Le marché des batteries drones est estimé à USD 8,7 milliards en 2024 et devrait atteindre USD 39,1 Bn avant 2031, croissance à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 16,1% entre 2024 et 2031. La demande accrue de drones commerciaux provenant d'industries comme l'agriculture, la surveillance de l'infrastructure et la fabrication de films est à l'origine du besoin de batteries lithium-ion de grande capacité avec des temps de vol plus longs.

La demande de batteries de drones devrait augmenter considérablement au cours de la période de prévision. Parmi les principales tendances du marché, mentionnons le passage à des batteries au lithium-polymère plus puissantes, qui permettent une plus grande densité énergétique et des temps de vol plus longs. Les fabricants investissent dans la recherche sur les batteries de graphène qui pourraient révolutionner l'industrie des drones en fournissant une puissance supérieure dans les petits paquets légers. L'innovation dans la technologie des batteries sera cruciale pour la croissance continue du marché des drones commerciaux.

Pilote du marché - Utilisation accrue des drones pour la surveillance et la cartographie dans les secteurs comme la défense, les soins de santé et le commerce électronique.

L'utilisation de drones s'est rapidement développée dans divers secteurs tels que la défense, les soins de santé et le commerce électronique à des fins de surveillance aérienne et de cartographie au cours des dernières années. Dans le secteur de la défense, des drones sont de plus en plus déployés le long des frontières pour la surveillance des activités ennemies ainsi que la cartographie des territoires. Leur capacité à planer à des endroits désirés pendant des durées prolongées tout en surveillant en permanence la zone ci-dessous à travers des caméras à bord fait des drones une plate-forme appropriée pour la collecte de renseignements et la sensibilisation à la situation. Plusieurs pays du monde entier ont ajouté des drones à leurs programmes nationaux de surveillance afin de renforcer la sécurité aux frontières.

Pour les applications de soins de santé, les drones se révèlent utiles pour scanner des terrains inaccessibles et fournir des fournitures médicales à des endroits éloignés. Leur déploiement permet d'obtenir des images aériennes et des cartes de régions géographiques dépourvues de routes appropriées, ce qui aide les organismes de santé à concevoir des stratégies pour desservir les communautés de ces régions. Plusieurs essais analysent également la faisabilité des drones pour les livraisons de produits médicaux d'urgence. Le secteur du commerce électronique est un autre secteur d'adoption émergent où les drones permettent de capturer rapidement des images aériennes et des cartes des entrepôts et des lieux de livraison. Ces données aident les détaillants en ligne à rationaliser leurs opérations logistiques et à assurer l'expédition rapide des produits aux clients.

Avec l'importance croissante des drones dans ces secteurs, il existe un besoin croissant de piles qui supportent des temps de vol prolongés sans compromettre la capacité de charge utile. Compte tenu de la nature critique des applications de surveillance et de cartographie, les drones doivent rester en vol pendant des heures tout en menant des activités de surveillance et de numérisation continues. Cela exige des batteries de grande capacité et légères avec une endurance plus longue. Les limites des solutions de batteries existantes en termes de densité d'énergie et de cycle de vie alimentent la recherche vers de nouvelles chimies et technologies capables de répondre aux exigences strictes en matière de puissance des drones utilisés pour ces applications.

Pilote du marché - Demande croissante de services de drone exigeant des batteries efficaces

L'industrie des drones commerciaux a fait de grands progrès ces derniers temps, les drones devenant de plus en plus courants pour diverses tâches industrielles qui nécessitent la collecte et l'analyse de données aériennes. De nombreux nouveaux fournisseurs de services de drones sont entrés sur le marché pour répondre à la demande croissante. Cependant, la plupart des applications de services impliquant des drones, comme la surveillance des cultures agricoles, la fabrication de films, les inspections de puissance/infrastructure et les paquets livrés, dépendent de la capacité des drones à maintenir de longues durées de vol tout en transportant efficacement des charges. Cela nécessite des batteries haute performance avec de puissantes qualités de stockage d'énergie.

Les activités de services communs comme l'arpentage de grands champs agricoles pour l'analyse de la santé et de la croissance des cultures impliquent des vols continus de drones pendant plusieurs heures avec des charges utiles pour les caméras. Toute panne de batterie pourrait perturber la prestation de service en temps opportun. De même, les cinéastes qui déploient des drones pour des tirs aériens s'attendent à de longs vols réguliers sans pause. Les appareils photo énergivores posent de graves contraintes sur la durée de vie de la batterie. Les compagnies d'électricité et d'infrastructure utilisent des drones pour analyser de vastes actifs tels que des fermes solaires, des gazoducs, des lignes de transmission, nécessitant des batteries capables de maintenir des vols sur de nombreux kilomètres. De plus, les entreprises qui promettent des livraisons drones d'expéditions/de denrées alimentaires nécessitent des solutions de batterie fiables assurant une endurance suffisante pour compléter les itinéraires.

