Avaliação de mercado de células de íons de lítio e baterias – 2024-2031

A adoção generalizada de veículos elétricos (VEs) e a mudança para fontes de energia renováveis são importantes impulsionadores da demanda por baterias de íons de lítio de alto desempenho e eficiência energética para aplicações automotivas e de armazenamento estacionário. Além disso, as políticas governamentais que apoiam a energia sustentável e as reduções de emissões de carbono, juntamente com a queda dos custos das baterias e o aumento dos investimentos em instalações de produção de baterias, estão alimentando a expansão do mercado para ultrapassar uma receita de US$ 65,18 bilhões em 2024 e atingir US$ 170,61 bilhões até 2031.

Avanços na tecnologia de baterias, como maior densidade de energia, maior vida útil e recursos de carregamento mais rápidos, são os principais impulsionadores da indústria de células de íons de lítio e baterias. Esses avanços não apenas melhoram o desempenho e a confiabilidade das baterias de íons de lítio, mas também atendem à crescente demanda por veículos elétricos, dispositivos portáteis e sistemas de armazenamento de energia da rede elétrica, que deve aumentar de forma constante nos próximos anos, a um CAGR de cerca de 14,10% de 2024 a 2031.

Mercado de células e baterias de íons de lítiodefinição/visão geral

As células e baterias de íons de lítio são dispositivos recarregáveis de armazenamento de energia que usam íons de lítio para produzir eletricidade. As baterias de íons de lítio são amplamente utilizadas em uma variedade de indústrias, incluindo eletrônicos de consumo, automotivo, aeroespacial e sistemas de armazenamento de energia renovável. Elas são conhecidas por sua alta densidade de energia, design leve e ciclo de vida estendido. Essas baterias alimentam uma ampla gama de produtos, incluindo smartphones e laptops, carros elétricos e soluções de armazenamento de energia em escala de rede.

Além disso, à medida que a mudança mundial para energia limpa acelera e a demanda por veículos elétricos aumenta, espera-se que a tecnologia de baterias de íons de lítio se expanda exponencialmente, impulsionando avanços como baterias de estado sólido, novos materiais de cátodo e recursos de segurança aprimorados. Com esforços contínuos de P&D focados em melhorar o desempenho e reduzir custos, o potencial futuro das células de íons de lítio e baterias é empolgante, inaugurando uma mudança de paradigma em direção a um cenário de energia mais eletrificado e sustentável.

O aumento da implantação de sistemas de armazenamento de energia renovável impulsionará o mercado de células de íons de lítio e baterias?

O uso crescente de sistemas de armazenamento de energia renovável está previsto para causar um crescimento considerável no mercado de células de íons de lítio e baterias. Fontes de energia renováveis como energia solar e eólica estão se tornando mais populares à medida que governos em todo o mundo tentam minimizar sua pegada de carbono e mudar para fontes de energia mais verdes. A geração de energia renovável, por outro lado, é fundamentalmente intermitente porque é determinada por fatores como clima e hora do dia. Para resolver essa intermitência e fornecer um suprimento de energia consistente, há uma demanda crescente por tecnologias eficazes de armazenamento de energia.

As baterias de íons de lítio são ideais para armazenar energia renovável devido à sua alta densidade de energia, capacidades de carregamento rápido e baixas taxas de autodescarga. Essas baterias podem armazenar energia extra criada durante períodos de alta produção de energia renovável e liberá-la quando a demanda é alta ou a geração de energia renovável é baixa. Como resultado, as baterias de íons de lítio são essenciais para equilibrar a oferta e a demanda, melhorar a estabilidade da rede e maximizar o uso de fontes de energia renováveis.

Além disso, à medida que os avanços técnicos e as economias de escala reduzem o custo das baterias de íons de lítio, elas se tornam mais econômicas para aplicações de armazenamento de energia renovável. Essa redução de custos, quando combinada com incentivos governamentais, subsídios e mandatos regulatórios promovendo a adoção de energia renovável e projetos de armazenamento de energia, acelera o uso de baterias de íons de lítio no setor de energia renovável.

Além disso, a adaptabilidade da tecnologia de baterias de íons de lítio permite soluções de armazenamento de energia escaláveis, que variam de pequenos sistemas de baterias residenciais a iniciativas de armazenamento em larga escala em nível de rede. Essa adaptabilidade permite que as baterias de íons de lítio atendam às diferentes necessidades de clientes residenciais, comerciais e industriais, acelerando o crescimento do mercado.

