Le marché des batteries de trains est estimé à 296,37 dollars Mn en 2024 et devrait atteindre USD 517,39 D'ici 2031, croissance à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8,3 % entre 2024 et 2031. Le marché des batteries de trains connaît des tendances positives en raison de l'importance croissante accordée au développement de solutions de transport économes en énergie.

Pilote du marché - Électrification croissante des réseaux ferroviaires et priorité du gouvernement sur les transports durables

La transition mondiale vers des modes de transport plus respectueux de l'environnement a poussé l'électrification ferroviaire à un rythme sans précédent. Les gouvernements des grandes économies ont déclaré des objectifs ambitieux et des feuilles de route pour électrifier de vastes tronçons de leur infrastructure ferroviaire en utilisant des batteries ferroviaires.

Les trains alimentés par l'électricité produisent près de zéro émission directe et sont beaucoup plus économes en énergie que les locomotives diesel. Plusieurs pays d'Europe ont depuis longtemps électrifié leurs réseaux principaux. Cependant, même ces pays cherchent maintenant à électrifier les petites ramifications et les réseaux régionaux, ce qui stimulera encore la demande de batteries ferroviaires.

Ces dernières années, de nombreux pays en développement d ' Asie et d ' Amérique latine ont également considérablement augmenté leurs investissements pour élargir les couloirs ferroviaires électrifiés grâce à l ' utilisation de batteries de trains. Cela ressort clairement de l'audace du plan national de la Chine pour parvenir à l'électrification à 100 % d'ici 2050. L'Inde a également dévoilé de grands plans tels que les corridors de fret dédiés et les projets ferroviaires à grande vitesse, où l'électrification est un aspect clé de la conception.

Cela devrait stimuler la croissance du marché des batteries de trains dans le monde, dans les années à venir.

Conducteur du marché - Demande de solutions écoénergétiques et de réduction des coûts pour l'exploitation ferroviaire

Les exploitants ferroviaires du monde entier sont constamment sous pression pour améliorer l'efficacité de l'exploitation et optimiser les coûts d'entretien. En outre, les exigences en matière de maintenance des moteurs diesel sont considérablement plus élevées que celles des systèmes de traction électrique. Les batteries de train qui peuvent fournir une connectivité de « dernier mille » au-delà des voies électrifiées ou fournir une puissance supplémentaire sont des solutions idéales pour améliorer l'efficacité énergétique des opérations de ligne.

De nombreuses compagnies ferroviaires ont entrepris des essais pilotes de la technologie des batteries de trains sur les locomotives de chasse, les voitures d'entretien et les autocars de passagers. La capacité des batteries de train au lithium-ion à fournir une densité d'énergie élevée dans un paquet léger les rend très adaptés pour la modernisation des actifs ferroviaires existants.

Les batteries de trains permettent également une plus grande flexibilité des mouvements de trains qui étaient auparavant restreints par les contraintes géographiques des sections électrifiées. Étant donné que des solutions électriques plus innovantes prouvent leur fiabilité et leur rentabilité dans les applications ferroviaires réelles, leur adoption accélérera fortement le marché des batteries ferroviaires dans un avenir prévisible.

Défi du marché - Portée opérationnelle limitée des trains à batterie

L'un des principaux défis auxquels le marché des batteries de trains est actuellement confronté est la portée opérationnelle limitée des trains alimentés par batterie entre les charges. La technologie traditionnelle des batteries au lithium-ion offre aux trains une autonomie de seulement 100 à 200 kilomètres avant la recharge des batteries. Cela pose des difficultés logistiques, car il faut souvent faire des arrêts de recharge pendant les opérations et perturber les horaires.

De plus, le poids important des grands ensembles de batteries nécessaires pour atteindre cette gamme limitée réduit considérablement la capacité de charge utile des trains.