Toutes ces applications de service ont des enjeux plus élevés liés à la performance de la batterie. Les temps d'arrêt causés par les remplacements de batteries en milieu de service pourraient se traduire par des pertes pour les clients et les fournisseurs de services. Par conséquent, il est impératif de développer des solutions spécialisées de batterie à haute capacité optimisées pour des opérations prolongées de drones afin de faciliter la prestation de services fiables. Alors que les startups tentent de combler l'écart, répondre à toutes les demandes continue de défier les fabricants établis d'innover davantage. Ce défi croissant devrait entraîner d'importants progrès dans le domaine de la batterie, en favorisant le marché des batteries de drones.

Défi du marché - Densité énergétique limitée dans les batteries actuelles, temps de vol prolongé pour les drones

L'un des principaux défis auxquels est actuellement confronté le marché des batteries de drones est la densité énergétique limitée des batteries utilisées dans les drones aujourd'hui. La plupart des drones commerciaux comptent sur des batteries lithium-ion pour alimenter leurs vols. Alors que les batteries lithium-ion ont fourni une solution de batterie viable pour les drones jusqu'à présent, leur densité énergétique limite sévèrement les temps de vol des drones, en particulier ceux utilisés pour des applications commerciales. Avec la technologie actuelle de la batterie lithium-ion, les temps de vol des drones se situent en moyenne entre 20 et 30 minutes sur une seule charge. Ce temps de vol limite l'utilité commerciale des drones pour des applications telles que l'inspection de l'infrastructure, la photographie aérienne/filmage et les services de livraison, ce qui bénéficierait grandement d'une plus grande endurance. La capacité énergétique limitée des batteries lithium-ion est un obstacle majeur à l'expansion des opérations commerciales de drones qui nécessitent des vols soutenus et répétés sur de longues durées. À moins que la densité énergétique de la batterie ne puisse être sensiblement améliorée, le potentiel et l'utilité du marché des drones peuvent rester limités par rapport à leurs capacités réelles.

Opportunité de marché : Émergence d'une possibilité de batteries solides et hybrides

L'émergence de nouveaux types de technologies de batteries à l'état solide et hybrides est une occasion prometteuse de surmonter le défi de la densité énergétique limitée sur le marché des batteries de drones. Bien qu'elles soient encore en phase de développement, ces batteries de nouvelle génération offrent la possibilité d'augmenter considérablement la densité énergétique par rapport aux batteries au lithium-ion classiques. Par exemple, les batteries à l'état solide remplacent l'électrolyte liquide dans les batteries au lithium-ion par un composé d'électrolyte solide, ce qui permet un emballage plus dense des matériaux de la batterie et un stockage d'énergie. Les batteries hybrides combinent les caractéristiques des batteries lithium-ion et lithium-métal pour une meilleure performance. Si l'on peut relever les défis liés aux coûts de fabrication et de production, ces nouvelles technologies de batteries pourraient fournir 2 à 3 fois la densité énergétique des batteries lithium-ion actuellement utilisées dans les drones. Une telle amélioration prolongerait considérablement le temps de vol des drones, ouvrant ainsi des applications commerciales très étendues pour l'utilisation des drones dans toutes les industries. Cela représente une importante opportunité pour les fabricants de drones et de batteries à mesure que ces technologies avancent.

Stratégies pour améliorer la vie des batteries : DJI, l'un des plus grands fabricants de drones, a adopté une stratégie à deux volets dans le passé pour améliorer la durée de vie de la batterie - l'avancement technologique de la batterie et l'optimisation du vol. Sur le front de la technologie, ils ont développé une nouvelle batterie de vol intelligente avec une densité d'énergie plus élevée, une capacité de recharge plus rapide et une durée de vie plus longue. Du côté du vol, ils ont amélioré les systèmes de contrôle de vol et introduit différents modes de vol pour optimiser l'utilisation de la puissance en fonction de différentes tâches. Cela a aidé les pilotes à maximiser le temps de vol tout en réduisant les cycles de recharge.

Stratégies de tarification autour des batteries: Skydio a adopté un modèle de rasoir et de blason où ils ont vendu leurs drones à des prix abordables et ont fait des profits grâce aux ventes d'accessoires à forte marge, en particulier les batteries de rechange. Leurs batteries coûtent de 50 à 100% de plus que leurs concurrents, mais offrent une durée de vie inégalée. Les clients finissent par acheter plusieurs batteries pour une utilisation continue. Cela a aidé Skydio à capturer une part importante dans le segment des drones commerciaux malgré le prix de leurs drones similaires ou inférieurs à ceux des pairs.