Por exemplo, em janeiro de 2023, a Cabot Corporation (NYSECBT) declarou hoje que pretende expandir sua capacidade de aditivos de carbono condutivos (CCA) nos Estados Unidos para fortalecer sua liderança de mercado e facilitar a transição para veículos elétricos (VEs). A Cabot pretende aumentar a capacidade de carbonos condutores em sua instalação existente em Pampa, Texas, como parte de um programa de investimento de US$ 200 milhões nos próximos cinco anos, com o objetivo de impulsionar a produção de CCA da empresa nos EUA.

A crescente demanda por veículos elétricos (VEs) é um impulsionador significativo do mercado de células e baterias de íons de lítio. À medida que a indústria automobilística faz a transição para a eletrificação, as baterias de íons de lítio surgiram como a solução de armazenamento de energia preferida para VEs devido à sua alta densidade de energia, ciclo de vida estendido e capacidades de carregamento rápido. Com governos ao redor do mundo aplicando regras severas de emissões e oferecendo incentivos para encorajar a adoção de veículos elétricos, a demanda por baterias de íons de lítio para alimentar VEs está disparando. Essa tendência é impulsionada ainda mais pelos avanços na tecnologia de baterias, menores custos de baterias e a expansão da infraestrutura de carregamento de VE, resultando em um crescimento significativo no mercado de células de íons de lítio e baterias.

As crescentes preocupações com a segurança prejudicarão o crescimento do mercado de células de íons de lítio e baterias?

As crescentes preocupações com a segurança podem impedir o crescimento do mercado de células de íons de lítio e baterias. As preocupações com a segurança sobre baterias de íons de lítio, como fuga térmica, riscos de incêndio e explosão, receberam muita atenção nos últimos anos, especialmente em acidentes de alto perfil envolvendo dispositivos de consumo, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia. Esses problemas de segurança têm o potencial de corroer a confiança do consumidor, resultar em recalls de produtos e desencadear o escrutínio regulatório, todos os quais influenciam o crescimento do mercado.

As características químicas essenciais das baterias de íons de lítio, como inflamabilidade do eletrólito e reatividade do material do eletrodo, oferecem problemas de segurança sob condições específicas. Sobrecarga, perfurações, danos físicos e falhas de fabricação podem causar fuga térmica, resultando em falha catastrófica. Diferenças em procedimentos de fabricação, padrões de controle de qualidade e designs de células entre fabricantes podem ter um impacto na segurança e confiabilidade da bateria. Procedimentos de fabricação inadequados e técnicas irregulares de controle de qualidade podem comprometer a integridade das baterias de íons de lítio, aumentando o risco de eventos de segurança.

O desempenho de segurança das baterias de íons de lítio pode ser influenciado pelas configurações operacionais e elementos ambientais aos quais são expostas. Temperaturas extremas, estresse mecânico e exposição à umidade ou contaminantes podem aumentar os riscos de segurança e acelerar a degradação da bateria.

A crescente conformidade regulatória atrapalha o mercado, o design, teste, transporte e descarte de baterias de íons de lítio estão sujeitos a leis e padrões de segurança rigorosos, que fornecem problemas de conformidade para fabricantes e partes interessadas. O não cumprimento das regulamentações de segurança pode resultar em multas, responsabilidades legais e danos à reputação, retardando o crescimento do mercado.

O crescimento do mercado de células de íons de lítio e baterias pode ser prejudicado por dependências da cadeia de suprimentos e variações de preços de matéria-prima. O negócio depende significativamente de uma complexa cadeia de suprimentos global para elementos essenciais como lítio, cobalto e níquel, que é influenciada por operações de mineração, considerações geopolíticas e redes de transporte. Interrupções na cadeia de suprimentos, como aquelas causadas por tensões comerciais, catástrofes naturais ou disputas trabalhistas, podem resultar em escassez, atrasos e aumento de custos, afetando cronogramas de fabricação e disponibilidade de produtos.

Além disso, flutuações nos preços de matéria-prima, que são influenciadas pela dinâmica de oferta e demanda, especulação de mercado e mudanças regulatórias, podem ter um impacto nos custos de fabricação e margens de lucro, criando problemas para fabricantes de baterias de íons de lítio e partes interessadas.

