Рынок железнодорожных аккумуляторов оценивается как 296,37 долларов США Mn в 2024 году Ожидается, что он достигнет USD 517,39 Мн к 2031 году, Растущий со сложным годовым темпом роста (CAGR) 8,3% с 2024 по 2031 год. На рынке железнодорожных аккумуляторов наблюдаются положительные тенденции в связи с растущим акцентом на разработку энергоэффективных транспортных решений.

Растущая электрификация железнодорожных сетей и внимание правительства к устойчивому транспорту

Глобальный сдвиг в сторону более экологически чистых видов транспорта привел к беспрецедентной электрификации железных дорог. Правительства стран с крупной экономикой объявили амбициозные цели и дорожные карты по электрификации крупных участков своей железнодорожной инфраструктуры с использованием железнодорожных батарей.

Поезда, работающие на электричестве, приводят к почти нулевым прямым выбросам и гораздо более энергоэффективны по сравнению с дизельными локомотивами. Несколько стран Европы уже давно электрифицировали свои магистральные сети. Тем не менее, даже эти страны в настоящее время стремятся электрифицировать небольшие ветки и региональные сети, что еще больше повысит спрос на железнодорожные батареи.

В последние годы многие развивающиеся страны Азии и Латинской Америки также значительно увеличили инвестиции в расширение электрифицированных железнодорожных коридоров за счет использования железнодорожных батарей. Это видно из смелого общенационального плана Китая по достижению 100% электрификации к 2050 году. Индия также представила мега-планы, такие как специальные грузовые коридоры и высокоскоростные железнодорожные проекты, где электрификация является ключевым аспектом проектирования.

Ожидается, что в ближайшие годы это ускорит рост рынка железнодорожных аккумуляторов по всему миру.

Рыночный драйвер - спрос на энергоэффективные и экономичные решения в железнодорожных операциях

Железнодорожные операторы во всем мире находятся под постоянным давлением, чтобы повысить эффективность работы и оптимизировать расходы на техническое обслуживание. Кроме того, требования к техническому обслуживанию дизельных двигателей значительно выше по сравнению с электрическими тяговыми системами. Поездные батареи, которые могут обеспечить связь «последней мили» за пределами электрифицированных путей или обеспечить дополнительную мощность, являются идеальными решениями для повышения энергоэффективности линейных операций.

Многие железнодорожные компании начали пилотные испытания технологии аккумуляторов поездов на маневровых локомотивах, вагонах технического обслуживания и пассажирских вагонах. Способность литий-ионных железнодорожных батарей доставлять высокую плотность энергии в легкой упаковке делает их очень подходящими для модернизации существующих железнодорожных активов.

Поездные батареи также обеспечивают большую гибкость движения поездов, которые ранее были ограничены географическими ограничениями электрифицированных участков. По мере того, как более инновационные аккумуляторные электрические решения докажут свою надежность и экономическую эффективность в реальных железнодорожных приложениях, их внедрение резко ускорит рынок железнодорожных аккумуляторов в обозримом будущем.

Market Challenge — ограниченный диапазон поездов с батарейным питанием

Одной из ключевых проблем, с которыми в настоящее время сталкивается рынок железнодорожных аккумуляторов, является ограниченный рабочий диапазон поездов с батарейным питанием между зарядами. Традиционная литий-ионная аккумуляторная технология обеспечивает поездам запас хода всего 100-200 километров, прежде чем батареи необходимо будет перезарядить. Это создает логистические трудности, поскольку требует частых остановок подзарядки во время операций, нарушая график.

Кроме того, значительный вес больших аккумуляторных батарей, необходимых для достижения даже этого ограниченного диапазона, значительно снижает грузоподъемность поездов.

Технология железнодорожных аккумуляторов должна быть значительно усовершенствована для достижения более высокой плотности энергии и конкретных энергий. Это может помочь в обеспечении поездов с батарейным питанием рабочими диапазонами, сопоставимыми с дизельными аналогами, которые могут проехать более 1000 километров на одном топливном баке. Таким образом, достижение длительного рабочего диапазона с использованием железнодорожных аккумуляторов может ограничить рост рынка железнодорожных аккумуляторов.

