Marktgröße und Prognose für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP)

Der Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) wächst in den letzten Jahren mit erheblichen Wachstumsraten immer schneller und es wird geschätzt, dass der Markt im Prognosezeitraum, d. h. von 2021 bis 2028, erheblich wachsen wird.

Die Vorteile von LMP-Batterien gegenüber herkömmlichen Batterien, die Umweltvorteile dieser Batterien und der boomende Markt für Elektroautos sind die Hauptantriebskräfte dieses Marktes. Der globale Marktbericht für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) bietet eine ganzheitliche Bewertung des Marktes für den Prognosezeitraum. Der Bericht umfasst verschiedene Segmente sowie eine Analyse der Trends und Faktoren, die auf dem Markt eine wesentliche Rolle spielen.

Definition des globalen Marktes für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP)

Eine Festkörperbatterie, die in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurde, besteht hauptsächlich aus einer Kathode, einer Anode und einem festen Elektrolyten. Die Struktur einer Lithium-Festkörperbatterie ist einfacher als die einer typischen LiB, und die vereinfachte Struktur mit festem Elektrolyten ermöglicht eine höhere Energiedichte. Feste Elektrolyte leiten nicht nur Li+-Ionen, sondern fungieren auch als Separator. In einer Lithium-Festkörperbatterie sind kein organischer Flüssigelektrolyt, Elektrolytsalz, Separator oder Bindemittel erforderlich, was den Montageprozess erheblich vereinfacht. Die Funktionsweise einer Lithium-Festkörperbatterie ähnelt der einer normalen LiB.

Während des Ladevorgangs lösen sich Lithiumionen aus dem Kathodenmaterial und gelangen über den Elektrolyten zur Anode, während Elektronen über den externen Schaltkreis zur Anode wandern. Lithiumionen und Elektronen verbinden sich zu vollständigeren Lithiumatomen. Der Entladevorgang ist genau umgekehrt. Obwohl Lithium-Festkörperbatterien auf Basis anorganischer Festelektrolyte ihr großes Potenzial für Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme im großen Maßstab bewiesen haben, ist weitere Forschung erforderlich, um ihre Energiedichte, Entladeleistung und Zyklenstabilität bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung ausgezeichneter Sicherheit zu verbessern.

Von einer Kommerzialisierung für industrielle Zwecke sind sie noch weit entfernt, was umfangreiche Forschung und ein zeitaufwändiges Verfahren erfordern wird. Um eine Lithium-Festkörperbatterie außerhalb des Labors funktionsfähig zu machen, müssen mehrere Elemente berücksichtigt werden, darunter Festelektrolyte, Elektroden, Schnittstelleneigenschaften und Konstruktionsdesign. Die hohen Kosten und der geringe Produktionsumfang von Festelektrolyten mit guter Ionenleitfähigkeit erschweren den Einsatz von Lithium-Festkörperbatterien.

Weltweiter Überblick über den Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP)

Die treibenden Faktoren hinter diesem Markt sind die Vorteile dieses Marktes, zu denen bessere Energiedichten gehören. Durch die Ermöglichung von Lithium-Metall-Anoden wird erwartet, dass die Festkörperbatterietechnologie bessere Energiedichten (2,5x) bietet, die viel besser sind als bei herkömmlichen Batterien. Außerdem können sie die Verwendung potenziell gefährlicher oder giftiger Inhaltsstoffe vermeiden, die in kommerziellen Batterien verwendet werden, wie z. B. organische Elektrolyte, die sehr gefährlich für die Umwelt und den Lebensraum der Erde sind. Bei Festkörperbatterien wird eine geringere Brandgefahr angenommen, da die meisten flüssigen Elektrolyte brennbar sind, während Festkörperelektrolyte nicht entflammbar sind, was ihnen eine unvergleichliche Handhabung verleiht, die bei herkömmlichen Batterien nicht zu finden ist.

