MARKT FüR BATTERIEN ANALYSE

Die globale Strukturbatteriemarktgröße wurde bei US$ 165.69 Mn in 2023 und wird voraussichtlich eine jährliche Zuwachsrate von (CAGR) von 21 % von 2023 bis 2030.

Eine globale Strukturbatterie ist eine Art Energiespeicher, der auch als Bauteil in einem System oder Gerät dient. Dies bedeutet, dass die Batterie mechanische Belastungen tragen kann und gleichzeitig elektrische Energie speichert und liefert. Diese Dual-Funktionalität kann helfen, Gewicht zu reduzieren und Effizienz in verschiedenen Anwendungen zu erhöhen, wie Elektrofahrzeuge, Drohnen und tragbare elektronische Geräte. Das Konzept der strukturellen Batterien ist nicht neu, aber die jüngsten Fortschritte in der Materialwissenschaft und Ingenieurwissenschaften haben sie mehr machbar gemacht. Diese Batterien werden typischerweise aus multifunktionalen Materialien hergestellt, die Strom leiten, mechanische Spannungen widerstehen und Energie speichern können.

Globale strukturelle Batteriemärkte: Regionale Einblicke

• Nordamerika: Nordamerika wird aufgrund der Präsenz großer Automobilhersteller und der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen ein bedeutender Markt für Baubatterien sein. Insbesondere die USA waren an der Spitze der Elektrofahrzeugannahme, die den Markt für Baubatterien in der Region antreibt.
• Europa: Europa ist auch eine Schlüsselregion für den strukturellen Batteriemarkt, angetrieben durch strenge Emissionsvorschriften und den Schub für nachhaltige Transportlösungen. Länder wie Deutschland, die U.K. und Norwegen stehen vor der Einführung von Elektrofahrzeugen und schaffen Möglichkeiten für strukturelle Batterietechnologien.
• Asia Pacific: Die Region Asien-Pazifik erlebt durch die rasche Expansion der Automobilindustrie und die zunehmende Übernahme von Elektrofahrzeugen ein erhebliches Wachstum im Baumarkt. Länder wie China, Japan und Südkorea führen in der Produktion von Elektrofahrzeugen und haben Politiken zur Entwicklung fortschrittlicher Energiespeichertechnologien.

Analyst Ansicht:

Der globale strukturelle Batteriemarkt wird voraussichtlich im Prognosezeitraum deutlich ansteigen, was durch die steigende Nachfrage nach leichten und innovativen Batterielösungen aus verschiedenen Branchen bedingt ist. Die zunehmende Übernahme von Elektrofahrzeugen weltweit wird ein wichtiger Wachstumstreiber für strukturelle Batterien sein, da Autohersteller auf der Suche nach Batterielösungen sind, die EVs strukturelle Steifigkeit bei gleichzeitig steigendem Fahrbereich erhöhen. Darüber hinaus wird mit der Annahme von Strukturbatterien ein Wachstum in der erneuerbaren Energieindustrie für die Entwicklung integrierter Solarpaneele mit Energiespeicherkapazitäten erwartet.

Die hohen Herstellungskosten und die begrenzte Verfügbarkeit von Materialien heben jedoch das Wachstum des strukturellen Batteriemarktes weiter zurück. Die Entwicklung kosteneffizienter Fertigungstechniken für die Großproduktion bleibt eine Herausforderung. Ebenso ist auch die Verfügbarkeit von leichten, aber langlebigen Materialien, die mechanischen Beanspruchungen standhalten können, begrenzt.

Abbildung 1: Globaler Anteil am Batteriemarkt (%), Nach Region, 2022

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Globale strukturelle Batteriemarkttreiber:

• Anbau von Elektrofahrzeugen: Die zunehmende Übernahme von Elektrofahrzeugen (EV) ist ein wichtiger Treiber für die Entwicklung und Verwendung von Baubatterien. Mit steigender Nachfrage nach EVs besteht ein Bedarf an effizienteren und leichten Energiespeicherlösungen. Strukturbatterien können diesen Bedarf möglicherweise erfüllen, indem sie sowohl als Energiespeicher als auch als Bauteil dienen, wodurch das Gewicht reduziert und die Effizienz des Fahrzeugs erhöht wird. Darüber hinaus treibt die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen und die Notwendigkeit, die CO2-Emissionen zu reduzieren, auch die Annahme von EVs an. Zum Beispiel, Laut der International Energy Agency, im Jahr 2022, Der Elektroautomarkt erlebt einen Anstieg der Nachfrage, mit Verkäufen prognostiziert um 35%.
• Erhöhung der Investitionen in die Integration erneuerbarer Energien: Die zunehmenden Investitionen in die Erneuerbare-Energie-Integration sind in der Tat ein wichtiger Treiber für die Entwicklung und die Annahme von Strukturbatterien. Da mehr erneuerbare Energiequellen wie Solar und Wind in das Netz integriert sind, besteht ein wachsender Bedarf an effizienten und zuverlässigen Energiespeicherlösungen. Strukturbatterien können diese Notwendigkeit möglicherweise erfüllen, indem sie eine Möglichkeit bieten, die von diesen erneuerbaren Quellen erzeugte Energie zu speichern und bei Bedarf zu liefern. Im Jahr 2023 hat die US-Abteilung für Energie (DOE) eine Investition von 3,5 Milliarden US-Dollar in 58 Projekte von 44 Staaten angekündigt. Ziel ist es, die Widerstandsfähigkeit des alternden amerikanischen Stromnetzes zu erhöhen, um starken Wetter- und Wildbränden standzuhalten und gleichzeitig die Integration erneuerbarer Energiequellen zu erleichtern.

