IDTechEx pronostica que el mercado de celdas de baterías de iones de litio (Li-ion) tendrá un valor de 380 mil millones de dólares para 2034, impulsado por los avances en la tecnología y la demanda en rápido crecimiento.
Si bien las baterías de iones de litio han sido la tecnología dominante para dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos (EV) y sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, las tecnologías y químicas de baterías alternativas continúan despertando interés. Por ejemplo, en los últimos cuatro años, las baterías de iones de sodio (Na-ion) han surgido como un competidor, preparadas para capturar cuota de mercado en medio de preocupaciones sobre el costo y el suministro de materiales. Además, se están explorando otras químicas de baterías, incluidas tecnologías de flujo redox, metal-aire y almacenamiento de energía térmica, para aplicaciones de almacenamiento de energía estacionarias e industriales. Sin embargo, a pesar de la aparición de alternativas, se espera que las químicas de iones de litio mantengan su dominio, impulsadas por avances continuos que mejoran el rendimiento y reducen los costos. El último informe de IDTechEx, " Tecnologías avanzadas de baterías de iones de litio 2024-2034: tecnologías, jugadores, pronósticos ", analiza la gama de innovaciones y avances tecnológicos que se están desarrollando para la próxima generación de baterías de iones de litio.
Las vías clave para mejorar el rendimiento de los iones de litio surgen de cambios en los materiales del ánodo y del cátodo, así como de optimizaciones en el diseño de las celdas, formulación de electrolitos, cambios en el diseño del colector actual y mejoras en los sistemas de gestión de baterías. La densidad de energía sigue siendo una de las características de rendimiento más importantes como facilitador de vehículos eléctricos de mayor alcance, tiempos de ejecución más prolongados de los dispositivos y para permitir nuevas aplicaciones como los aviones eVtol. Ahora que la versión actual de los diseños de iones de litio alcanza sus límites de densidad de energía, existe un interés considerable en materiales anódicos como el silicio y el metal de litio, que ofrecen el potencial de aumentos significativos en la capacidad de almacenamiento de litio y, por lo tanto, en la densidad de energía en comparación con las baterías que utilizan grafito. como material del ánodo. Más allá de la densidad energética, los fabricantes de baterías y los OEM de automóviles también se centran cada vez más en mejorar la capacidad de carga rápida. En este caso, los ánodos a base de silicio también pueden tener una ventaja sobre el grafito, y numerosas empresas anuncian y comienzan a demostrar la posibilidad de alcanzar una capacidad de carga rápida de 10 minutos. Estos beneficios de rendimiento serán útiles no sólo para los automóviles y vehículos eléctricos, sino también para otras aplicaciones, incluidos dispositivos de consumo, herramientas eléctricas, drones y aplicaciones militares.
Las baterías de estado sólido también continúan generando un gran interés como una de las tecnologías de baterías de próxima generación más prometedoras debido a su capacidad para un funcionamiento más seguro, un tema que preocupa cada vez más a la industria y a los consumidores. También es posible mejorar la densidad de energía con la tecnología de electrolitos sólidos, ya que puede ayudar a permitir el uso de ánodos de metal de litio de alta energía.
En el frente del cátodo, los esfuerzos se centran en optimizar el equilibrio entre rendimiento y coste. Por ejemplo, se están desarrollando materiales como el fosfato de litio, manganeso y hierro (LMFP) y los óxidos estratificados ricos en litio y manganeso (ricos en Li-Mn) para cerrar la brecha entre los LFP de menor costo y los NMC y NMC de mayor energía y alto contenido de níquel. Materiales del cátodo NCA. También se están explorando innovaciones en la forma de sintetizar los materiales activos catódicos (CAM) para reducir los costos de las celdas y minimizar el impacto ambiental de la producción de cátodos y baterías, cuestiones que cada vez serán más importantes. Aún existen barreras antes del despliegue generalizado de materiales avanzados para ánodos, cátodos y electrolitos, pero las mejoras en la tecnología de las baterías serán clave para permitir la adopción masiva de vehículos eléctricos y abrir nuevas aplicaciones y mercados, como los aviones eléctricos y eVtol.
Mientras tanto, la dinámica geográfica del mercado de baterías de iones de litio está evolucionando. Si bien Asia actualmente domina la cadena de valor, regiones como Estados Unidos y Europa están intensificando sus esfuerzos para desarrollar sus propias cadenas de suministro de baterías, aprovechando la innovación y el desarrollo de tecnología de próxima generación. Estados Unidos alberga numerosas empresas emergentes dedicadas al avance y comercialización de la tecnología de iones de litio de próxima generación. Las iniciativas gubernamentales, como la Ley de Reducción de la Inflación y la financiación proporcionada por la Ley Bipartidista de Infraestructura, están catalizando aún más la innovación y la inversión. Por ejemplo, empresas como Sila Nano y Group14 Technologies están utilizando los fondos y las inversiones disponibles para desarrollar capacidades de fabricación a escala comercial de materiales avanzados de ánodos de silicio. Si bien Asia sigue siendo una potencia en la fabricación de baterías y producción de materiales, los esfuerzos en Estados Unidos y Europa para cultivar cadenas de suministro nacionales y fomentar la innovación ofrecen un camino hacia la competitividad. El futuro del mercado de baterías de iones de litio estará determinado por los continuos avances tecnológicos, los cambios geográficos en la producción y la carrera por capturar valor en esta industria en rápida expansión.
Para obtener más información sobre el informe de IDTechEx " Tecnologías avanzadas de baterías de iones de litio 2024-2034: tecnologías, actores, pronósticos ", incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/AdvLithium . La última plataforma de suscripción e informes de IDTechEx proporciona datos y análisis para mantenerse actualizado con las últimas tendencias e innovaciones en tecnología de baterías.
Para obtener más información sobre la cartera de investigaciones de mercado de baterías y almacenamiento de energía de IDTechEx, consulte www.IDTechEx.com/Research/ES .
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