MERCADO DE BATERIA ESTRUTURAL ANALYSIS

O tamanho global do mercado da bateria estrutural foi avaliado em US$ 165.69 Mn em 2023 e é esperado para testemunhar uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 21% de 2023 a 2030.

Uma bateria estrutural global é um tipo de dispositivo de armazenamento de energia que também serve como um componente estrutural em um sistema ou dispositivo. Isso significa que a bateria pode carregar cargas mecânicas, enquanto também armazena e entrega energia elétrica. Esta funcionalidade dupla pode ajudar a reduzir o peso e aumentar a eficiência em várias aplicações, tais como veículos elétricos, drones e dispositivos eletrônicos portáteis. O conceito de baterias estruturais não é novo, mas os avanços recentes em ciência e engenharia de materiais tornaram-nos mais viáveis. Estas baterias são tipicamente feitas de materiais multifuncionais que podem conduzir eletricidade, suportar tensões mecânicas e armazenar energia.

Global Structural Battery Market: Insights regionais

• América do Norte: Espera-se que a América do Norte seja um mercado significativo para baterias estruturais devido à presença de grandes fabricantes automotivos e à crescente demanda por veículos elétricos. Os EUA, em particular, estiveram na vanguarda da adoção de veículos elétricos, impulsionando o mercado para baterias estruturais na região.
• Europa: A Europa é também uma região chave para o mercado de baterias estruturais, impulsionada por regulamentos rigorosos de emissão e o impulso para soluções de transporte sustentáveis. Países como Alemanha, Reino Unido e Noruega estiveram na vanguarda da adoção de veículos elétricos, criando oportunidades para tecnologias de bateria estrutural.
• Ásia Pacific: A região Ásia-Pacífico está testemunhando um crescimento significativo no mercado de baterias estruturais devido à rápida expansão da indústria automotiva e à crescente adoção de veículos elétricos. Países como China, Japão e Coreia do Sul estão liderando na produção de veículos elétricos e têm políticas que promovem o desenvolvimento de tecnologias avançadas de armazenamento de energia.

Visualização do analista:

Espera-se que o mercado global da bateria estrutural cresça significativamente ao longo do período de previsão impulsionado pela crescente demanda por soluções de bateria leves e inovadoras de várias indústrias. A crescente adoção de veículos elétricos em todo o mundo será um driver de crescimento chave para baterias estruturais, pois os fabricantes de automóveis estão procurando soluções de bateria que adicionam rigidez estrutural para EVs, enquanto também aumenta a faixa de condução. Além disso, espera-se que a adoção de baterias estruturais testemunhe o crescimento da indústria de energia renovável para o desenvolvimento de painéis solares integrados com recursos de armazenamento de energia.

No entanto, altos custos de fabricação e disponibilidade limitada de materiais continuam a restringir o crescimento do mercado de baterias estruturais. Desenvolver técnicas de fabricação econômicas para a produção em grande escala continua sendo um desafio. Da mesma forma, a disponibilidade de materiais leves mas duráveis que podem suportar tensões mecânicas também é limitada.

Figura 1: Global Structural Battery Market Share (%), Por Região, 2022

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Drivers globais de mercado de bateria estrutural:

• Aumento da adoção de veículos elétricos: A crescente adoção de veículos elétricos (EVs) é um grande condutor para o desenvolvimento e uso de baterias estruturais. À medida que a demanda por EVs aumenta, há uma necessidade de soluções de armazenamento de energia mais eficientes e leves. As baterias estruturais podem potencialmente atender a essa necessidade, servindo como um dispositivo de armazenamento de energia e um componente estrutural, reduzindo assim o peso e aumentando a eficiência do veículo. Além disso, a mudança para as fontes de energia renováveis e a necessidade de reduzir as emissões de carbono também estão impulsionando a adoção de EVs. Por exemplo, De acordo com a Agência Internacional de Energia, em 2022, o mercado de veículos elétricos está experimentando um aumento na demanda, com as vendas projetadas para aumentar em 35%.
• Aumentar os investimentos na integração de energias renováveis: Os investimentos crescentes na integração de energias renováveis são, de facto, um importante motor para o desenvolvimento e a adopção de baterias estruturais. À medida que mais fontes de energia renováveis como solar e vento são integradas na rede, há uma crescente necessidade de soluções eficientes e confiáveis de armazenamento de energia. As baterias estruturais podem potencialmente atender a essa necessidade, fornecendo uma maneira de armazenar a energia gerada por essas fontes renováveis e entregá-la quando necessário. Em 2023, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) anunciou um investimento de 3,5 bilhões de dólares em 58 projetos que abrangem 44 estados. O objetivo é melhorar a resiliência da rede de energia americana envelhecida para suportar climas severos e incêndios selvagens, facilitando também a integração de fontes de energia renováveis.

