无人机电池市场估计价值 2024年8.7 Bn美元 预计将达到 39.1美元 到2031年时, 以复合年增长率增长 (CAGR)从2024年到2031年占16.1%. 农业、基础设施监测和电影制作等行业对商用无人机的需求增加,因此需要较长飞行时间的高容量锂离子电池。

预计在预测期间,对无人机电池的需求将大幅增加。 主要的市场趋势包括转向更强大的锂聚合电池,因为这些电池可以增加能量密度和较长的飞行时间。 制造商正在投资研究石墨电池,通过提供小型轻量级包件的优越电力能力,可以使无人机工业发生革命性的变化。 电池技术创新对于商业无人机市场的持续增长至关重要。

市场驱动力 -- -- 更多地使用无人驾驶飞机对国防、保健和电子商务等各部门进行监测和测绘。

近年来,无人驾驶飞机的使用迅速扩展到国防、保健和电子商务等各部门,用于空中监视和测绘。 在国防部门,越来越多地部署在边界沿线的无人机,以监视敌方活动并绘制领土地图。 他们能够在理想地点长时间徘徊,同时通过机上摄像头不断监测下方区域,使无人机成为收集情报和了解情况的适当平台。 世界上一些国家为加强边境安全,在其国家监测方案中增加了无人机。

在保健应用方面,无人驾驶飞机证明对扫描无法进入的地形和向偏远地点运送医疗用品是有用的。 通过部署这些设施,可以获取缺乏适当道路的地理区域的航空图像和地图,这有助于卫生组织制定为这些地区的社区服务的战略。 一些试验也在分析无人驾驶飞机用于紧急医疗产品运送的可行性。 电子商务部门是另一个新兴的采用领域,无人驾驶飞机能够迅速捕捉仓库和交货地点的航空图像和地图。 这些数据有助于电子零售商精简物流业务,确保及时向客户发送产品。

随着无人驾驶飞机在这些部门的突出地位不断提高,越来越需要电池支持延长飞行时间,同时又不损害有效载荷能力。 鉴于监测和绘图应用的关键性质,无人机在进行持续监测和扫描活动时必须保持飞行数小时。 这需要具有较长耐力的高容量轻量级电池. 现有电池解决方案在能量密度和寿命周期方面的局限性正在推动对能够满足用于这些应用的无人机的严格动力要求的新化学和技术的研究。

市场驱动器 - 无人机服务需求增加,需要高效电池

商业无人机工业在近代取得了长足的进步,无人机成为需要航空数据收集和分析的各种工业任务的主流. 许多新时代的无人机服务提供商已经进入市场,以满足日益增长的需求。 然而,涉及无人机的大多数服务应用,如农业作物监测、电影制作、电力/基础设施检查以及交付的成套服务,都取决于无人机在有效载荷的同时维持较长飞行时间的能力。 这就需要具有强大能量储存特性的高性能电池。

诸如调查大农田以分析作物健康和生长等共同事务活动涉及无人驾驶飞机持续飞行数小时并携带摄像头有效载荷。 电池寿命的任何不足都会妨碍及时提供服务。 同样,部署无人驾驶飞机进行空中射击的电影制作人预计飞行时间会很长,不会中断。 能源饥渴的照相机对电池寿命造成严重的限制。 电力/基础设施公司利用无人机扫描大量资产,如太阳能农场、天然气管道、输电线,需要能够维持多英里飞行的电池。 此外,保证以无人驾驶飞机运送货物/食品的公司需要可靠的电池解决方案,以确保有足够的耐力来完成航线。

所有这些服务应用都与电池的性能有更高的利害关系。 中途服务更换电池造成的停电,可能会造成客户和服务提供商的损失。 因此,必须开发专门的高容量电池解决方案,以优化长期无人机操作,以促进可靠的服务提供。 虽然初创企业正试图缩小差距,但满足所有需求继续使已建立制造商面临进一步创新的挑战。 预计这一日益严峻的挑战将刺激电池的重大发展,推动无人机电池市场的发展。

市场挑战 - 电流电池中有限的能量密度,无人机飞行扩展时段

无人机电池市场目前面临的主要挑战之一是当今无人机所使用的电池能量密度有限. 大多数商业无人机依靠锂离子电池为其飞行提供动力. 虽然锂离子电池迄今为无人机提供了可行的电池解决方案,但其能量密度严重限制了无人机的飞行时间,特别是用于商业用途的无人机。 以目前的锂离子电池技术,无人机飞行时间平均在一次充电20-30分钟之间. 这一飞行时间限制了无人机在基础设施检查、航空摄影/电影和交付服务等应用方面的商业用途,而延长耐力将大有裨益。 锂离子电池的能量能力有限,严重阻碍了商业无人机业务的扩大,需要长时间持续重复飞行。 除非电池能量密度能够显著提高,否则无人机的市场潜力和用途可能与其真实能力相比仍然有限.

