Рынок дронов оценивается как 8,7 млрд долларов в 2024 году Ожидается, что он достигнет USD 39,1 Bn к 2031 году, Растущий со сложным годовым темпом роста (CAGR) 16,1% с 2024 по 2031 год. Повышенный спрос на коммерческие беспилотные летательные аппараты в таких отраслях, как сельское хозяйство, мониторинг инфраструктуры и кинопроизводство, стимулирует потребность в литий-ионных батареях высокой емкости с более длительным временем полета.

Ожидается, что спрос на батареи дронов значительно вырастет в течение прогнозируемого периода. Ключевые тенденции рынка включают переход к более мощным литий-полимерным батареям, поскольку они обеспечивают большую плотность энергии и более длительное время полета. Производители инвестируют в исследования графеновых батарей, которые могут революционизировать индустрию дронов, обеспечивая превосходную мощность в небольших легких упаковках. Инновации в области аккумуляторных технологий будут иметь решающее значение для дальнейшего роста рынка коммерческих дронов.

Рыночный драйвер - увеличение использования дронов для наблюдения и картирования в таких секторах, как оборона, здравоохранение и электронная коммерция.

В последние годы использование беспилотных летательных аппаратов быстро расширилось в различных секторах, таких как оборона, здравоохранение и электронная коммерция, для целей воздушного наблюдения и картографирования. В оборонном секторе беспилотники все чаще развертываются вдоль границ для наблюдения за деятельностью противника, а также картографирования территорий. Их способность зависать в нужных местах в течение длительных периодов времени при постоянном мониторинге области внизу с помощью бортовых камер делает беспилотники подходящей платформой для сбора разведданных и ситуационной осведомленности. Несколько стран по всему миру добавили беспилотники в свои национальные программы наблюдения для укрепления безопасности границ.

Для медицинских применений дроны оказываются полезными для сканирования труднодоступных мест и доставки медицинских принадлежностей в отдаленные места. Их развертывание позволяет получать аэрофотоснимки и карты географических регионов, не имеющих надлежащих дорог, что помогает организациям здравоохранения разрабатывать стратегии обслуживания общин в таких районах. В нескольких испытаниях также анализируется возможность использования беспилотных летательных аппаратов для доставки неотложной медицинской продукции. Сектор электронной коммерции является еще одной новой областью внедрения, где дроны позволяют быстро получать аэрофотоснимки и карты складов и мест доставки. Эти данные помогают интернет-магазинам оптимизировать свои логистические операции и обеспечить своевременную отправку продуктов клиентам.

С ростом популярности дронов в этих секторах растет потребность в батареях, которые поддерживают длительное время полета без ущерба для полезной нагрузки. Учитывая критический характер приложений наблюдения и картографирования, дроны должны оставаться в воздухе в течение нескольких часов при проведении непрерывного мониторинга и сканирования. Это требует высокой емкости и легких батарей с большей выносливостью. Ограничения существующих решений для батарей с точки зрения плотности энергии и жизненного цикла подпитывают исследования в отношении новых химических веществ и технологий, способных удовлетворить строгие требования к мощности дронов, используемых для этих приложений.

Рыночный драйвер - растущий спрос на услуги дронов, требующие эффективных аккумуляторов

В последнее время индустрия коммерческих беспилотных летательных аппаратов достигла больших успехов, и дроны становятся основными для различных промышленных задач, требующих сбора и анализа воздушных данных. Многие поставщики услуг беспилотников нового поколения вышли на рынок, чтобы удовлетворить растущий спрос. Тем не менее, большинство сервисных приложений, связанных с дронами, таких как мониторинг сельскохозяйственных культур, кинопроизводство, инспекции мощности / инфраструктуры и доставленные пакеты, зависят от способности дронов поддерживать длительность полета при эффективной перевозке грузов. Это требует высокопроизводительных батарей с мощными качествами хранения энергии.

Общие виды деятельности, такие как съемка крупных сельскохозяйственных полей для анализа здоровья и роста сельскохозяйственных культур, включают непрерывные полеты беспилотников в течение нескольких часов с полезной нагрузкой камеры. Любые ошибки в сроке службы батареи могут нарушить своевременную доставку услуг. Точно так же кинематографисты, развертывающие беспилотники для аэрофотосъемки, ожидают длительных устойчивых полетов без перерывов. Энергоемкие установки камеры создают серьезные ограничения на срок службы батареи. Энергетические/инфраструктурные компании используют дроны для сканирования огромных активов, таких как солнечные фермы, газопроводы, линии электропередач, требующие батарей, способных поддерживать полеты на многие мили. Кроме того, компании, обещающие поставки грузов / продуктов питания на основе беспилотников, требуют надежных решений для батарей, обеспечивающих достаточную выносливость для завершения маршрутов.

