Рынок твердотельных электролитов — по материалу, форме, применению — мировой прогноз, 2025–2034 гг.

Твердотельные электролиты Размер рынка

Мировой рынок твердотельных электролитов в 2024 году оценивался в 23,7 миллиона долларов США, а к 2034 году ожидается, что он достигнет 61,7 миллиона долларов США, увеличившись на 10,1%. Твердотельные электролиты являются инновационными материалами, используемыми в твердотельных батареях, заменяя жидкие или гелевые электролиты, присутствующие в обычных литий-ионных батареях. С этими твердыми электролитами безопасность повышается за счет устранения рисков воспламеняемости, в то время как включены более высокие плотности энергии, более быстрая зарядка и более длительный срок службы.

Неизбежное смещение рынка в сторону электромобилей является одним из наиболее важных факторов, способствующих росту твердотельных электролитов. МЭА заявляет, что электромобили пересекли 17 миллионов автомобилей, проданных во всем мире в 2024 году, что составляет около 20% от общего объема продаж автомобилей и с прогнозом, находится на пути к пересечению 25% к 2025 году. В Индии проникновение электромобилей выросло с 0,7% в 2020 году до 6,3% в 2024 году, и насчитывается более 5 миллионов зарегистрированных электромобилей. Всплеск демонстрирует высокий спрос на безрисковые, превосходные батареи, затвердевающие роль твердотельных электролитов в современных системах хранения энергии.

Традиционные литий-ионные батареи уже создавали проблемы безопасности, такие как проблемы с тепловым разрядом и пожарами. Теперь они касаются теплового бегства и пожарной опасности, требуя повышения безопасности батареи. Твердые батареи, с преимуществом перезаряжаемых невоспламеняющихся твердых электролитов, не дающих никаких рисков утечки и повышенной термической стабильности, устраняют риски утечки. Улучшенная надежность делает производительность критически важной для безопасности в приложениях для электромобилей и бытовой электроники, технологий и оборудования с пользовательскими аккумуляторами.

Внедрение керамических и полимерных композитных сульфидно-ионных проводников является прорывом в твердотельных электролитах, что повышает совместимость с активными материалами и повышает ионную проводимость. Однозначные успехи в производительности и эффективности работы твердотельных батарей делают их место на рынке неизбежным.

Увеличение потребности в батареях с высокой плотностью энергии в сочетании с повышенной безопасностью и улучшенным приемом электромобилей в сочетании с улучшенными твердотельными электролитами создают идеальные условия. Государственная политика, направленная также на поиск передовых технологий, позволяет заключать более легкие контракты.

Твердотельные электролиты Тенденции рынка

• Стратегические партнерства ускоряют темпы коммерциализацииПартнерские синергии объединяются для решения технологических проблем, связанных с твердотельными батареями для крупных автомобильных и энергетических компаний. Например, Toyota и Idemitsu сотрудничают в разработке и коммерческом масштабе твердотельных батарей с предполагаемой целью около 2027 или 2028 года. Это партнерство направлено на решение отраслевой проблемы создания стабильных и устойчивых к трещинам аккумуляторов, используя опыт Idemitsu в области материалов наряду с производственным мастерством Toyota.
• Совершенствование производственного процесса: Новые процессы изготовления твердотельных электролитов улучшают их качество, а также технологичность. Исследовательская группа Корейского научно-исследовательского института электротехники (KERI) разработала метод влажного синтеза, при котором время и стоимость обработки твердого электролита сокращаются более чем на 50%. Такой упорядоченный подход весьма ценен в отношении усилий массового производства и коммерциализации.
• Появление твердотельных электролитов на биоосновеАльтернативные материалы традиционным, используемым в твердотельных натриевых батареях, разрабатываются путем разработки твердотельных электролитов на биооснове. Исследователи из Университета Мэриленда разработали новую твердотельную натриевую батарею на основе NASICON, которая объединяет более устойчивый биоматериал для электролита вместо обычных литий-ионных аналогов.
• Продвижение создания высокопроизводительных твердотельных батарейСосредоточение внимания на улучшении эксплуатационных и эксплуатационных показателей твердотельных батарей активно проводится Stellantis и другими компаниями. Принятие электромобилей выиграет от разработки твердотельных батарей, с которыми сотрудничали Stellantis и стартап Factorial. Factorial и Stellantis разработали твердотельные батареи, которые могут быстро заряжаться за 18 минут, имеют плотность энергии 375 Втч / кг и проверенную надежность в широком температурном диапазоне.

Влияние тарифов

Тарифы существенно влияют на рынок твердотельных электролитов, влияя на производственные затраты, стабильность цепочки поставок и глобальную конкурентоспособность. Поскольку твердотельные батареи полагаются на критически важные материалы, такие как литий, кобальт и редкоземельные элементы, часто получаемые или обрабатываемые за рубежом, тарифы на импорт могут повысить затраты на сырье для производителей. Это приводит к повышению цен на компоненты аккумуляторов, что потенциально замедляет внедрение в таких секторах, как электромобили и бытовая электроника.