市场机会:固体国家和混合电池机会的出现

有助于克服无人机电池市场有限的能源密度挑战的一个机会是新型固态和混合电池技术的出现。 这些下一代电池虽然仍处于开发阶段,但与常规锂离子电池相比,其能量密度有可能大幅提高。 例如,固态电池用固态电解质化合物取代锂离子电池中的液态电解质,使电池材料的包装和能量储存更加密集. 混合电池结合锂离子和锂金属电池的特性,以提高性能. 如果能够解决制造和生产成本方面的挑战,这些新的电池技术可以提供目前无人机使用的锂离子电池的能量密度的2-3倍。 这种改进将大大延长无人驾驶飞机的飞行时间,大大扩展了各行业对无人驾驶飞机使用的商业应用。 随着这些技术的发展,这对无人机和电池制造商来说都是一个重要的市场机会。

改善电池生活的战略: DJI是最大的无人机制造商之一,过去曾采取双管齐下的战略,以改善电池寿命-电池技术进步和飞行优化. 在技术方面,他们开发了新的智能飞行电池,能量密度较高,充电能力更快,服务寿命更长. 在飞行方面,他们升级了飞行控制系统,并采用了各种飞行模式,以根据不同的任务优化功率使用. 这有助于飞行员尽量延长飞行时间,同时减少充电周期。

电池周边定价策略: Skydio采用了剃须刀和刀片模型,他们以负担得起的价格定价无人机,并从高边际附属销售中获利,特别是备用电池. 他们的电池成本比竞争对手高出50-100%,但提供无与伦比的寿命. 客户最终会购买多个电池,以持续使用. 这帮助了Skydio在商业无人机部分占据了很大份额,尽管他们的无人机定价类似或低于同行.

这些例子突出表明,对电池技术的战略投资、创新伙伴关系和智能定价方法如何帮助无人机制造商获得相当大的市场份额和客户的忠诚。 数据支持的战略将继续在竞争激烈的无人机电池市场发挥重要作用。

透视,通过技术,技术进步驱动基于锂的无人机电池市场份额

按技术计算,与其它技术相比,基于锂的能源密度和成本竞争力较高,预计在2024年将贡献55.3%。 锂基电池每单位重量可以存储更多的功率,允许无人机在一个单电荷上飞行更长. 对于需要延长飞行时间的申请,例如商业交货、监视和基础设施检查,这是一个关键的性能差异因素。 锂电池也得益于快速充电能力. 加上不断进行研发投资以改善电池的生命周期,这些优势使得锂成为无人机制造商选择的技术。 此外,锂生产工艺已大大成熟,降低了单位成本,并使这些电池也越来越为无人驾驶飞机的消费者所负担得起。 商业和娱乐最终用户的强劲需求将进一步促进锂电池的创新,帮助他们保持无人机电池市场的支配地位。

透视,按组件,组件设计驱动单元主控

按构成部分计算,预计2024年的电池占38.5%,因为组件供应商不断创新电池级技术,以提高无人机飞行能力。 具有较高能量密度的先进细胞化学家正在制造更小、更轻和更强大的电池包。 组件的微型化还可以在不增加整体重量的情况下整合额外的细胞,延长飞行时间. 同时,新的分离器技术和电解质配方正在提高电池安全性,使得大型无人机车队能够安全运行. 除核心细胞性能外,销售商还注重通过更持久的设计来延长细胞生命周期,这些设计可以承受最小容量退化的多个电荷放电周期. 细胞一级的这种创新将继续推动其在市场上对其他组成部分的主导地位,如主要取决于主要细胞参数的封闭和房舍管理单元。

透视, 按无人机类型, 旋转翼设计附属物

按无人机类型,扶轮 翼在设计依赖电池参数驱动的市场中所占份额最高. 旋转翼无人机需要高功率密度电池来实现垂直起飞并提升自身重量. 由于这些无人机完全依靠电池能力推进,其设计和有效载荷能力与现有的电池功率密不可分。 相比之下,混合翼无人机可以同时利用电动和汽油/柴油发动机,从而减少仅对纯电池功率的依赖. 与旋转翼对等机相比,这使它们对电池的限制不太敏感。 此外,旋转无人机在摄影和视察等应用中占主导地位,在这些应用中,机动性至关重要。 因此,它们的市场主导地位将继续加强对适合其独特的工程要求的高性能电池的需求。 总体而言,与混合动力相比,目前电池技术的局限性将旋转翼无人机完全限制在电力上,推动了无人机电池部分的稳定创新。

由于商业和国防部门对无人机的需求增加,无人机电池市场正在上升。 随着技术的进步,特别是AI,ML,以及智能技术的融合,无人机越来越自主,效率更高,能够处理监视,交付,绘图等各种任务. 这些应用需要高效电池,推动制造商进行创新,特别是在锂基和固态电池技术方面。 北美目前领先市场,但亚太区域预计将出现最快的增长,其动力是无人机电池制造的技术进步和不同行业的采用增加。

在无人机电池市场运营的主要角色包括DJI,LG Chem,Panasonic,三星SDI,Tattu(深圳Grepow电池股份有限公司),Autel机器人,Amperex技术有限公司,MaxAmps,Parrot和Tadiran电池.