Globaler Markt für strukturelle Batterien Möglichkeiten:

• Verbesserte Energiedichte und Leistungsdichte: Material wie Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen, Lithium-Ionen und andere können möglicherweise die Energiedichte und Leistungsdichte von Strukturbatterien erhöhen. Diese Materialien haben eine außergewöhnliche elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Oberfläche, die die Ladungsspeicherkapazität der Batterie verbessern kann. So stieg die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Kfz-Batterien (Li-Ionen) im Jahr 2022, mit einem bemerkenswerten Anstieg von 65 % auf 550 GWh, bis zu 330 GWh im Jahr 2021. Dieses beträchtliche Wachstum kann in erster Linie auf den Umsatz von Elektro-Fahrgastwagen zurückzuführen sein, der im Jahr 2022 einen Anstieg von 55 % gegenüber dem Vorjahr verzeichnete.
• Verbesserte mechanische Festigkeit und erhöhte Lebensdauer: Nanokomposite, die durch Einbetten von Nanopartikeln in ein Matrixmaterial hergestellt werden, können die mechanische Festigkeit von Strukturbatterien verbessern. Dies kann die Batterien langlebiger und in der Lage, höhere Lasten zu tragen. Nanotechnologie kann auch die Lebensdauer von Strukturbatterien verbessern. Im Bereich der Nanotechnologie hat der Bereich der Nanotechnologie eine entscheidende Rolle gespielt, um signifikante Fortschritte in der Computer- und Elektronikindustrie zu erzielen. Dieser Fortschritt hat zu schnelleren, kleineren und hochtragbaren Systemen geführt, die in der Lage sind, immer größere Informationsmengen zu verarbeiten und zu speichern.

Globaler Markt für strukturelle Batterien Trends:

• Dünner Film und gedruckte Batterien: Dünne Film- und Druckbatterien stellen aufgrund ihrer Fähigkeit, flexible Formfaktoren zu bieten, eine leichte Integration in verschiedene Materialien, reduzierte Gewicht- und Platzanforderungen, Anpassung an einzigartige Designs, geringe Umweltauswirkungen und Eignung für eine Vielzahl von Anwendungen, von IoT-Geräten bis hin zu medizinischen Geräten und flexibler Elektronik, einen neuen Trend im strukturellen Batteriemarkt dar. Als Forschung und Entwicklung in diesem Bereich sind Dünnschicht- und Druckbatterien positioniert, um innovative und nachhaltige Energielösungen für unterschiedliche Branchen zu bieten.
• Rise of IoT und Smart Connectivity: Der Anstieg des Internet of Things (IoT) und die intelligente Konnektivität treiben das Wachstum des globalen strukturellen Batteriemarktes durch die Förderung einer Nachfrage nach energieeffizienten, platzsparenden und langlebigen Stromlösungen für IoT-Geräte voran. Da IoT-Geräte kleiner und häufiger werden, bieten strukturelle Batterien, die sowohl strukturelle als auch Energiespeicherfunktionen bedienen können, eine überzeugende Lösung. Darüber hinaus reduzieren diese Batterien den Wartungsbedarf, gewährleisten einen ununterbrochenen Betrieb, erfüllen unterschiedliche Designanforderungen und orientieren sich an Nachhaltigkeitsziele, während sie nahtlos mit Sensoren und Monitoring-Komponenten integriert werden, was sie zu einem entscheidenden Treiber für die Expansion des globalen Batteriemarktes macht. Wie bereits im Mai 2023 von IoT Analytics berichtet wurde, stiegen die weltweiten IoT-Verbindungen im Jahr 2022 um 18 %, was insgesamt 14,3 Milliarden aktive Endpunkte zur Folge hatte. Projektionen von IoT Analytics zeigen für das Jahr 2023 ein voraussichtliches Wachstum von 16 % im globalen Anteil an vernetzten IoT-Geräten, das möglicherweise 16,7 Milliarden aktive Endpunkte erreicht.