Preocupações sobre reciclagem e impacto ambiental podem impedir o crescimento do mercado de células de íons de lítio e baterias. À medida que a demanda por baterias de íons de lítio aumenta, também aumenta a quantidade de lixo de baterias no fim da vida útil, criando problemas para reciclagem e descarte adequados. Infraestrutura e métodos limitados para reciclagem de baterias, combinados com preocupações sobre contaminação ambiental e esgotamento de recursos, resultam em barreiras governamentais e escrutínio público. Para lidar com essas dificuldades, investimentos em tecnologias sustentáveis de reciclagem de baterias, o desenvolvimento de modelos de economia circular e a adoção de materiais de bateria ecológicos são necessários para reduzir o impacto ambiental e garantir a sustentabilidade de longo prazo do setor de baterias de íons de lítio.

Acuidade por categoria

O uso crescente de média tensão (12 V-36 V) impulsionará o mercado de células e baterias de íons de lítio?

O uso crescente de baterias de íons de lítio de média tensão (12 V - 36 V) deve aumentar muito o mercado de células e baterias de íons de lítio. Eletrônicos portáteis, ferramentas elétricas, e-bikes, scooters e pequenos carros elétricos estão entre as aplicações que se beneficiam da média tensão. À medida que as preferências do consumidor evoluem para uma tecnologia mais eficiente e ecologicamente correta, as baterias de íons de lítio estão em grande demanda em vários setores devido à sua alta densidade energética, design leve e longa vida útil.

Com o surgimento de smartphones, laptops, tablets e outros dispositivos portáteis, há uma demanda contínua por fontes de alimentação confiáveis e duradouras. As baterias de íons de lítio de média tensão fornecem a melhor combinação de densidade de energia e tamanho, tornando-as adequadas para alimentar esses dispositivos de forma eficiente.

Ferramentas elétricas sem fio são amplamente utilizadas nas indústrias de construção, automotiva e industrial para uma variedade de propósitos. As baterias de íons de lítio de média tensão fornecem a energia e o tempo de execução necessários para operações exigentes, ao mesmo tempo em que oferecem a conveniência da operação sem fio. À medida que mais setores adotam tecnologias sem fio, a demanda por baterias de média tensão provavelmente aumentará.

Aumento da demanda por veículos elétricos Embora as baterias de alta tensão dominem o mercado de veículos elétricos, as baterias de média tensão são essenciais em veículos elétricos menores, como e-bikes, scooters e carros elétricos de bairro. À medida que a urbanização cresce e os governos promovem opções de transporte sustentáveis, a demanda por baterias de média tensão para esses veículos elétricos menores deve disparar.

Baterias de íons de lítio de média tensão também são empregadas em sistemas de armazenamento de energia em pequena escala para uso residencial e comercial. Esses sistemas fornecem energia de reserva durante interrupções, permitem o corte de picos para reduzir as contas de eletricidade e fornecem integração com fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica.

A categoria de alta tensão (acima de 36 V) é o segmento de crescimento mais rápido no mercado de células e baterias de íons de lítio, devido principalmente ao uso crescente de veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia em escala de rede e aplicações industriais que exigem maior saída de energia. Baterias de íons de lítio de alta tensão têm maior densidade de energia e desempenho, tornando-as ideais para aplicações que exigem mais energia e maior alcance. À medida que o impulso mundial para a eletrificação acelera e a demanda por soluções de energia sustentável se desenvolve, a categoria de alta tensão está posicionada para uma rápida expansão, impulsionando um crescimento significativo do mercado.

Por exemplo, em julho de 2023, a RELiON® Battery, líder global em pesquisa de baterias de lítio, anunciou hoje a disponibilidade da nova RB36V40, uma bateria de lítio marítima de 36 V e 40 Ah de longa duração. A nova RB36V40 oferece capacidade máxima, 20% a mais do que seu equivalente em série*, com menos problemas graças à sua arquitetura paralela. Os conectores atualizados e o pequeno tamanho do Grupo 31 tornam a instalação a bordo simples e, com 70% menos peso do que o equivalente de chumbo-ácido, a velocidade na água não é comprometida.

A crescente demanda por componentes de cátodo acelerará o mercado de células de íons de lítio e baterias?

A crescente demanda por componentes de cátodo provavelmente acelerará a expansão do mercado de células de íons de lítio e baterias. Os cátodos são componentes cruciais das baterias de íons de lítio, influenciando a densidade de energia, a vida útil do ciclo e o desempenho geral. À medida que a necessidade de baterias de íons de lítio cresce em uma variedade de áreas, incluindo veículos elétricos, eletrônicos de consumo e armazenamento de energia renovável, também cresce a demanda por cátodos de alto desempenho.

