Рынок силиконовых анодов — по материалу, типу батареи, применению — мировой прогноз, 2025–2034 гг.

Размер рынка силиконовых анодов

Мировой рынок силиконовых анодов в 2024 году оценивался в 4,9 млрд долларов США, а к 2034 году ожидается, что он достигнет 9,7 млрд долларов США, увеличившись на 7,1%. Силиконовый анод - это усовершенствованный материал батареи, используемый преимущественно в литий-ионных батареях для повышения плотности энергии и производительности. Кремний теоретически способен предложить около 3600 мАч/г, что почти в десять раз больше, чем стандартные графитовые аноды, которые могут обеспечить только 372 мАч/г.

Это гигантский скачок в развитии усовершенствованных технологий хранения энергии. Постоянно развивающийся рынок электромобилей (EV) является одним из ключевых факторов спроса на высокопроизводительные аккумуляторные материалы. МЭА заявляет, что продажи электромобилей в 2023 году превысили 14 миллионов единиц. Они прогнозируют, что продажи достигнут 17 миллионов к концу 2024 года. Это невероятное изменение в сторону внедрения электромобилей повышает спрос на более эффективные батареи, которые обеспечивают более длинные диапазоны, а также более быструю зарядку, которые могут быть достигнуты с помощью кремниевых анодов.

По мере роста рынка электромобилей плотность энергии аккумуляторов должна расти, чтобы удовлетворить потребности клиентов одновременно. Министерство энергетики США (DOE) уже поставило перед собой цель увеличить плотность энергии EV-аккумуляторов до 500 Втч/кг в рамках программы Battery500 Consortium, что намного больше, чем текущий литий-ионный аккумулятор. Силиконовые анодные материалы определенно помогут в достижении этой цели, потому что они имеют четкий путь к увеличению емкости технологий хранения. Эта цель более достижима при снижении затрат на литий-ионные батареи, которые, по оценкам Управления автомобильных технологий Министерства энергетики США, упали в цене на 89% в период с 2008 по 2022 год. Более низкая стоимость делает экономически целесообразным внедрение материалов следующего поколения, таких как кремний, тем самым способствуя поглощению рынка.

Всем этим изменениям содействует государственная политика и вмешательство. Европейский пакет Fit for 55 и Закон США о сокращении инфляции поощряют целевые показатели транспортных средств с нулевым уровнем выбросов в сочетании с внутренним производством аккумуляторов, тем самым косвенно создавая спрос на высокопроизводительные анодные материалы. Одновременно правительственные инициативы в области НИОКР, такие как НИОКР по усовершенствованным батареям Министерства энергетики, облегчают исследования кремниевых анодов, например, наноструктурированных композитов для смягчения расширения и деградации. Сближение политики, технологий и рыночных факторов стимулирует развитие на мировом рынке кремниевых анодов.

Силиконовые аноды рыночные тенденции

• Интеграция твердотельных батарей: Принятие кремниевых анодов в твердотельные батареи ускоряется из-за их исключительной плотности энергии и безопасности. Твердотельные батареи также считаются приоритетной областью интересов Департамента энергетики (DOE) Energy Storage Grand из-за их способности превосходить современные литий-ионные системы, превосходя более мощные кремниевые системы в основных стандартах использования. Интеграция кремния с твердыми электролитами увеличивает опорные границы для архитектур следующего поколения батарей.
• Изменение политики в отношении внутреннего производства батарей: Чтобы уменьшить зависимость от внешних цепочек поставок, правительства содействуют внутреннему производству передовых компонентов на основе кремния. В рамках закона о двухпартийной инфраструктуре было выделено более 7 миллиардов долларов для укрепления цепочки поставок аккумуляторных материалов в США. Таким образом, инновации и рост мощностей для производства кремниевых анодов находятся в пределах границ.
• Аноды на основе кремния с помощью инноваций в наноструктурировании и композитных материалах: Исследования направлены на решение проблемы объемного расширения кремния при прохождении циклов заряда-разряда. Наноструктурированный кремний, усиленный кремниево-углеродным композитом, подвергается микрообработке для точного формования, и, как утверждается, прочная кремниевая рама получает поддержку офиса науки DOE, тем самым увеличивая несущую мощность циклов, заявленных для ослабления заявленных измерений спасательных линий, таким образом, коммерчески эти достижения предоставляют решения повышенной продолжительности цикла помимо надежности.