Ces exemples montrent comment les investissements stratégiques dans la technologie des batteries, les partenariats pour l'innovation et les approches de tarification intelligente ont aidé les fabricants de drones à gagner une part de marché importante et à fidéliser leurs clients. Les stratégies soutenues par les données continueront de jouer un rôle vital sur le marché des batteries de drones très concurrentiel.

Insights, par technologie, les progrès technologiques entraînent une part du marché des batteries de drone au lithium

Par technologie, le lithium devrait contribuer à hauteur de 55,3% en 2024 en raison de sa densité énergétique supérieure et de sa compétitivité par rapport aux autres technologies. Les batteries à base de lithium peuvent stocker plus de puissance par unité de poids, permettant aux drones de voler plus longtemps sur une seule charge. Il s'agit d'un séparateur de performance essentiel pour les applications nécessitant des temps de vol prolongés tels que les livraisons commerciales, la surveillance et l'inspection des infrastructures. Les batteries au lithium bénéficient également de capacités de recharge rapide. Associés à des investissements continus en R-D pour améliorer les cycles de vie de la batterie, ces avantages ont fait du lithium la technologie de choix parmi les fabricants de drones. De plus, les processus de production de lithium ont considérablement évolué, réduisant les coûts unitaires et rendant ces batteries de plus en plus abordables pour les utilisateurs de drones consommateurs. La forte demande des utilisateurs finaux commerciaux et récréatifs stimulera davantage l'innovation en matière de batteries au lithium, ce qui les aidera à conserver leur position dominante sur le marché des batteries de drones.

Insights, par composant, la conception des composants entraîne la domination cellulaire

Selon la composante, les cellules devraient représenter 38,5% en 2024, les fournisseurs de composants innovant continuellement des technologies de niveau cellulaire pour renforcer les capacités de vol des drones. Les chimies cellulaires de pointe avec des densités d'énergie plus élevées permettent la fabrication de batteries plus petites, plus légères et plus puissantes. La miniaturisation des composants permet également l'intégration de cellules supplémentaires sans augmenter le poids global, prolongeant les temps de vol. Dans le même temps, les nouvelles technologies de séparation et les formulations d'électrolytes améliorent la sécurité des batteries, permettant le fonctionnement sûr de grandes flottes de drones. Au-delà des performances des cellules centrales, les fournisseurs se concentrent également sur l'extension des cycles de vie des cellules grâce à des conceptions plus durables qui peuvent résister à de multiples cycles de charge-décharge avec une dégradation minimale de la capacité. De telles innovations au niveau cellulaire continueront de propulser leur domination sur le marché d'autres composants comme les boîtiers et les unités BMS qui dépendent largement des paramètres cellulaires primaires.

Insights, par type de drone, la conception de l'aile rotative augmente la dépendance du segment

Par type de drone, Rotary Wing représente la part la plus élevée du marché du fait de la dépendance de la conception aux paramètres de la batterie. Les drones rotatifs ont besoin de batteries à haute densité de puissance pour atteindre le décollage vertical et soulever leur propre poids. Comme ces drones comptent entièrement sur la capacité de propulsion de la batterie, leur conception et leur capacité de charge utile sont étroitement liées à la puissance de la batterie disponible. En comparaison, les drones hybrides peuvent exploiter à la fois les moteurs électriques et les moteurs à essence/diesel, ce qui réduit la dépendance à l'égard de l'énergie pure de la batterie. Cela les rend moins sensibles aux contraintes de la batterie par rapport aux homologues des ailes rotatives. En outre, les drones rotatifs dominent les applications comme la photographie et l'inspection où la maniabilité est primordiale. Leur position dominante sur le marché continuera donc de renforcer la demande de batteries haute performance adaptées à leurs besoins techniques uniques. Dans l'ensemble, les limites de la technologie actuelle des batteries limitent entièrement l'énergie électrique des drones rotatifs par rapport aux hybrides, ce qui entraîne une innovation constante dans le segment des batteries de drones.

Le marché des batteries de drones est en hausse en raison de la demande accrue d'UAV dans les secteurs commercial et de la défense. À mesure que la technologie progresse, notamment grâce à l'intégration de l'IA, du ML et des technologies intelligentes, les drones deviennent plus autonomes, plus efficaces et plus capables de gérer diverses tâches telles que la surveillance, la livraison et la cartographie. Ces applications exigent des batteries très efficaces, poussant les fabricants à innover, en particulier dans les technologies de piles au lithium et à l'état solide. L'Amérique du Nord dirige actuellement le marché, mais l'Asie-Pacifique devrait connaître la croissance la plus rapide, grâce aux progrès techniques dans la fabrication de batteries de drones et à l'adoption accrue dans toutes les industries.

Les principaux acteurs du marché de la batterie Drone sont DJI, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, Tattu (Shenzhen Grepow Battery Co., Ltd), Autel Robotics, Amperex Technology Limited, MaxAmps, Parrot et Batteries Tadiran.