Es sind weniger Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, was die Energiedichte noch weiter steigert. Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge beträgt die Wärmeentwicklung in herkömmlichen Batterien mit flüssigen Elektrolyten bei thermischem Durchgehen nur 20-30 %. Mit der Festkörperbatterietechnologie soll ein schnelleres Laden möglich sein, was für den boomenden Markt für Elektrofahrzeuge erforderlich sein wird. Außerdem sind mit diesen Batterien höhere Spannungen und längere Lebensdauern möglich. Kurz gesagt, ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Batterien, die Umweltvorteile dieser Batterien und der boomende Markt für Elektrofahrzeuge sind die Hauptantriebskräfte hinter diesem Markt. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um ihre Energiedichte, ihre Belastbarkeit und ihre Zyklenstabilität bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Sicherheit zu verbessern.

Von der Kommerzialisierung für industrielle Zwecke sind sie noch weit entfernt, was umfangreiche Forschung erfordern und ein zeitaufwändiges Verfahren sein wird. Um eine Lithium-Festkörperbatterie außerhalb des Labors funktionsfähig zu machen, müssen mehrere Elemente berücksichtigt werden, darunter Festelektrolyte, Elektroden, Schnittstelleneigenschaften und Konstruktionsdesign. Die hohen Kosten und der geringe Produktionsumfang von Festelektrolyten mit guter Ionenleitfähigkeit erschweren den Einsatz von Lithium-Festkörperbatterien. Aufgrund des hohen Übertragungswiderstands von Lithiumionen zwischen den Elektroden und den Festelektrolyten weisen Lithium-Festkörperbatterien weiterhin eine geringe Leistungsdichte und Zyklenlebensdauer auf.

Derzeit liegt der Schwerpunkt der Forschung zu Lithium-Festkörperbatterien für kommerzielle Anwendungen auf der Entwicklung neuer Kathoden auf der Grundlage des Umwandlungsreaktionsmechanismus mit geringer oder sogar null Spannung und Energieniveaus, die gut auf die Elektrolyte abgestimmt sind. All dies wird wahrscheinlich zu neuen Materialsystemen mit großer Kapazität führen. Ein weiterer Schwerpunkt der Entwicklung von Lithium-Festkörperbatterien wird die Verwendung von Lithiummetall in Anoden sein. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung neuer SEs mit guter Lithiumionenleitfähigkeit bei Umgebungstemperatur und einem breiten elektrochemischen Fenster. In Gegenwart von metallischem Lithium sollten zukünftige SEs eine hohe chemische Stabilität aufweisen. Darüber hinaus sollten neue Methoden zur Verringerung des Grenzflächenwiderstands zwischen Elektrode und Elektrolyt vorgeschlagen werden.

Globale Segmentierungsanalyse des Marktes für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP)

Der globale Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) ist nach Typ, Anwendung und Geografie segmentiert.

Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) nach Typ

• Polymerbasierte Lithium-Festkörperbatterie• Lithium-Festkörperbatterie mit anorganischen Festelektrolyten

Basierend auf dem Typ ist der Markt in polymerbasierte Lithium-Festkörperbatterie und Lithium-Festkörperbatterie mit anorganischen Festelektrolyten segmentiert. Polymerbasierte Festelektrolyte haben im Vergleich zu anderen Festelektrolyten die Vorteile minimaler Entflammbarkeit, überlegener Flexibilität, hervorragender thermischer Stabilität und hoher Sicherheit. Zahlreiche Forscher haben sich auf die Entwicklung von Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien auf Festpolymerbasis konzentriert. Dennoch bleiben die niedrige Li-Ionen-Leitfähigkeit und die schlechten mechanischen Eigenschaften erhebliche Hindernisse für die Kommerzialisierung.

Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) nach Anwendung

• Unterhaltungselektronik• Elektrofahrzeuge• Luft- und Raumfahrt• Sonstige

Basierend auf der Anwendung ist der Markt segmentiert in Unterhaltungselektronik, Elektrofahrzeuge, Luft- und Raumfahrt, Sonstige. Die Nachfrage nach Batterien mit höherer Energiedichte wächst parallel zur Nachfrage nach tragbaren elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen sowie einer Vielzahl anderer Anwendungen, die deutlich mehr Leistung und Energie erfordern als die aktuellen Lithium-Ionen-Kapazitäten, wie Hochleistungsfahrzeuge, militärische Anwendungen und elektrische Luftfahrt.

Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) nach Geografie

• Nordamerika• Europa• Asien-Pazifik• Rest der Welt

Auf geografischer Grundlage ist der globale Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP) in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und den Rest der Welt unterteilt. Da asiatische Unternehmen mittlerweile die Batterieindustrie dominieren, wetteifern europäische und US-amerikanische Unternehmen um den Sieg in diesem Rüstungswettbewerb, der ihrer Meinung nach die Wertschöpfung aus Japan, China und Südkorea verlagern wird. Unterschiedliche Materialauswahlen und Änderungen in den Fertigungstechniken deuten auf eine Neuorganisation der Batterieversorgungskette hin. Die Entwicklung von Festkörperbatterien wurde sowohl aus technologischer als auch aus geschäftlicher Sicht in die Batteriestrategie der nächsten Generation integriert. Es hat sich zu einem weltweiten Spiel mit regionalen Anteilen und offizieller Unterstützung entwickelt.

Wichtige Akteure

Der Studienbericht „Globaler Markt für Lithium-Metall-Polymer-Batterien (LMP)“ bietet wertvolle Einblicke mit Schwerpunkt auf dem globalen Markt. Die wichtigsten Akteure auf dem Markt sind Bollore, Toyota, Panasonic, Jiawei, Bosch, Quantum Scape, BMW, Hyundai, Dyson und Apple.

Unsere Marktanalyse umfasst auch einen Abschnitt, der ausschließlich diesen großen Akteuren gewidmet ist. Darin geben unsere Analysten Einblick in die Finanzberichte aller großen Akteure sowie ein Produkt-Benchmarking und eine SWOT-Analyse. Der Abschnitt zur Wettbewerbslandschaft umfasst auch wichtige Entwicklungsstrategien, Marktanteile und Marktrankinganalysen der oben genannten Akteure weltweit.

Berichtsumfang

Top-Trendberichte

Forschungsmethodik der Marktforschung

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Gründe für den Kauf dieses Berichts

• Qualitative und quantitative Analyse des Marktes basierend auf einer Segmentierung, die sowohl wirtschaftliche als auch nichtwirtschaftliche Faktoren einbezieht• Bereitstellung von Marktwertdaten (in Milliarden USD) für jedes Segment und Untersegment• Gibt die Region und das Segment an, von denen erwartet wird, dass sie das schnellste Wachstum verzeichnen und den Markt dominieren werden• Analyse nach Geografie, die den Verbrauch des Produkts/der Dienstleistung in der Region hervorhebt und die Faktoren angibt, die den Markt in jeder Region beeinflussen• Wettbewerbslandschaft, die das Marktranking der wichtigsten Akteure sowie neue Service-/Produktstarts, Partnerschaften, Geschäftserweiterungen und Akquisitionen der profilierten Unternehmen in den letzten fünf Jahren• Ausführliche Unternehmensprofile, bestehend aus Unternehmensübersicht, Unternehmenseinblicken, Produktbenchmarking und SWOT-Analyse für die wichtigsten Marktteilnehmer• Die aktuellen sowie zukünftigen Marktaussichten der Branche in Bezug auf aktuelle Entwicklungen, die Wachstumschancen und -treiber sowie Herausforderungen und Einschränkungen sowohl in Schwellen- als auch in Industrieregionen beinhalten• Beinhaltet eine eingehende Analyse des Marktes aus verschiedenen Perspektiven durch Porters Fünf-Kräfte-Analyse• Bietet Einblicke in den Markt durch die Wertschöpfungskette• Marktdynamikszenario sowie Wachstumschancen des Marktes in den kommenden Jahren• 6-monatige Analystenunterstützung nach dem Verkauf

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