Все такие сервисные приложения имеют более высокие ставки, связанные с производительностью батареи. Время простоя, вызванное заменой батареи в середине обслуживания, может привести к потерям как для клиентов, так и для поставщиков услуг. Следовательно, необходимость разработки специализированных решений для батарей высокой емкости, оптимизированных для длительных операций с беспилотниками, крайне важна для обеспечения надежной доставки услуг. В то время как стартапы пытаются сократить разрыв, выполнение всех требований продолжает бросать вызов существующим производителям для дальнейшего внедрения инноваций. Ожидается, что эта растущая проблема приведет к значительным достижениям в области аккумуляторов, способствуя развитию рынка беспилотных батарей.

Ограниченная плотность энергии в современных батареях, препятствующая продлению времени полета для дронов

Одной из ключевых проблем, с которыми в настоящее время сталкивается рынок беспилотных батарей, является ограниченная плотность энергии батарей, используемых сегодня в беспилотных летательных аппаратах. Большинство коммерческих дронов полагаются на литий-ионные батареи для питания своих полетов. В то время как литий-ионные батареи до сих пор обеспечивали жизнеспособное решение для беспилотных летательных аппаратов, их плотность энергии сильно ограничивает время полета для беспилотных летательных аппаратов, особенно тех, которые используются для коммерческих применений. С текущей технологией литий-ионных аккумуляторов время полета дрона в среднем составляет 20-30 минут на одной зарядке. Это время полета ограничивает коммерческую полезность беспилотных летательных аппаратов для таких приложений, как инспекция инфраструктуры, аэрофотосъемка / съемка и услуги доставки, которые значительно выиграют от большей выносливости. Ограниченная энергетическая емкость литий-ионных батарей является серьезным препятствием для расширения коммерческих операций беспилотников, которые требуют длительных и повторяющихся полетов в течение длительного времени. Если плотность энергии батареи не будет значительно улучшена, рыночный потенциал и полезность дронов могут оставаться ограниченными по сравнению с их реальными возможностями.

Возможности рынка: появление твердотельных и гибридных аккумуляторов

Одной из возможностей, которая обещает помочь преодолеть проблему ограниченной плотности энергии на рынке беспилотных батарей, является появление новых типов твердотельных и гибридных аккумуляторных технологий. Хотя эти батареи следующего поколения все еще находятся на стадии разработки, они предлагают возможность значительно более высокой плотности энергии по сравнению с обычными литий-ионными батареями. Например, твердотельные батареи заменяют жидкий электролит в литий-ионных батареях твердым соединением электролита, что позволяет более плотную упаковку материалов батареи и хранение энергии. Гибридные батареи сочетают характеристики литий-ионных и литий-металлических батарей для повышения производительности. Если проблемы, связанные с затратами на производство и производство, будут решены, эти новые аккумуляторные технологии могут обеспечить в 2-3 раза большую плотность энергии литий-ионных батарей, используемых в настоящее время в беспилотных летательных аппаратах. Такое улучшение значительно расширит время полета дронов, открывая значительно расширенные коммерческие приложения для использования дронов в различных отраслях промышленности. Это представляет собой значительную рыночную возможность для производителей беспилотных летательных аппаратов и аккумуляторов по мере развития этих технологий.

Стратегии улучшения жизни батареи: DJI, один из крупнейших производителей беспилотных летательных аппаратов, в прошлом принял двухстороннюю стратегию для улучшения срока службы батареи - усовершенствование технологии батареи и оптимизация полета. На технологическом фронте они разработали новую интеллектуальную летную батарею с более высокой плотностью энергии, более быстрой возможностью подзарядки и более длительным сроком службы. Со стороны полета они модернизировали системы управления полетом и внедрили различные режимы полета для оптимизации использования энергии на основе различных задач. Это помогло пилотам увеличить время полета при одновременном сокращении циклов подзарядки.

Ценовые стратегии вокруг батарей: Skydio приняла модель бритвы и лезвий, где они оценили свои беспилотники по доступной цене и получили прибыль от продаж аксессуаров с высокой маржой, особенно запасных батарей. Их аккумуляторы стоят на 50-100% дороже, чем у конкурентов, но предлагают беспрецедентный срок службы. Клиенты покупают несколько батарей для постоянного использования. Это помогло Skydio захватить значительную долю в сегменте коммерческих беспилотных летательных аппаратов, несмотря на то, что цены на их беспилотники аналогичны или ниже, чем у аналогов.

Эти примеры показывают, как стратегические инвестиции в аккумуляторные технологии, партнерские отношения для инноваций и умные подходы к ценообразованию помогли производителям дронов получить значительную долю рынка и лояльность клиентов. Стратегии, основанные на данных, будут продолжать играть жизненно важную роль на высококонкурентном рынке беспилотных батарей.