В регионах, вводящих тарифы, отечественные производители могут получить краткосрочную защиту от иностранных конкурентов, поощряя местные инвестиции в производство твердотельных электролитов. Тем не менее, ответные тарифы из других стран могут ограничить доступ к рынкам, препятствуя экспорту и сдерживая рост. Кроме того, неопределенность в отношении торговой политики может сдерживать долгосрочные инвестиции в исследования и разработки.

В глобальном масштабе тарифы могут фрагментировать цепочку поставок, заставляя компании искать альтернативные источники или перемещать производственные места, увеличивая логистическую сложность. В целом, хотя тарифы могут обеспечить стратегические выгоды для некоторых внутренних рынков, они обычно увеличивают затраты и создают проблемы для эффективного масштабирования рынка.

Твердотельные электролиты Анализ рынка

Рынок по материалу сегментирован на неорганические твердые электролиты, твердые электролиты на полимерной основе, композитные твердые электролиты, полимерно-керамические композиты и гибридные твердые электролиты. На неорганические твердые электролиты пришлось 39,4% доли рынка в 2024 году.

• Неорганические твердые электролиты лидируют на рынке твердотельных электролитов, поскольку они обеспечивают лучшую ионную проводимость, термостойкость и механическую прочность, что делает их хорошо подходящими для высокопроизводительных применений, таких как электромобили (EV) и хранение энергии на уровне сети.
• Эти материалы с литиевыми металлическими анодами повышают плотность энергии и глубину циклов разряда с другими электролитами на основе оксида металла, тем самым улучшая срок службы батарей, что имеет решающее значение для рынка электромобилей.
• Их негорючее свойство облегчает риски, связанные с жидкими электролитными системами. Их совместимость с текущими производственными системами повышает технологичность, немедленное включение в портативные энергосистемы.

Исходя из формы, рынок твердотельных электролитов сегментирован на объемные/пороховые, тонкие пленки, листы/мембраны и другие. Навал/порох составил 50,2% рынка в 2024 году.

• На рынке преобладают объемные или порошковые твердые электролиты из-за простоты обработки и совместимости с различными электродными материалами, расширяя применение в системах аккумуляторов большой емкости.
• Эта форма обеспечивает более легкое включение активного материала, что приводит к улучшению структурной уплотнения, что делает его идеальным для массового производства в автомобильных и стационарных системах хранения.
• Активные порошковые электролиты, такие как тиофосфат лития или соединения гранатового типа, используются в прототипах батарей следующего поколения из-за их исключительной ионной проводимости, механической прочности и прочности стойки.

Основываясь на применении, рынок твердотельных электролитов 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.

• Растущая глобальная потребность в увеличенном диапазоне электромобилей, уменьшенной частоте зарядки и более быстрых, безопасных и высокоэнергетических батареях превосходит все другие требования и смещает акцент в сторону электромобилей.
• Жидкий литий Ионные батареи остаются неотъемлемой частью любой платформы EV из-за проблем с утечкой и воспламеняемостью. Этот низкий риск, обеспечиваемый этими батареями, делает жидкую литиевую батарею намного безопаснее и эффективнее.
• Достижение целевых показателей выбросов и требований следующего поколения имеет решающее значение для автопроизводителей, инвестиции в эту область и автомобили будут стремительно расти в ближайшие несколько лет. Например, Toyota планирует коммерциализировать твердотельные аккумуляторные электромобили к 2027-2028 годам.
• По данным Международного энергетического агентства, рост мировых продаж автомобилей и электромобилей, превышающий 20%, превысил 17 миллионов, что подтверждает аргумент о том, что рынок твердотельных аккумуляторов также будет расти.

Рынок твердотельных электролитов в США в 2024 году составил 6,1 миллиона долларов.

• Североамериканский рынок твердотельных электролитов находится под сильным влиянием США из-за значительных исследований, финансируемых из федерального бюджета, в области аккумуляторов нового поколения и развития внутренней цепочки поставок. Электрическая твердотельная батарея, спонсируемая в рамках грантовой программы Министерства энергетики США по производству и переработке аккумуляторов и Закона о сокращении инфляции (2022), получает инновации и коммерциализируется ускоренными темпами из-за финансирования и налоговых кредитов, предоставляемых американским производителям аккумуляторов.
• Рост рынка также стимулируется увеличением расходов на электромобили и оборонную промышленность. В частности, Ford и General Motors резко увеличили свои расходы на исследования и разработки. Например, GM работает вместе с SES AI Corporation, чтобы первой вывести на рынок гибридную твердо-жидкую электролитную батарею, стремясь к 2027 году перейти на полностью твердотельную батарею, что укрепляет положение батареи в США.
• Растущие тенденции отечественных потребителей сместились в сторону электромобилей, которые требуют быстрой зарядки, максимальной безопасности и большой дальности движения - все это стало возможным благодаря твердотельным технологиям. Это изменение предпочтений потребителей наряду с заботой об окружающей среде и улучшением доступа к чистым вариантам транспортировки требует от автопроизводителей ускорения интеграции твердотельных аккумуляторных систем.