La technologie des batteries de train devra être considérablement avancée pour atteindre des densités d'énergie plus élevées et des énergies spécifiques. Cela peut aider à fournir des trains alimentés par batterie avec des gammes opérationnelles comparables à celles du diesel, qui peuvent parcourir plus de 1000 kilomètres sur un seul réservoir de carburant. Ainsi, l'utilisation de batteries de train peut limiter la croissance du marché des batteries de train.

Opportunité de marché - Investissements accrus dans les technologies ferroviaires autonomes et à forte vitesse

Les gouvernements et les investisseurs privés du monde entier consacrent de plus en plus de capitaux importants au développement de projets avancés d'infrastructures ferroviaires à grande vitesse et autonomes. Ces systèmes ferroviaires modernes offrent un potentiel énorme pour le marché des batteries de trains.

Les trains à grande vitesse de pointe capables de voyager à plus de 300 km/h dépendront de batteries légères mais puissantes. Les réseaux de métro autonomes et les lignes ferroviaires de fret offrent également aux fournisseurs de batteries de trains des possibilités d'électrifier les flottes de trains de l'avenir.

Avec les investissements prévus dans des projets ferroviaires dépassant les 2 000 milliards de dollars au cours de la prochaine décennie, la demande de batteries de trains optimisées pour les applications ferroviaires devrait augmenter considérablement. Cet environnement de financement croissant améliore l'analyse de rentabilisation des fabricants de batteries afin d'intensifier la R-D pour développer des batteries de trains répondant aux exigences de rendement rigoureuses des technologies de transport de la prochaine génération.

Mettre l'accent sur les technologies de pointe: Les batteries de train nécessitent des performances élevées pour fournir de la puissance de secours pendant les opérations. Par exemple, en 2020, Hitachi a annoncé une batterie lithium-ion utilisant de nouveaux matériaux qui peuvent se recharger rapidement en 10 minutes, doublant la densité énergétique des batteries classiques.

Partenariats et collaborations stratégiques: Les joueurs s'associent avec les OEM et les opérateurs ferroviaires pour acquérir une connaissance approfondie des clients et co-développer des solutions personnalisées. En 2017, GS Yuasa s'est associé à Siemens pour développer un système de stockage d'énergie pour le premier train à plusieurs unités alimenté par batterie en Allemagne.

L'expansion mondiale grâce aux acquisitions: Les grands fabricants se sont développés au niveau mondial grâce à des acquisitions stratégiques. En 2018, Hitachi a acquis Ansaldo STS, offrant un accès à plus de 60 pays et élargissant son réseau ferroviaire mondial.

Priorité à la durabilité et à la recyclabilité: Les entreprises ont mis l'accent sur la durabilité pour s'aligner sur les attentes de l'industrie et des passagers. Par exemple, Hitachi a investi dans des installations de recyclage en boucle fermée qui récupèrent plus de 95 % de matériaux à partir de piles épuisées.

Insights, par type: Batterie de train au lithium-ion - L'élévation de la technologie au lithium-ion

En termes de type, la batterie de train lithium-ion contribue 47,9 % du marché des batteries de trains en 2024, qui possède ses avantages inhérents par rapport aux autres pharmacies. Les batteries Lithium-ion offrent une plus grande densité d'énergie que les batteries plomb-acide et nickel-cadmium, ce qui permet des durées d'exécution plus longues sur une seule charge.

Les batteries de train au lithium-ion présentent également un taux d'autodécharge très faible, conservant leur charge pendant des mois lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Cela les rend adaptés aux applications de secours pour alimenter les systèmes de secours sur les trains même pendant le stockage à long terme.

Du point de vue de l'entretien, les batteries de train au lithium-ion nécessitent peu d'entretien ou d'eau comme les batteries au plomb-acide. Ils ont également une durée de vie plus longue de 3 000 à 5 000 ans, ce qui réduit le coût à long terme de la propriété. À mesure que la technologie des piles et des paquets au lithium progresse chaque année, les coûts diminuent régulièrement, tandis que les performances énergétiques et énergétiques augmentent. Cette proposition d'amélioration de la valeur conduit à l'adoption mondiale de cette chimie sur le marché des batteries de train.