Возможности рынка: увеличение инвестиций в высокоскоростные и автономные железнодорожные технологии

Правительства и частные инвесторы во всем мире вкладывают значительные средства в развитие передовых проектов высокоскоростной и автономной железнодорожной инфраструктуры. Такие современные железнодорожные системы обеспечивают огромный потенциал для рынка железнодорожных аккумуляторов.

Передовые высокоскоростные поезда, способные двигаться со скоростью более 300 км/ч, будут зависеть от легких, но мощных аккумуляторных батарей. Автономные сети метро и грузовые железнодорожные линии также предоставляют возможность поставщикам железнодорожных аккумуляторов электрифицировать железнодорожные парки будущего.

С прогнозируемыми инвестициями в железнодорожные проекты, превышающими 2 триллиона долларов в течение следующего десятилетия, спрос на железнодорожные аккумуляторы, оптимизированные для железнодорожных применений, как ожидается, значительно вырастет. Эта растущая среда финансирования усиливает бизнес-кейс для производителей аккумуляторов для активизации НИОКР по разработке аккумуляторов для поездов, отвечающих строгим требованиям к производительности транспортных технологий следующего поколения.

Сосредоточьтесь на передовых технологияхПоездные батареи требуют высокой производительности для обеспечения резервного питания во время операций. Например, в 2020 году Hitachi анонсировала литий-ионную батарею, использующую новые материалы, которые могут быстро заряжаться в течение 10 минут, удваивая плотность энергии обычных железнодорожных батарей.

Стратегические партнерства и сотрудничество: Игроки сотрудничают с OEM-производителями и железнодорожными операторами, чтобы получить глубокие знания клиентов и совместно разработать индивидуальные решения. В 2017 году GS Yuasa в партнерстве с Siemens разработала систему хранения энергии для первого в Германии многофункционального поезда с батарейным питанием.

Глобальная экспансия через поглощенияКрупные производители расширились во всем мире благодаря стратегическим приобретениям. В 2018 году Hitachi приобрела Ansaldo STS, предоставив доступ к более чем 60 странам и расширив свой глобальный железнодорожный плацдарм.

Сосредоточьтесь на устойчивости и рециркуляцииКомпании подчеркнули устойчивость, чтобы соответствовать ожиданиям отрасли и пассажиров. Например, Hitachi инвестировала в установки по переработке замкнутого цикла, которые извлекают более 95% материалов из отработанных батарей.

Оригинальное название: Lithium-Ion Train Battery: The Rise of Lithium-Ion Technology

С точки зрения типа, литий-ионная батарея поезда способствует В 2024 году на рынке железнодорожных аккумуляторов пришлось 47,9%, владеющих присущими ему преимуществами перед другими химическими веществами. Литий-ионные батареи поезда предлагают более высокую плотность энергии по сравнению с свинцово-кислотными и никель-кадмиевыми батареями, что позволяет дольше работать на одной зарядке.

Литий-ионные железнодорожные батареи также демонстрируют очень низкий саморазряд, сохраняя заряд в течение нескольких месяцев, когда они не используются. Это делает их пригодными для использования в режиме ожидания для питания аварийных систем в поездах даже во время длительного хранения.

С точки зрения технического обслуживания литий-ионные батареи поезда требуют небольшого обслуживания или пополнения воды, как свинцово-кислотные батареи. Они также имеют более длительный период жизни от 3000 до 5000, что снижает долгосрочную стоимость владения. По мере того, как технология литиевых батарей и упаковок продолжает развиваться с каждым годом, затраты неуклонно снижаются, в то время как энергетические и энергетические показатели увеличиваются. Это улучшение ценностного предложения способствует глобальному внедрению этой химии на рынке железнодорожных аккумуляторов.

Insights, by Technology: Valve Regulation улучшает развертывание свинцово-кислотных систем

С точки зрения технологии, регулируемые клапанами свинцово-кислотные (VRLA) батареи обеспечивают 40,7% доли рынка железнодорожных аккумуляторов в 2024 году из-за ключевых преимуществ по сравнению с обычными затопленными свинцово-кислотными конструкциями. Аккумуляторы VRLA, также известные как герметичные или не требующие технического обслуживания батареи, обеспечивают повышенную безопасность благодаря своей герметичной конструкции без воздействия жидкостей. Это делает их идеальными для установки под палубой в пассажирских поездах, где пространство ограничено.