Влияние тарифов

Тарифы значительно влияют на мировой рынок силиконовых анодов, особенно из-за растущего значения материала в литий-ионных батареях следующего поколения. Поскольку такие страны, как США и Китай, вводят или корректируют тарифы на сырье, такое как силиконовый металл или связанные с ним компоненты, производители сталкиваются с колебаниями производственных затрат. Эти торговые барьеры могут нарушить цепочки поставок, повысить цены и ограничить конкурентоспособность некоторых игроков, особенно небольших или развивающихся компаний.

Высокие тарифы на импортные кремниевые или аккумуляторные материалы из Азии — доминирующего производственного центра — могут увеличить затраты для производителей в Северной Америке и Европе, потенциально замедляя внедрение технологий силиконовых анодов. И наоборот, тарифы могут также стимулировать внутренние инвестиции и развитие местных цепочек поставок для снижения зависимости от импорта.

Для инновационных стартапов неопределенность тарифов создает дополнительные риски, потенциально сдерживая инвесторов и замедляя коммерциализацию. Более крупные компании с диверсифицированными цепочками поставок могут легко адаптироваться. В конечном счете, хотя тарифы направлены на защиту отечественных отраслей, их присутствие на рынке может создавать как проблемы, так и возможности в зависимости от региональных стратегий и позиционирования рынка.

Анализ рынка силиконовых анод

Рынок по материалу сегментирован на кремниевые наночастицы, кремниевые нанопровода/нанотрубки, кремниево-углеродные композиты, оксид кремния/SiOx, кремниевые тонкие пленки и другие. Кремниево-углеродные композиты составляли 30% доли рынка в 2024 году.

• Кремниево-углеродные композиты лидируют в сегменте анодов кремния благодаря своей исключительной структурной стабильности и производительности цикла, решая проблему объемного расширения, которая возникает в чистом кремнии во время циклов заряда-разряда. Композиты обеспечивают лучшую электропроводность и механическую прочность, что является коммерчески перспективным для высокопроизводительных литий-ионных батарей.
• Способность углеродной матрицы буферизовать расширение кремния при сохранении проводимости имеет важное значение для будущих батарей EV, которые требуют стабильной производительности и длительного цикла.

Основываясь на типе батареи, рынок силиконовых анодов сегментирован на литий-ионные батареи, литий-полимерные батареи, твердотельные батареи и другие. Литий-ионные батареи составили 58,3% рынка в 2024 году.

• Использование кремниевых анодов в портах расширяется за счет электромобилей, портативной электроники и систем хранения энергии, поскольку их литий-ионные батареи доминируют на рынке портов.
• Использование кремниевых анодов наряду с литий-ионными батареями может быть включено в существующие системы с минимальными изменениями в производственных процессах.
• Литий-ионные батареи, использующие кремниевые аноды для пайки, обеспечивают увеличенные диапазоны движения и долговечность устройства. Причиной этого является критическое увеличение энергии и скалярной плотности, увеличение эффективности диапазона и долгий срок службы устройства.
• Текущие улучшения в коммерчески доступных и масштабируемых версиях литий-ионных элементов, оптимизированных с помощью кремниевых анодных смесей, поддерживают их коммерциализацию и масштабируемость.
• Технология кремниевых анодов позволяет электродам изменяться с использованием технологий кремниевых анодов, потому что эти технологии анода требуют изменений силикатных связей в электродах, создают схемы методов для использования многочисленных вдохновляющих графитовых электродов, образующихся структурно с использованием связанного кремния.

На основе применения рынок силиконовых анодов сегментирован на электромобили, потребительскую электронику, системы хранения энергии, медицинские устройства, аэрокосмическую и оборонную промышленность и другие. Электромобили занимают доминирующее положение на рынке в 2024 году.