Com a mudança global para a mobilidade elétrica, motivada por preocupações com a poluição do ar e emissões de gases de efeito estufa, há uma demanda crescente por baterias de íons de lítio para alimentar veículos elétricos. Os materiais de cátodo usados na produção de baterias para veículos elétricos, ônibus e caminhões incluem óxido de lítio-cobalto (LCO), óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC) e fosfato de lítio-ferro (LFP).

A ascensão de smartphones, laptops, tablets e dispositivos vestíveis aumentou a demanda por baterias menores, mais leves e com maior densidade energética. Materiais de cátodo com densidades de energia mais altas, como óxido de lítio-cobalto (LCO) e óxido de lítio-manganês (LMO), permitem o desenvolvimento de baterias eletrônicas portáteis compactas e duradouras que atendem às demandas de desempenho e conveniência do cliente.

À medida que fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica, se tornam mais difundidas, há uma demanda maior por soluções de armazenamento de energia para abordar problemas de intermitência e garantir a estabilidade do sistema. Baterias de íons de lítio, com sua alta densidade de energia e características de carregamento rápido, são ideais para armazenar energia renovável extra. Materiais de cátodo projetados para alta densidade de energia e longa vida útil são essenciais para sistemas de armazenamento de energia eficazes.

Atividades contínuas de pesquisa e desenvolvimento em ciência de materiais e tecnologia de baterias visam melhorar o desempenho e a relação custo-benefício do material de cátodo. Ânodos predominantemente de silício, eletrólitos de estado sólido e processos de revestimento sofisticados melhoram a densidade de energia, a segurança e a vida útil das baterias de íons de lítio, aumentando a demanda por componentes de cátodo.

Por exemplo, em dezembro de 2023, a Toshiba Corporation criou uma nova bateria de íons de lítio empregando um material de cátodo de alto potencial de classe 5V sem cobalto que pode ser usado em uma série de aplicações, incluindo ferramentas elétricas e carros elétricos. O cátodo suprime efetivamente gases degradantes de desempenho criados por reações colaterais, garantindo desempenho de alta tensão e alta potência, de acordo com a empresa japonesa, que demonstrou a técnica no recente Simpósio de Baterias do Japão em Osaka.

A categoria de soluções eletrolíticas está impulsionando um crescimento considerável no mercado de células de íons de lítio e baterias. Os avanços na química de eletrólitos com o objetivo de melhorar a segurança, estabilidade e durabilidade da bateria estão impulsionando a introdução de soluções eletrolíticas aprimoradas, especialmente em veículos elétricos e armazenamento de energia. Soluções avançadas de eletrólitos, que focam em melhorar o desempenho e lidar com dificuldades críticas como estabilidade térmica e formação de dendritos, estão se tornando cada vez mais populares, impulsionando o rápido crescimento do segmento e determinando o futuro da tecnologia de baterias de íons de lítio.

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Por país/região

A crescente regulamentação de emissões na América do Norte impulsionará o mercado de células e baterias de íons de lítio?

Os crescentes padrões de emissão da América do Norte provavelmente impulsionarão um crescimento significativo no mercado de células e baterias de íons de lítio. Para abordar as preocupações ambientais e prevenir as mudanças climáticas, os governos norte-americanos, particularmente os dos Estados Unidos e Canadá, estão impondo regras de emissões cada vez mais rigorosas. Essas leis estão levando as montadoras a acelerar a implantação de carros elétricos (VEs) para minimizar as emissões de gases de efeito estufa do setor de transporte.

Como resultado, há uma necessidade crescente de baterias de íons de lítio para alimentar VEs, que são uma alternativa mais limpa e sustentável aos veículos tradicionais com motor de combustão interna. As baterias de íons de lítio permitem que os VEs operem com zero emissões de escapamento, ajudando a reduzir as emissões gerais de carbono e a melhorar a qualidade do ar.

Além disso, as melhorias em fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica, estão aumentando a demanda por soluções de armazenamento de energia para lidar com a intermitência e melhorar a estabilidade da rede. Os pacotes de baterias de íons de lítio são ideais para armazenar energia renovável gerada de várias fontes, permitindo uma integração mais fácil na rede e reduzindo a dependência de combustíveis fósseis.

Além disso, a ênfase crescente na eficiência energética e sustentabilidade em uma variedade de indústrias, incluindo manufatura, edifícios comerciais e serviços públicos, está impulsionando o uso de soluções de armazenamento de energia alimentadas por baterias de íons de lítio. Essas baterias podem ajudar as organizações a cortar despesas de energia, otimizar o uso de energia e dar suporte a metas ambientais, aumentando assim a demanda do mercado.