Mercado de bateria estrutural global Oportunidades:

• Melhor densidade de energia e densidade de energia: Material como nanotubos de carbono ou grafeno, íon de lítio, e outros podem potencialmente aumentar a densidade de energia e densidade de energia das baterias estruturais. Estes materiais têm condutividade elétrica excepcional e uma área de superfície elevada, que pode melhorar a capacidade de armazenamento de carga da bateria. Por exemplo, a demanda por baterias de íon de lítio automotivo (Li-ion) subiu em 2022, experimentando um aumento notável de 65% para alcançar 550 GWh, acima do 330 GWh registrado em 2021. Este crescimento substancial pode ser atribuído principalmente à expansão nas vendas de carros de passageiros elétricos, que viu um aumento de 55% em novos registros em 2022 em comparação com o ano anterior.
• Força mecânica aprimorada e aumento da vida útil: Nanocompositos, que são feitos pela incorporação de nanopartículas em um material de matriz, podem melhorar a resistência mecânica das baterias estruturais. Isso pode tornar as baterias mais duráveis e capazes de carregar cargas mais altas. A nanotecnologia também pode melhorar a vida útil das baterias estruturais. Por exemplo, o campo da nanotecnologia tem desempenhado um papel fundamental na condução de progressos significativos na computação e na eletrônica. Este progresso resultou em sistemas mais rápidos, menores e altamente portáteis capazes de manusear e armazenar volumes cada vez mais vastos de informação

Mercado de bateria estrutural global Evolução:

• Filme fino e baterias impressas: Filme fino e baterias impressas representam uma tendência emergente no mercado de baterias estruturais devido à sua capacidade de oferecer fatores de forma flexíveis, integração leve em vários materiais, requisitos de peso e espaço reduzidos, personalização para projetos únicos, baixo impacto ambiental e adequação para uma ampla variedade de aplicações, de dispositivos IoT para equipamentos médicos e eletrônica flexível. À medida que a pesquisa e o desenvolvimento neste campo avançam, as baterias finas e impressas estão posicionadas para desempenhar um papel fundamental no fornecimento de soluções de energia inovadoras e sustentáveis para diversas indústrias.
• Rise of IoT e conectividade inteligente: O aumento da Internet das Coisas (IoT) e da conectividade inteligente está impulsionando o crescimento do mercado global de baterias estruturais, promovendo uma demanda por soluções de energia eficientes, econômicas e duráveis para dispositivos IoT. À medida que os dispositivos de IoT se tornam menores e mais prevalentes, as baterias estruturais, capazes de servir as funções de armazenamento estrutural e de energia, oferecem uma solução convincente. Além disso, essas baterias reduzem as necessidades de manutenção, garantindo operação ininterrupta, atender a diversos requisitos de projeto e alinhar com objetivos de sustentabilidade, enquanto integram perfeitamente com sensores e componentes de monitoramento, tornando-os um driver crucial para a expansão do mercado global de baterias estruturais. Para a instância, como relatado pelo IoT Analytics em maio de 2023, houve um aumento de 18% nas conexões de IoT em todo o mundo durante 2022, resultando em um total de 14,3 bilhões de endpoints ativos. Projeções do IoT Analytics indicam um crescimento antecipado de 16% na contagem global de dispositivos IoT conectados para o ano de 2023, potencialmente alcançando 16,7 bilhões de endpoints ativos.

Restrições globais do mercado da bateria estrutural:

• Alto custo de produção de baterias estruturais: O alto custo de produção das baterias estruturais é, de facto, uma restrição significativa à sua adopção generalizada. Vários fatores contribuem para estes altos custos: Materiais avançados baterias estruturais exigem materiais avançados, multifuncionais que podem conduzir eletricidade, suportar tensões mecânicas e armazenar energia. Estes materiais, como compostos de fibra de carbono, são muitas vezes caros para produzir.
• Contrapeso: Embora o custo inicial das baterias estruturais seja alto, eles podem fornecer economias de longo prazo, reduzindo o peso e aumentando a eficiência do sistema ou dispositivo. Isso pode levar a um menor consumo de energia e custos operacionais ao longo do tempo. Os avanços nas tecnologias de ciência e fabricação de materiais podem potencialmente reduzir o custo de produção de baterias estruturais.
• Disponibilidade limitada de matérias-primas: A disponibilidade limitada de matérias-primas é de fato uma restrição significativa para a produção de baterias estruturais. Estas baterias exigem materiais avançados, multifuncionais que podem conduzir eletricidade, suportar tensões mecânicas e armazenar energia. Estes materiais, tais como compostos de fibra de carbono ou nanomateriais, muitas vezes dependem de matérias-primas específicas que podem ser escassos ou difíceis de fonte.
• Contrapeso: Enquanto a disponibilidade limitada de matérias-primas é um desafio significativo para a produção de baterias estruturais, Recycling e Reuse Industries pode se concentrar na reciclagem e reutilização de materiais tanto quanto possível. Isso não só reduz a demanda por matérias-primas, mas também ajuda na gestão de resíduos.

Figura 2: Global Structural Battery Market Share (%) Por Tipo de Material, 2022

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Segmentação global do mercado da bateria estrutural:

O relatório global do mercado da bateria estrutural é segmentado em Tipo de Material, Aplicação, Usuário Final, Tipo de Bateria, Capacidade de Energia, Canal de Vendas e Região.

Com base no Tipo de Material, o mercado é segmentado em Baterias Estruturais Baseadas em Metal, Baterias Estruturais Polimerados e Baterias Estruturais Compostas. Com base na aplicação, o mercado é segmentado em Automotive, Aeroespacial, Electrónica de Consumo, Dispositivos Médicos, Sistemas de Energia Renovável e Outros. Com base no usuário final, o mercado é segmentado em fabricantes de equipamentos originais (OEMs), fabricantes de bateria e institutos de pesquisa e universidades. Com base no tipo de bateria, o mercado é segmentado em baterias estruturais de íons de lítio, baterias estruturais de estado sólido e outros químicos de bateria. Com base na capacidade de energia, o mercado é segmentado em baterias estruturais de baixa potência, baterias estruturais de média potência e baterias estruturais de alta potência. Com base no Sales Channel, o mercado é segmentado em Direct Sales (OEMs, Fabricantes de Baterias), Distribuidores e Revendedores, e Online Retail, e com base na Geografia, o mercado é segmentado na América do Norte, Europa, Ásia Pacífico, América Latina e Oriente Médio e África.

Global Structural Battery Market: Principais desenvolvimentos

• Em agosto de 2022, Tesla revelou planos para uma nova versão Model Y com um pacote de bateria estrutural fornecido pela BYD. Este veículo inovador será produzido na fábrica de Giga Berlin na Alemanha.
• Em 2020, a Volkswagen, um fabricante de automóveis alemão anunciou uma parceria com a QuantumScape, uma startup de bateria de estado sólido. A parceria visa desenvolver baterias de estado sólido para veículos elétricos, incluindo aplicações potenciais em baterias estruturais.
• Em 2021, a Solid Power, uma empresa de bateria de estado sólido, anunciou uma parceria com a BMW, uma fabricante multinacional alemã de veículos de luxo e motocicletas. A colaboração envolve esforços conjuntos de desenvolvimento para avançar a tecnologia de bateria de estado sólido para aplicações automotivas, o que poderia incluir a integração em componentes estruturais.
• Em outubro de 2021, Durante uma turnê de Gigafactory Berlin, Tesla introduziu um inovador pacote de bateria estrutural equipado com 4680 células.

Mercado Global de Baterias Estruturais: Principais Empresas

Principais jogadores que operam no mercado global de baterias estruturais são Tesla, Inc.U.S., BMW AG (Alemanha), Airbus SE (França), Samsung SDI Co., Ltd. (Coreia do Sul), Saft Groupe S.A. (França), Cadenza Innovation, Inc. (EUA), Excellatron Solid State, LLC (EUA), General Motors (EUA), BYD (China), Chem

Definição: Uma bateria estrutural é um tipo de dispositivo de armazenamento de energia que também serve como um componente estrutural em um sistema ou dispositivo. Isso significa que a bateria pode carregar cargas mecânicas, enquanto também armazena e entrega energia elétrica. Esta funcionalidade dupla pode ajudar a reduzir o peso e aumentar a eficiência em várias aplicações, tais como veículos elétricos, drones e dispositivos eletrônicos portáteis. As baterias são tipicamente feitas de materiais multifuncionais que podem conduzir eletricidade, suportar tensões mecânicas e armazenar energia.