• Автомобильная промышленность занимает самую большую долю рынка для кремниевых анодов из-за растущего использования в полностью электрических транспортных средствах, которые требуют передовых аккумуляторов высокой плотности, которые предлагают большой запас хода.
• Кремниевые соединения в аккумуляторах электромобилей имеют решающее значение, потому что эти соединения обеспечивают почти десятикратное увеличение емкости по сравнению с обычным графитом, что значительно улучшает производительность батареи EV.
• Производители автомобилей активно сотрудничают с поставщиками материалов и аккумуляторов, чтобы включить кремниевые аноды в предстоящее поколение платформ EV.
• Автомобильная промышленность всегда стремится повысить ценность жизненного цикла автомобиля, высокую скорость зарядки и общую производительность, которые могут быть оптимизированы с использованием анодных материалов на основе кремния.
• Высокие уровни инвестиций в инфраструктуру электромобилей, развитие аккумуляторов и инновации стимулируют применение транспортных средств, что делает основной сектор для внедрения и коммерциализации технологий кремниевых анодов.

Американский рынок силиконовых анодов в 2024 году составил 1 миллиард долларов.

• США набирают обороты на североамериканском рынке кремниевых анодов. Это поддерживается сильной федеральной поддержкой, предоставляемой для отечественного производства аккумуляторов через такие программы, как Закон о двухпартийной инфраструктуре и Закон о сокращении инфляции. Оба этих акта стимулируют экономику США к дальнейшему развитию современных батарей и электромобилей.
• Спрос на электромобили в США наряду с передовыми инвестициями в исследования и разработки, наряду с многочисленными производителями автомобилей и аккумуляторов, создает инновации в регионе и коммерчески интегрирует кремниевые аноды.
• Кроме того, все большее число потребителей, стремящихся к более быстрой зарядке и электромобилям большой дальности, повысило потребность в высокопроизводительных аккумуляторных материалах. Эти новые сдвиги усиливают интерес производителей и поставщиков к кремниевым анодам, что соответствует повышенным ожиданиям устойчивости рынка в США.

Доля рынка силиконовых анод

Рынок кремниевых анодов консолидируется с конкурирующими компаниями, такими как Sila Nanotechnologies, Amprius Technologies, Wacker Chemie, Enovix и Enevate Corporation, повышающими функциональность материалов и масштабируемость производства. Конкуренция сосредоточена в первую очередь на увеличении плотности энергии, срока службы и технологичности с текущими линиями производства литий-ионных батарей. Инновации продолжают разрабатывать решения проблем объемного расширения кремния в рамках инженерных требований к электромобилям и портативной бытовой электронике.

Компания Silicone Anodes Market

Сила Нанотехнологии Компания работает над новыми кремниево-доминантными композитными анодными материалами, которые заменяют традиционные графитовые аноды в литий-ионных батареях и могут обеспечить значительно более высокую плотность энергии. Их основное внимание уделяется автомобильной и бытовой электронике, но они также намерены коммерчески расширить производство через отечественные заводы в США.

Технологии Amprius применяет запатентованную кремниевую нанопроводную структуру, чтобы преуспеть в разработке высокопроизводительных кремниевых анодов. Эти материалы удовлетворяют критическим требованиям к плотности энергии и времени заряда, необходимым для электрической авиации, беспилотников и высокопроизводительных носимых устройств. Они все еще находятся в экспериментальном производстве, но планируют перейти к крупномасштабному производству.

Ваккер Чеми Производит и разрабатывает силаны высокой чистоты и полимерный силофон, а также предоставляет услуги анодов на основе кремния для батарей нового поколения. Wacker объединяет свои ноу-хау в области химии материалов и коммерциализации промышленных процессов, чтобы удовлетворить растущий рынок производителей аккумуляторов и научно-исследовательских институтов.

Эновик Разрабатывает литий-ионные батареи с полностью активными кремниевыми анодами на основе модифицированной конструкции батареи, которая решает проблему расширения. Их целевыми рынками являются мобильные и носимые приложения с высококачественной объемной плотностью энергии и длительным сроком службы.

Enevate Corporation занимается созданием кремниевых композиционных анодов для сверхбыстрой зарядки литий-ионной батареи. Его решение обеспечивает большую плотность энергии и сокращение времени зарядки и, таким образом, хорошо подходит для электромобилей. Фирма работает с аккумуляторными и автомобильными партнерами для внедрения своих технологий на основных платформах.

