Il mercato delle batterie al grafo è stimato in USD 196.22 Bn nel 2024 e si prevede di raggiungere USD 889,5 Bn entro il 2031. Si prevede di crescere ad un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 24,1% dal 2024 al 2031. Il mercato delle batterie al grafo è impostato per mostrare una crescita sostanziale a causa delle eccezionali proprietà del grafone che gli permettono di migliorare notevolmente le prestazioni della batteria.

Driver di mercato - Proprietà superiori di Graphene Creating Demand per alte prestazioni Conservazione dell'energia

Le eccezionali proprietà del grafo lo rendono un materiale ideale per lo sviluppo di batterie di nuova generazione con elevata capacità di stoccaggio e capacità di ricarica e scarico rapide. Graphene ha una conducibilità elettrica e termica incredibilmente elevata, combinata con un'eccezionale resistenza meccanica e flessibilità. Trova anche applicazioni nei veicoli elettrici dove la gamma estesa è fondamentale e le soluzioni di ricarica veloci sono fondamentali.

La robotica, l'automazione, la stampa 3D e altre produzioni avanzate si basano su backup batteria compatti ma potenti. Il Graphene con i suoi attributi di potenza eccezionali soddisfa questo bisogno. Allo stesso modo, apparecchiature mediche portatili e dispositivi richiedono batterie affidabili a lunga durata che il grafo è perfettamente posizionato per fornire. Wearable tech è un altro mercato di frontiera dove fonti di energia leggere come le batterie al grafo potrebbero propellere le innovazioni future.

Questo spingerà i giocatori di mercato delle batterie al grafo per sostenere lo sviluppo di dispositivi rivoluzionari potenziati da fonti di energia di prossima generazione. La domanda diffusa di immagazzinamento di energia ad alte prestazioni stimolata dagli attributi superiori di grafine quindi, spingerà la crescita del mercato delle batterie al grafo.

Driver di mercato - Veicoli elettrici Guidare la necessità di soluzioni batteria efficienti

L'industria automobilistica è tra un cambiamento di paradigma verso l'elettrificazione con i principali automobilisti a livello globale lanciando veicoli elettrici ad un tasso senza precedenti. Entrambi i veicoli elettrici ibridi alimentati a batteria e plug-in stanno ottenendo un'accettazione diffusa. Un fattore di successo critico per l'adozione di massa degli EV, tuttavia, rimane lo sviluppo di una maggiore capacità e batterie di ricarica più veloci.

Per le auto elettriche per sostituire veramente i modelli di benzina, le batterie devono rafforzare la distanza di guida più lunga tra le cariche e il modo di rifornimento più rapidamente. È qui che entra in gioco il potenziale del grafone; le sue straordinarie proprietà consentono batterie con maggiore energia e densità di potenza rispetto alle batterie grafite.

Automakers collabora sempre più con gli sviluppatori di batterie al grafo per progettare soluzioni all'avanguardia. Queste batterie avanzate alleggeriscono l'ansia dei consumatori su gamma e usabilità. La proliferazione delle batterie al grafo ad alte prestazioni è innegabilmente critica per raggiungere gli ambiziosi obiettivi di elettrificazione del settore.

Sfida di mercato - Alta produzione Costi rispetto alle batterie convenzionali agli ioni di litio

Una delle sfide principali attualmente affrontate dal mercato delle batterie al grafo è il suo costo di produzione significativamente più elevato rispetto alle batterie agli ioni di litio convenzionali. Produrre il grafone in grandi volumi e incorporarlo in materiali e celle della batteria è un processo altamente complesso che richiede attrezzature e strutture specializzate.

Inoltre, il processo di montaggio dei componenti del grafo in anodi della batteria e catodo con le strutture e le dispersioni di nano-scala necessarie aggiunge anche alle spese.

Tutti questi fattori rendono le batterie al grafo molto più costose da produrre su scala commerciale al momento. Per l'adozione diffusa, soprattutto nei mercati dei consumatori di massa come smartphone e veicoli elettrici, i costi devono scendere in modo significativo. Questo può essere fatto attraverso ottimizzazioni di produzione, economie di scala e progressi tecnologici che consentono processi di produzione più semplici e a basso costo.

Fino a quando i costi si avvicinano alla parità con gli ioni di litio, la crescita del mercato delle batterie al grafo può rimanere limitata alle applicazioni ad alte prestazioni di nicchia.

Opportunità di mercato - Espansione nel mercato dei veicoli elettrici

Una grande opportunità per il mercato delle batterie al grafo è nel settore dei veicoli elettrici in rapida espansione. Poiché più automaker investono pesantemente nella produzione di veicoli elettrici per passare a soluzioni di mobilità più verde, la necessità di tecnologie di batteria più performanti sta crescendo. Le batterie al Graphene offrono vantaggi convincenti per i veicoli elettrici, consentendo tempi di ricarica molto più rapidi e un range di guida più lungo per carica rispetto al litio-ione. Questo perché le proprietà del grafone consentono una più rapida conduzione ionica e una maggiore densità di energia.