В отличие от обычных свинцово-кислотных батарей, конструкции VRLA не имеют риска утечки кислоты или водорода, которые могут вызвать коррозию или взрывы в закрытых помещениях. Они также более терпимы к вибрациям, испытываемым в движущихся поездах. Аккумуляторы VRLA также самостоятельно регулируют давление через статические вентиляционные клапаны, предотвращая необходимость пополнения запасов воды, обычно требуемого с затопленными свинцово-кислотными батареями.

Достижения в технологиях абсорбирующего стеклянного коврика (AGM) и гелевого электролита, используемых в батареях VRLA, улучшили возможности жизненного цикла, чтобы конкурировать с традиционными конструкциями. Как зрелая и дешевая технология, батареи VRLA продолжают широко использоваться, где высокая безопасность и низкое техническое обслуживание являются приоритетами для железнодорожных операторов.

Insights, by Application: Максимизация полезной нагрузки за счет фокусировки пассажиров

С точки зрения применения, пассажирские поезда обеспечивают самую высокую долю рынка железнодорожных аккумуляторов, обусловленную их уникальными потребностями в мощности и времени выполнения. Пассажирские перевозки требуют более крупных аккумуляторных батарей, чтобы плавно запускать тяжелые поезда и генерировать бортовое электричество для надежного HVAC, освещения, информационно-развлекательных и других роскошных удобств, ожидаемых путешественниками. Максимизация доступного внутреннего пространства для сидения также означает, что эффективная компактная конструкция батареи имеет решающее значение.

Надежность имеет первостепенное значение, поскольку перерывы негативно влияют на удовлетворенность клиентов. Для обеспечения того, чтобы поезда оставались в графике, высокие резервные мощности и быстрая подзарядка являются стандартными. Большое количество поездок ежедневно и длительный срок эксплуатации также означает снижение требований к техническому обслуживанию и общую стоимость владения в течение десятилетий срока службы.

Поскольку пассажиропоток продолжает расти во всем мире с улучшением экономики, появляются новые модели поездов с еще более продвинутыми удобствами. Это стимулирует спрос на решения для аккумуляторов с более высокой плотностью мощности для более быстрой перезарядки без ущерба для пассажиров. Это привело к тому, что производители приняли оксид титаната лития следующего поколения и химии фосфата лития, адаптированные для этого растущего сегмента на рынке железнодорожных аккумуляторов.

• Северная Америка лидирует на рынке железнодорожных аккумуляторов с долей 40% по состоянию на 2023 год. Это обусловлено более широким внедрением электрических и гибридных железнодорожных систем в регионе.
• Метрополитен занимает значительную долю рынка (41%) благодаря быстрой урбанизации и расширению железнодорожных сетей, особенно в странах Азиатско-Тихоокеанского региона, таких как Китай и Япония.
• В апреле 2024 года Intramotev запустил электрический вагон для грузовых поездов, первый в своем роде в США. Это нововведение свидетельствует о переходе к устойчивым грузовым перевозкам.
• Управление батареями на основе ИИ: в августе 2024 года Electra Vehicles представила EVE-Ai, программное обеспечение, которое повышает производительность аккумуляторов EV благодаря ИИ, улучшая точность расчетов дальности и предоставляя прогнозные оповещения об обслуживании.

Основными игроками на рынке железнодорожных аккумуляторов являются AEG Power Solutions, Amara Raja Group, East Penn Manufacturing Company, ENERSYS, EXIDE INDUSTRIES LTD., First National Battery, Furukawa Electric Co., Ltd., GS Yuasa International Ltd., Hitachi Rail Limited, HOPPECKE. Carl Zoellner & Sohn GmbH, Fengri Power & Electric Co., Limited, Power & Industrial Battery Systems GmbH, Saft2022, SEC Battery и Shuangdeng Group Co, Ltd.