Insights, By Technology, Technology Advancements Drive Lithium-based Drone Battery Market Share

Ожидается, что в 2024 году на основе лития будет приходиться 55,3% из-за его превосходной плотности энергии и конкурентоспособности по стоимости по сравнению с другими технологиями. Литиевые батареи могут хранить больше энергии на единицу веса, что позволяет дронам летать дольше на одной зарядке. Это важный дифференциатор производительности для приложений, требующих длительного времени полета, таких как коммерческие поставки, наблюдение и проверка инфраструктуры. Литиевые батареи также выигрывают от возможностей быстрой подзарядки. В сочетании с постоянными инвестициями в исследования и разработки в целях улучшения жизненного цикла батареи эти преимущества сделали литий предпочтительной технологией среди производителей беспилотных летательных аппаратов. Кроме того, процессы производства лития значительно выросли, что снизило затраты на единицу продукции и сделало эти батареи все более доступными для пользователей беспилотных летательных аппаратов. Сильный спрос со стороны коммерческих и рекреационных конечных пользователей будет способствовать дальнейшему стимулированию инноваций в литий-батарейной промышленности, помогая им сохранить доминирование на рынке беспилотных аккумуляторов.

Insights, по компоненту, компонентный дизайн стимулирует доминирование клеток

По прогнозам, в 2024 году на долю ячеек будет приходиться 38,5%, поскольку поставщики компонентов постоянно внедряют технологии на уровне ячеек для повышения возможностей полета беспилотников. Продвинутые клеточные химии с более высокой плотностью энергии позволяют производить меньшие, легкие и более мощные аккумуляторные батареи. Миниатюризация компонентов также позволяет интегрировать дополнительные ячейки без увеличения общего веса, продлевая время полета. В то же время новые технологии сепаратора и электролитные составы повышают безопасность аккумуляторов, позволяя безопасно эксплуатировать большие парки дронов. Помимо производительности основных ячеек, производители также сосредоточены на продлении жизненного цикла ячеек с помощью более прочных конструкций, которые могут выдерживать несколько циклов зарядки-разрядки с минимальным ухудшением емкости. Такие инновации на клеточном уровне будут продолжать стимулировать их доминирование на рынке над другими компонентами, такими как корпуса и блоки BMS.

Insights, по типу дронов, Rotary Wing Design Dependence увеличивает долю сегмента

Тип дрона, Ротари Крыло обеспечивает наибольшую долю рынка, обусловленную зависимостью конструкции от параметров батареи. Дроны с вращающимся крылом требуют батарей высокой плотности мощности для достижения вертикального взлета и подъема собственного веса. Поскольку эти дроны полностью полагаются на емкость батареи для движения, их конструкция и грузоподъемность неразрывно связаны с доступной мощностью батареи. Для сравнения, гибридные беспилотные летательные аппараты могут использовать как электрические, так и бензиновые / дизельные двигатели, снижая зависимость от чистой энергии батареи. Это делает их менее чувствительными к ограничениям батареи по сравнению с роторными аналогами крыла. Кроме того, роторные дроны доминируют в таких приложениях, как фотография и проверка, где маневренность имеет первостепенное значение. Таким образом, их доминирование на рынке будет продолжать усиливать спрос на высокопроизводительные батареи, адаптированные к их уникальным инженерным требованиям. В целом, ограничения современной технологии аккумуляторов ограничивают вращающиеся беспилотные летательные аппараты полностью электрической энергией по сравнению с гибридами, что приводит к устойчивым инновациям в сегменте аккумуляторных батарей.

Рынок беспилотных батарей растет из-за повышенного спроса на БПЛА как в коммерческом, так и в оборонном секторах. По мере развития технологий, особенно с интеграцией ИИ, МО и интеллектуальных технологий, дроны становятся более автономными, эффективными и способными решать различные задачи, такие как наблюдение, доставка и картографирование. Эти приложения требуют высокоэффективных батарей, подталкивая производителей к инновациям, особенно в литиевых и твердотельных аккумуляторных технологиях. Северная Америка в настоящее время лидирует на рынке, но Азиатско-Тихоокеанский регион, по прогнозам, станет свидетелем самого быстрого роста, обусловленного техническими достижениями в производстве батарей для беспилотных летательных аппаратов и более широким внедрением в отрасли.

Основными игроками, работающими на рынке батарей для дронов, являются DJI, LG Chem, Panasonic, Samsung SDI, Tattu (Shenzhen Grepow Battery Co., Ltd), Autel Robotics, Amperex Technology Limited, MaxAmps, Parrot и Tadiran Batteries.