سوق أمريكا الشمالية للإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة بشدة بالولايات المتحدة بسبب الأبحاث الكبيرة الممولة فيدراليا حول بطاريات الجيل الجديد وتطوير سلسلة التوريد المحلية. تحصل البطارية الكهربائية ذات الحالة الصلبة التي ترعاها برنامج منح تصنيع البطاريات وإعادة تدويرها التابع لوزارة الطاقة الأمريكية وقانون خفض التضخم (2022) على الابتكار وتسويقها بوتيرة متسارعة بسبب التمويل والإعفاءات الضريبية التي تبلغ قيمتها الملايين المقدمة لصانعي البطاريات الأمريكيين.
  
• يتم دفع نمو السوق بشكل أكبر من خلال زيادة الإنفاق من صناعات السيارات الكهربائية والدفاع. على وجه الخصوص ، زادت فورد وجنرال موتورز بشكل كبير من إنفاقهما على البحث والتطوير في الحالة الصلبة. على سبيل المثال ، تعمل جنرال موتورز جنبا إلى جنب مع شركة SES الذكاء الاصطناعي لتكون أول من يطرح في السوق بطارية إلكتروليت صلبة سائلة هجينة ، بهدف التحول إلى منصة بطارية صلبة كاملة بحلول عام 2027 ، مما يعزز وضع تقدم البطارية في الولايات المتحدة.
  
• تحولت اتجاهات المستهلكين المحليين المتزايدة نحو السيارات الكهربائية التي تتطلب شحنا سريعا وسلامة عالية الجودة ومدى قيادة طويل - وكلها أصبحت ممكنة من خلال تقنية الحالة الصلبة. يتطلب هذا التغيير في تفضيلات المستهلكين جنبا إلى جنب مع القلق البيئي والوصول الأفضل إلى خيارات النقل النظيف من شركات صناعة السيارات تسريع تكامل أنظمة بطاريات الحالة الصلبة.
  

الحصة السوقية للإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة

يتضح هذا المستوى الإيجابي من الاعتدال من التوحيد من خلال وجود المشاركين في السوق مثل Toyota Motor Corporation و LG Energy و ProLogium Technology و QuantumScape و Samsung SDI ، الذين يمتلكون حصة معقولة في السوق. المنافسة الأساسية بين هذه الشركات هي من خلال الابتكارات في سعة طاقة بطارية الحالة الصلبة ، وميزات السلامة ، وسهولة الإنتاج الضخم. تتمحور الجهود المتزايدة حول تحقيق بطاريات الحالة الصلبة القابلة للتطوير من فئة السيارات والتي تتطلب سلاسل توريد مستدامة لتلبية الاحتياجات المتزايدة للسيارات الكهربائية والإلكترونيات الاستهلاكية وأنظمة تخزين الطاقة.

شركات سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة

تبحث شركة تويوتا موتور كوربوريشن عن بطاريات الحالة الصلبة. تقوم تويوتا بتطوير إلكتروليتات الحالة الصلبة القائمة على الأكسيد لتحسين الاستقرار الحراري فيما يتعلق بنطاق القيادة وموارد البحث والتطوير في جامعة ولاية واشنطن. 

تعمل LG Chem على تطبيق كل من إلكتروليتات الحالة الصلبة القائمة على الكبريتيد والأكسيد للمركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة. تهدف الشركة إلى قابلية تصنيع الإنتاج القابل للتطوير وتكامل منصة البطاريات للتسويق. 

تقوم ProLogium Technology بتطوير بطاريات الليثيوم والسيراميك ذات الحالة الصلبة التي تستهدف الإلكترونيات الاستهلاكية والتنقل الكهربائي. تعمل مواد الإلكتروليت البوليمرية المملوكة للشركة على زيادة السلامة وكثافة الطاقة وعامل الشكل المرن للهيكل. 

تقوم QuantumScape بتطوير خلايا بطارية الحالة الصلبة ليثيوم معدن مع فاصل إلكتروليت سيراميك خاص. ينصب تركيزهم الأساسي على مصنعي المعدات الأصلية للسيارات الذين يرغبون في الشحن السريع وزيادة الطاقة لكل وزن. 

تركز Samsung SDI على تطوير جميع بطاريات الحالة الصلبة التي تشمل أنودات متقدمة عالية السعة وإلكتروليتات قائمة على الكبريتيد حيث تسعى الشركة جاهدة لتحقيق أمان فائق وكثافة طاقة حجمية للسيارات الكهربائية.