Твердотельные электролиты Доля рынка

Об этом положительном уровне консолидации свидетельствует присутствие таких участников рынка, как Toyota Motor Corporation, LG Energy, ProLogium Technology, QuantumScape и Samsung SDI, которые имеют разумную долю на рынке. Основная конкуренция среди этих фирм заключается в инновациях в энергоемкости твердотельных батарей, функциях безопасности и простоте массового производства. Все больше усилий сосредоточено на достижении масштабируемых твердотельных аккумуляторов автомобильного класса, которые требуют устойчивых цепочек поставок для удовлетворения растущих потребностей электромобилей, бытовой электроники и систем хранения энергии.

Твердотельные электролиты Рыночные компании

Toyota Motor Corporation Мы исследуем твердотельные батареи. Toyota разрабатывает твердотельные электролиты на основе оксида для улучшения термостойкости в отношении дальности движения и ресурсов исследований и разработок Университета штата Вашингтон.

LG Chem Работает над применением как сульфидных, так и оксидных твердотельных электролитов для электромобилей и систем хранения энергии. Компания нацелена на производство масштабируемого производства и интеграцию аккумуляторной платформы для коммерциализации.

Технология ProLogium Разрабатывает твердотельные литий-керамические батареи, ориентированные на потребительскую электронику и электрическую мобильность. Собственные полимерные электролитные материалы компании повышают безопасность, плотность энергии и гибкий форм-фактор структуры.

Квантовый побег Разрабатывает литий-металлические твердотельные аккумуляторные элементы с фирменным керамическим электролитным сепаратором. Их основное внимание уделяется автомобильным OEM-производителям, которые хотят быстрой зарядки и увеличения энергии на вес.

Samsung SDI Основное внимание уделяется разработке всех твердотельных батарей, которые включают в себя передовые аноды высокой емкости и электролиты на основе сульфида, поскольку компания стремится к сверхвысокой безопасности и объемной плотности энергии для электромобилей.

Твердотельные электролиты Новости отрасли

• май 2025Ампера Компания Inc достигла коммерческого рубежа, инициировав глобальные поставки своих порошков наносульфидных твердых электролитов производителям твердотельных батарей, тем самым укрепив свое положение в международной цепочке поставок аккумуляторов.
• Январь 2024ProLogium Technology представила свою кремниевую анодную батарею 106Ач и стала первой компанией в мире, которая начала производство твердотельных литиевых керамических батарей Giga. Это знаменует собой новое преобразующее достижение в промышленной трансформации батарей.
• Июль 2024 годаИсследования и разработка твердотельных литий-металлических батарей были ускорены, когда сотрудники Гонконгского университета науки и техники разработали передовые полимеры iCOF / PIL, демонстрирующие исключительную ионную проводимость и литий-ионный транспорт.
• Июнь 2024TDK Корпорация расширила линейку продуктов CeraCharge, заявив, что они достигли 1000 Втч / л, стократного увеличения плотности энергии твердого тела, превысив требования к расширению в носимые устройства и батареи размером с монету.
• Октябрь 2023 годаК 2027-2028 годам Idemitsu Kosan и Toyota намерены продавать все твердотельные батареи для электромобилей и публично подтвердили свое сотрудничество в достижении этой цели. Основное внимание будет уделено разработке методов массового производства твердых электролитов.

Отчет по исследованию рынка твердотельных электролитов включает в себя углубленный охват отрасли. с оценками и прогнозом по выручке в млн долларов США и объему в пересчете на тонны кило с 2021-2034 гг. для следующих сегментов:

Рынок, по материалам

• Неорганические твердые электролиты
  • Электролиты на основе оксидов
    • Тип Лизикона
    • тип NASICON
    • Перовскитный тип
    • Тип граната (LLZO)
    • Другие
  • Электролиты на основе сульфида
  • Тио-Лизикон
  • Аргиродитовый тип
  • Стеклянная керамика Li2S-P2S5
  • Другие
  • Электролиты на основе галида
  • Другие
• Твердые электролиты на основе полимеров
  • оксид полиэтилена (PEO) на основе
  • Поливинилиден фторид (PVDF) на основе
  • Поликарбонат на основе
  • Другие
• Композитные твердые электролиты
• Полимерно-керамические композиты
  • Композиты из полимерно-неорганической соли
  • Керамо-керамические композиты
  • Другие
• Гибридные твердые электролиты

Рынок по форме

• Насыпь/порошок
• Тонкие фильмы
• Листы/мембраны
• Другие

Рынок, по применению

• Электромобили
  • Пассажирские транспортные средства
  • Коммерческие автомобили
  • Двухколесные
• потребительская электроника
  • Смартфоны и планшеты
  • Ноутбуки и компьютеры
  • Носимые устройства
  • Другие
• Системы хранения энергии
  • жилой дом
  • Коммерческий
  • Полезность-масштаб
• Медицинские приборы
  • Имплантируемые устройства
  • Портативное медицинское оборудование
  • Другие
• Аэрокосмическая и оборонная
• Другие

Указанная выше информация предоставляется для следующих регионов и стран:

• Северная Америка
  • США.
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • Великобритания
  • Франция
  • Испания
  • Италия
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Австралия
  • Южная Корея
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Аргентина
• Ближний Восток и Африка
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • ОАЭ