Avanços em tecnologias de armazenamento de energia renovável na América do Norte estão impulsionando um crescimento significativo no mercado de células e baterias de íons de lítio. À medida que a região se move em direção a um futuro de energia mais sustentável, há uma demanda crescente por tecnologias de armazenamento de energia eficientes que podem explorar a natureza intermitente de fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica.

Baterias de íons de lítio fornecem uma alternativa confiável e escalável para armazenar o excesso de energia renovável, resultando em estabilidade da rede, controle de demanda e maior penetração de energia renovável. Com os contínuos avanços tecnológicos e a queda de custos, os pacotes de baterias de íons de lítio estão rapidamente se tornando a escolha preferida para projetos de armazenamento de energia em escala de utilidade pública, instalações solares residenciais e aplicações comerciais, resultando em um crescimento significativo do mercado na América do Norte.

A crescente adoção de veículos elétricos na Ásia-Pacífico impulsionará o mercado de células de íons de lítio e baterias?

O número crescente de veículos elétricos (VEs) na Ásia-Pacífico deve aumentar significativamente o mercado de células de íons de lítio e baterias. A Ásia-Pacífico, principalmente a China, está impulsionando a indústria global de VEs por meio de iniciativas governamentais ambiciosas, incentivos e investimentos voltados para incentivar o transporte elétrico e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. À medida que os países da região migram para opções de transporte mais limpas, há uma demanda crescente por baterias de íons de lítio de alto desempenho para alimentar veículos elétricos.

A tecnologia de bateria de íons de lítio oferece vários benefícios aos veículos elétricos, incluindo maior densidade de energia, maior alcance de direção e recursos de carregamento mais rápidos, tornando-a a escolha preferida para aplicações automotivas. Além disso, o aumento do custo e da disponibilidade de modelos de VE, juntamente com os avanços na tecnologia de baterias e infraestrutura de carregamento, estão impulsionando a aceitação do consumidor e acelerando as taxas de adoção de VE na Ásia-Pacífico.

Este boom nas vendas de VE resultou em aumento da demanda por células de íons de lítio e baterias, oferecendo perspectivas lucrativas para fabricantes e fornecedores regionais. Além disso, à medida que os governos reforçam as regras de emissões e incentivam alternativas de transporte sustentáveis, a demanda por veículos elétricos e baterias de íons de lítio provavelmente aumentará, impulsionando a expansão do mercado na Ásia-Pacífico.

O mercado de células de íons de lítio e baterias da Ásia-Pacífico está crescendo significativamente como resultado da crescente demanda por dispositivos portáteis e do aumento do investimento em tecnologias de armazenamento de energia renovável. À medida que a população da região se torna mais conectada e dependente de dispositivos eletrônicos, a necessidade de baterias de íons de lítio para smartphones, laptops e outros eletrônicos portáteis cresce exponencialmente.

Além disso, à medida que fontes de energia renováveis, como energia solar e eólica, se tornam mais prevalentes, há uma demanda crescente por soluções eficazes de armazenamento de energia para enfrentar os desafios da intermitência. Devido à sua alta densidade energética e características de carregamento rápido, as baterias de íons de lítio são ideais para armazenar energia renovável, o que leva a grandes investimentos em projetos de armazenamento de baterias na Ásia-Pacífico e impulsiona o crescimento do mercado.

Cenário competitivo

O cenário competitivo do mercado de células e baterias de íons de lítio compreende uma mistura dinâmica de fabricantes emergentes, fornecedores e startups de tecnologia, cada um contribuindo para a inovação e o crescimento do setor. Essas entidades são especializadas em vários aspectos da cadeia de valor da bateria, incluindo fornecimento de matéria-prima, fabricação de células, montagem de baterias e soluções de reciclagem. Além disso, o mercado é caracterizado por parcerias estratégicas, colaborações e investimentos voltados para a expansão da capacidade de produção, melhoria do desempenho da bateria e enfrentamento dos desafios de sustentabilidade. À medida que a concorrência se intensifica e a dinâmica do mercado evolui, as empresas alavancam sua expertise em ciência de materiais, engenharia e fabricação para diferenciar suas ofertas e capturar participação de mercado no crescente mercado de baterias de íons de lítio.

Alguns dos principais participantes que operam no mercado de células e baterias de íons de lítio incluem

• Samsung SDI Co., Ltd
• Toshiba Corporation
• Wanxiang Group Corporation
• CBAK Energy Technology, Inc.
• GS Yuasa International Ltd
• Hitachi, Ltd
• LG chem
• Lithium Werks BV
• Panasonic Corporation
• Renault Group

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