Силиконовые аноды Новости индустрии

• май 2025BASF и Group14 Technologies Сообщается о полностью разработанном решении для кремниевых анодных батарей, включающем связующее вещество Licit от BASF и SCC55 от Group 14. Они достигли заметных этапов, которые включали быструю зарядку с высокой плотностью энергии, более 500 циклов при 45 ° C и дальнейшее ускорение внедрения кремниевых батарей.
• май 2025Компания Himadri Speciality Chemicals объединила свои усилия с австралийской Sicona Battery Technologies, создав первый завод по производству анодов из кремния и углерода в Индии. Партнерство было сосредоточено на коммерциализации и локализации технологии SiCx от Sicona, которая улучшает литий-ионные батареи с увеличением плотности энергии на 20% и повышением эффективности зарядки на 40%.
• май 2025Volt14, стартап в области аккумуляторных технологий, привлек 1,87 миллиона долларов в предсерии Финансирование, направленное на увеличение производства анодов, богатых кремнием, и расширение технического персонала для подготовки к коммерческому запуску аккумуляторных материалов следующего поколения.
• Март 2025Amprius Technologies отгрузила свои 6.3Ah 21700 SiCore цилиндрические кремниевые анодные ячейки компании LEV включены в список Fortune 500. Ячейка была оценена на основе доставки 315 Втч / кг плотности энергии с 800-цикловым сроком службы и дополнительной 25% емкостью, чем базовые ячейки 5,0Ач.
• Февраль 2025Нео Батарейные материалы с Rockwell Automation работали над автоматизацией нового 240-тонного кремниевого анода Neo, расположенного в Виндзоре, Онтарио. Цель состоит в том, чтобы конкурировать с разрывами в цепочках поставок в северо-восточной Америке с масштабируемыми передовыми производственными возможностями.
• Январь 2025Нео Аккумуляторные материалы попали в центр внимания с объявлением о планах по строительству первого передового завода по производству кремниевых анодов в Онтарио в Канаде, который, как ожидается, будет производить 5000 тонн в год.
• ноября 2024 годаПоско. Группа закончила свой завод по производству кремниевых анодных материалов в Поханге. С годовой мощностью 550 тонн он теперь может поддерживать производство 275 000 электромобилей. Это достижение завершило весь процесс производства кремниевых анодов, повысив конкурентоспособность материалов для батарей следующего поколения.

Отчет по исследованию рынка силиконовых анодов включает в себя углубленный охват отрасли. с оценками и прогнозом по выручке в миллиард долларов США и объему в пересчете на тонны кило с 2021 по 34 годы для следующих сегментов:

Рынок, по материалам

• Кремниевые наночастицы
• Кремниевые нанопровода/нанотрубки
• Силикон-углеродные композиты
• Оксид кремния/SiOx
• Силиконовые тонкие пленки
• Другие

Рынок по типу батареи

• Литий-ионные батареи
  • Цилиндрические клетки
  • сумчатые клетки
  • Призматические клетки
• Литий-полимерные батареи
• Твердотельные батареи
• Другие

Рынок, по применению

• автомобильный
  • Аккумуляторные электромобили
  • Plug-in гибридные электромобили
  • Гибридные электромобили
  • Коммерческие автомобили
• потребительская электроника
  • Смартфоны
  • Ноутбуки и планшеты
  • Носимые устройства
  • Другие
• Системы хранения энергии
  • жилой дом
  • Коммерческий
  • Полезность-масштаб
  • Microgrid и off-grid
• промышленный
  • Силовые инструменты
  • Оборудование для обработки материалов
  • Другие
• Аэрокосмическая и оборонная
• Другие

Указанная выше информация предоставляется для следующих регионов и стран:

• Северная Америка
  • США.
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • Великобритания
  • Франция
  • Испания
  • Италия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Австралия
  • Южная Корея
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Аргентина
  • Остальная часть Латинской Америки
• Ближний Восток и Африка
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • ОАЭ
  • Остальная часть Ближнего Востока и Африки