Perspectives, par technologie : la réglementation des soupapes améliore le déploiement du plomb-acide

En termes de technologie, les batteries au plomb réglementées par valve (VRLA) contribuent à hauteur de 40,7 % du marché des batteries de train en 2024, en raison des avantages clés par rapport aux conceptions conventionnelles au plomb et aux acides. Les batteries VRLA, également appelées batteries scellées ou sans entretien, offrent une meilleure sécurité grâce à leur construction scellée sans exposition aux liquides. Cela les rend idéales pour l'installation sous pont dans les trains de voyageurs où l'espace est serré.

Contrairement aux batteries au plomb-acide classiques, les conceptions VRLA ne présentent aucun risque de fuite d'acide ou d'hydrogène qui peut causer de la corrosion ou des explosions dans des espaces clos. Ils sont aussi plus tolérants aux vibrations ressenties sur les trains en mouvement. Les batteries VRLA s'autorégulent également par l'intermédiaire de soupapes d'évacuation statiques, ce qui empêche les batteries plomb-acide inondées d'avoir besoin d'un upup.

Les progrès réalisés dans les technologies des tapis de verre absorbants (AGM) et des électrolytes de gel utilisés dans les batteries VRLA ont amélioré les capacités de cycle de vie pour concurrencer les conceptions traditionnelles. En tant que technologie mature et à moindre coût, les batteries VRLA continuent d'être largement utilisées là où la sécurité et la maintenance sont des priorités pour les exploitants ferroviaires.

Perspectives, par application : Maximiser la charge utile grâce à la concentration des passagers

Pour ce qui est de l'application, les trains de voyageurs représentent la part la plus élevée du marché des batteries de trains en raison de leurs besoins uniques en matière de puissance et d'autonomie. Les voitures de voyageurs ont besoin de plus grandes banques de batteries pour démarrer en douceur des trains chargés lourds et générer de l'électricité à bord pour le CVC robuste, l'éclairage, l'infodivertissement et d'autres équipements de luxe attendus par les voyageurs. Maximiser l'espace intérieur disponible pour les sièges signifie également une conception efficace des batteries compactes sont critiques.

La fiabilité est primordiale car les interruptions ont une incidence négative sur la satisfaction des clients. Pour s'assurer que les trains restent dans les délais, les capacités de réserve élevées et les recharges rapides sont standard. Le grand nombre de voyages quotidiens et de longue durée de vie signifie également une réduction des besoins en matière d'entretien et le coût total de la propriété pendant des décennies de vie utile sont des priorités importantes.

Alors que le trafic de voyageurs continue d'augmenter à l'échelle mondiale grâce à l'amélioration des économies, de nouveaux modèles de trains voient le jour avec des équipements encore plus avancés. Cela stimule la demande de solutions de batterie à haute densité de puissance pour recharger plus rapidement sans compromettre la capacité des passagers. Il a conduit les fabricants à adopter des produits chimiques de nouvelle génération pour l'oxyde de titane et le ferrophosphate de lithium adaptés à ce segment croissant du marché des batteries de train.

• L'Amérique du Nord domine le marché des batteries ferroviaires avec une part de 40 % en 2023. Cela est dû à l'adoption accrue de systèmes de trains électriques et hybrides dans la région.
• Par application, les métros détiennent une part de marché importante (41 %), en raison de l'urbanisation rapide et de l'expansion des réseaux ferroviaires, en particulier dans les pays d'Asie-Pacifique comme la Chine et le Japon.
• Batterie électrique pour train de marchandises: En avril 2024, Intramotev a lancé une batterie électrique pour trains de marchandises, la première du genre aux États-Unis. Cette innovation marque un virage vers un transport durable de marchandises.
• Gestion de la batterie basée sur l'IA : En août 2024, Electra Vehicles a introduit EVE-Ai, un logiciel qui améliore la performance de la batterie EV par l'IA, améliore la précision des calculs de portée et fournit des alertes de maintenance prédictive.

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