Di conseguenza, le batterie al grafo potrebbero alimentare la prossima generazione di veicoli elettrici a lungo raggio e accelerare l'adozione di massa degli EV. Con molti governi che annunciano anche i piani per eliminare i veicoli a motore a combustione nei prossimi anni, il mercato dei veicoli elettrici è progettato per sperimentare la crescita esponenziale in tutto il mondo.

Pertanto, la crescente domanda di mercato EV presenta un'enorme opportunità per le batterie al grafo per svolgere un ruolo cardine se i costi possono essere ridotti.

- R&D Investments in Graphene Technology: Giocatori come Samsung, Sony, Quantum Scape ha investito molto in R&D per sviluppare materiali avanzati di grafo e modelli di celle a batteria che possono sfruttare l'alta conducibilità e densità del grafo.

- Partner con produttori di Graphene: Produttori di batterie come QuantumScape hanno collaborato con produttori specializzati di grafine per garantire una fornitura costante di alta qualità, grafo scalabile. La partnership di QuantumScape con Haydale consente di generare materiali grafici personalizzati progettati per la sua tecnologia a batteria a stato solido in fase di sviluppo. Tali partnership strategiche riducono i rischi della supply chain per i giocatori del mercato delle batterie al grafo.

- Acquisizione di Graphene Startups: Nel 2015, Samsung ha acquisito l'avvio della batteria del grafo americano Anthropic per accelerare il suo programma di R&D e commercializzazione della batteria del grafo interno. Questa acquisizione strategica ha dato a Samsung l'accesso alla base IP, talento e conoscenza di Anthropic nel mercato delle batterie al grafo veloce.

- Progetti pilota con Automakers: Nel 2021, Daimler ha collaborato con SVOLT per testare le batterie agli ioni di litio grafine in bende elettriche EQS prodotte in Cina. Sulla base del successo iniziale, SVOLT aprirà la produzione della batteria al grafo. Tali collaborazioni pilota aiutano i produttori di batterie a ottenere preziosi feedback e punti di prova prima della produzione di massa.

Insights, per tipo: unità di densità di energia superiore richiesta per batterie al litio-ione

Il segmento della batteria al grafo di litio contribuisce al mercato delle batterie al grafo nel 2024. Questo è dovuto alla sua densità energetica senza pari. La struttura a reticolo di carbonio esagonale compatta, ultrasottile, permette di immagazzinare gli ioni di litio più densamente degli anodi grafite convenzionali. Quando incorporato negli anodi della batteria agli ioni di litio, il grafo aumenta la capacità di archiviazione senza aumentare il volume dell'anodo. Questo aumenta la densità energetica complessiva della batteria del 15-20% rispetto alle batterie agli ioni di litio convenzionali.

L'elevata densità di energia per volume unitario è fondamentale per applicazioni in cui lo spazio è limitato, come l'elettronica di consumo e i veicoli elettrici. L'elevata conducibilità di Graphene migliora ulteriormente le prestazioni della batteria su più cicli di carica-scarica. Questa durata del ciclo superiore riduce i costi complessivi di sostituzione della batteria. Per queste ragioni convincenti, le batterie al grafo di litio continueranno a dominare il mercato delle batterie al grafo.

Insights, By End Use: Graphene migliora le prestazioni automobilistiche della batteria e la sicurezza

Il segmento automobilistico detiene la quota del mercato delle batterie al grafo nel 2024. Ciò è dovuto alla capacità del grafo di risolvere molte sfide convenzionalmente affrontare le batterie dei veicoli elettrici. In EVs, le batterie devono sopportare immense sollecitazioni operative, tra cui centinaia di cicli di ricarica e ampie gamme di temperatura. Graphene eccelle a stabilizzare l'anodo della batteria contro tali sollecitazioni attraverso la sua struttura robusta.

In particolare, lo spessore di atomo singolo di grafine consente di comportarsi come un "elettrolita di stato solido" artificiale all'interno di batterie agli ioni di litio. Facilita il trasporto rapido degli ioni di litio mentre agisce anche come una barriera efficace per prevenire la formazione di dendriti. Per i produttori di auto e i clienti, l'eliminazione completa del rischio di incendio a batteria favorisce la fiducia in EV che bolster la domanda di mercato. Data questi vantaggi chiave, le batterie al grafo sono fondamentali per migliorare la tecnologia della batteria EV.

• GRAFERGIA Il progetto (novembre 2023) mira ad innovare le tecnologie di raccolta dell'energia utilizzando il grafo nei tessili.
• Il lancio di batterie al piombo a base di grafine in India da parte di Pvt Ltd risponde alla crescente domanda di soluzioni di storage avanzate.
• Asia Pacific ha dominato il mercato delle batterie al grafo nel 2023, rappresentando la quota più grande grazie alla rapida industrializzazione, ai progressi tecnologici e ai principali attori del mercato come Cina, Giappone e Corea del Sud.
• L'Europa dovrebbe crescere al CAGR più veloce tra il 2024 e il 2033, guidato da paesi come la Germania, il Regno Unito e la Francia.

I principali attori operanti nel mercato delle batterie al grafo includono Targray Group, XG Sciences, Inc., Vorbeck Materials Corp., Cambridge Nanosystems Ltd., G6 Materials Corp., Graphenano S.L., Graphene NanoChem plc, e Graphenea S.A.