أخبار صناعة الإلكتروليتات الصلبة

• مايو 2025 ، حققت Ampcera Inc إنجازا تجاريا من خلال بدء شحنات عالمية من مساحيق الإلكتروليت الصلبة النانو كبريتيد إلى مصنعي البطاريات ذات الحالة الصلبة ، وبالتالي ترسيخ مكانتها في سلسلة توريد البطاريات الدولية. 
  
• يناير 2024 ، كشفت ProLogium Technology النقاب عن بطارية أنود السيليكون 106Ah وأصبحت أول شركة في العالم تقوم بإنتاج Giga لبطاريات الليثيوم المصنوعة من سيراميك الحالة الصلبة. يمثل هذا إنجازا تحويليا جديدا في التحول الصناعي للبطاريات. 
  
• يوليو 2024 ، تم تسريع البحث والتطوير لبطاريات الليثيوم المعدنية ذات الحالة الصلبة عندما طور موظفون من جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا بوليمرات iCOF / PIL متقدمة تظهر موصلية أيونية استثنائية ونقل ليثيوم أيون.  
  
• في يونيو 2024 ، قامت شركة TDK Corporation بتوسيع خط إنتاج CeraCharge الخاص بها في المرتفعات وأعلنت أنها حققت 1,000 واط / لتر ، بزيادة مائة ضعف ، وكثافة طاقة الحالة الصلبة ، متجاوزة متطلبات التوسع في الأجهزة القابلة للارتداء والبطاريات بحجم العملات المعدنية. 
  
• أكتوبر 2023 ، بحلول 2027-2028 ، تعتزم Idemitsu Kosan و Toyota تسويق جميع بطاريات الحالة الصلبة للسيارات الكهربائية وأكدت علنا تعاونهما لتحقيق هذا الهدف. سيكون التركيز على تطوير تقنيات الإنتاج الضخم للإلكتروليتات الصلبة.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق الإلكتروليتات ذات الحالة الصلبة تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات بمليون دولار أمريكي والحجم من حيث الكيلو طن من 2021-2034 للقطاعات التالية:

السوق ، حسب المواد

• الإلكتروليتات الصلبة غير العضوية
  • الإلكتروليتات القائمة على الأكسيد
    • نوع LISICON
    • NASICON- نوع
    • نوع البيروفسكايت
    • نوع العقيق (LLZO)
    • الاخرين
  • الإلكتروليتات القائمة على الكبريتيد
  • ثيو ليسيكون
  • نوع Argyrodite
  • Li2S-P2S5 زجاج سيراميك
  • الاخرين
  • الإلكتروليتات القائمة على الهاليد
  • الاخرين
• الإلكتروليتات الصلبة القائمة على البوليمر
  • أساسد أكسيد البولي إيثيلين (PEO)
  • فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) - القائم
  • البولي كربونات
  • الاخرين
• الإلكتروليتات الصلبة المركبة
• مركبات البوليمر والسيراميك
  • مركبات الملح البوليمرية غير العضوية
  • مركبات السيراميك والسيراميك
  • الاخرين
• الإلكتروليتات الصلبة الهجينة

السوق ، حسب الشكل

• السائبة / مسحوق
• أغشية رقيقة
• صفائح / أغشية
• الاخرين

السوق ، حسب التطبيق

• السيارات الكهربائية
  • سيارات الركاب
  • المركبات التجارية
  • عجلتين
• الإلكترونيات الاستهلاكية
  • الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية
  • أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر
  • الأجهزة القابلة للارتداء
  • الاخرين
• أنظمة تخزين الطاقة
  • سكني
  • تجاري
  • مقياس المرافق
• الأجهزة الطبية
  • الأجهزة القابلة للزرع
  • المعدات الطبية المحمولة
  • الاخرين
• الفضاء والدفاع
• الاخرين

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية 
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا 
  • ألمانيا
  • المملكة المتحدة
  • فرنسا
  • إسبانيا
  • إيطاليا
• آسيا والمحيط الهادئ 
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • أستراليا
  • كوريا الجنوبية
• أمريكا اللاتينية 
  • البرازيل
  • المكسيك
  • الأرجنتين
• الشرق الأوسط وأفريقيا 
  • المملكة العربية السعودية
  • جنوب أفريقيا
  • الامارات