Globale strukturelle Batteriemarktrückhaltungen:

• Hohe Produktionskosten für Baubatterien: Die hohen Produktionskosten von Strukturbatterien sind in der Tat eine erhebliche Zurückhaltung ihrer weit verbreiteten Annahme. Mehrere Faktoren tragen zu diesen hohen Kosten bei: Fortgeschrittene Materialstrukturbatterien benötigen fortschrittliche, multifunktionale Materialien, die Strom leiten, mechanische Spannungen standhalten und Energie speichern können. Diese Materialien, wie Kohlefaserverbunde, sind oft aufwendig herzustellen.
• Gegengewicht: Obwohl die hohen Kosten für strukturelle Batterien hoch sind, können sie langfristige Einsparungen durch Verringerung des Gewichtes und Erhöhung der Effizienz des Systems oder Gerätes bieten. Dies kann zu einem geringeren Energieverbrauch und Betriebskosten im Laufe der Zeit führen. Fortschritte in der Materialwissenschaft und Fertigungstechnologien könnten die Produktionskosten von Baubatterien möglicherweise reduzieren.
• Begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen: Die begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen ist in der Tat eine erhebliche Zurückhaltung für die Herstellung von Baubatterien. Diese Batterien benötigen fortschrittliche, multifunktionale Materialien, die Strom führen können, mechanischen Spannungen standhalten und Energie speichern können. Diese Materialien, wie Kohlefaserverbunde oder Nanomaterialien, verlassen sich oft auf spezifische Rohstoffe, die kaum oder schwer quellen können.
• Gegengewicht: Während die begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen eine wichtige Herausforderung für die Herstellung von Strukturbatterien ist, können Recycling- und Reuse Industries möglichst viel auf Recycling und Wiederverwendung von Materialien konzentrieren. Dies reduziert nicht nur die Nachfrage nach Rohstoffen, sondern hilft auch bei der Abfallwirtschaft.

Abbildung 2: Globale Strukturbatterie Marktanteil (%) Nach Materialtyp, 2022

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Globale Segmentierung der Strukturbatterie:

Der globale strukturelle Batteriemarktbericht wird in Materialtyp, Anwendung, Endbenutzer, Batterietyp, Leistungsfähigkeit, Vertriebskanal und Region segmentiert.

Basierend auf Materialtyp wird der Markt in metallbasierte Strukturbatterien, polymerbasierte Strukturbatterien und Composite-basierte Strukturbatterien segmentiert. Auf Basis der Anwendung wird der Markt in Automotive, Aerospace, Consumer Electronics, Medical Devices, Renewable Energy Systems und andere segmentiert. Basierend auf Endbenutzern wird der Markt in Original Equipment Manufacturers (OEMs), Battery Manufacturers und Research Institutes und Universitäten segmentiert. Basierend auf Batterietyp wird der Markt in Lithium-Ionen-Strukturbatterien, Solid-State-Strukturbatterien und andere Batteriechemien segmentiert. Basierend auf Power Capacity wird der Markt in Low Power Struktur Batterien, Medium Power Struktur Batterien und High Power Struktur Batterien segmentiert. Basierend auf Sales Channel wird der Markt zu Direktverkäufen (OEMs, Batteriehersteller), Distributoren und Händlern und Online-Einzelhandeln segmentiert und auf Geographie basiert, Markt wird in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika und Middle East & Africa segmentiert.

Globaler struktureller Batteriemarkt: Schlüsselentwicklungen

• Im August 2022 hat Tesla Pläne für eine neue Modell-Y-Version mit einem strukturellen Akkupack von BYD vorgestellt. Dieses innovative Fahrzeug wird im Giga Berlin-Werk in Deutschland produziert.
• Im Jahr 2020 kündigte Volkswagen, ein deutscher Automobilhersteller, eine Partnerschaft mit QuantumScape, einem Solid-State-Batterie-Startup an. Die Partnerschaft zielt darauf ab, Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge zu entwickeln, einschließlich potenzieller Anwendungen in Strukturbatterien.
• Im Jahr 2021 kündigte Solid Power eine Partnerschaft mit BMW, einem deutschen multinationalen Hersteller von Luxusfahrzeugen und Motorrädern, an. Die Zusammenarbeit beinhaltet gemeinsame Entwicklungsbemühungen zur Weiterentwicklung der Solid-State-Batterie-Technologie für Automotive-Anwendungen, die die Integration in strukturelle Komponenten beinhalten könnten.
• Im Oktober 2021 führte Tesla bei einer Tour durch Gigafactory Berlin ein innovatives Strukturbatteriepaket mit 4680 Zellen ein.

Globaler struktureller Batteriemarkt: Hauptunternehmen Einblicke

Hauptakteure im globalen Batteriemarkt sind Tesla, Inc.U.S., BMW AG (Deutschland), Airbus SE (Frankreich), Samsung SDI Co., Ltd. (Südkorea), Saft Groupe S.A. (Frankreich), Cadenza Innovation, Inc. (U.S.), Excellatron Solid State, LLC (U.S.), General Motors (U.S.), BYD (China), FarS.

Definition: Eine Baubatterie ist eine Art Energiespeicher, der auch als Baukomponente in einem System oder Gerät dient. Dies bedeutet, dass die Batterie mechanische Belastungen tragen kann und gleichzeitig elektrische Energie speichert und liefert. Diese Dual-Funktionalität kann helfen, Gewicht zu reduzieren und Effizienz in verschiedenen Anwendungen zu erhöhen, wie Elektrofahrzeuge, Drohnen und tragbare elektronische Geräte. Die Batterien werden typischerweise aus multifunktionalen Materialien hergestellt, die Strom leiten, mechanische Spannungen widerstehen und Energie speichern können.