Markt für dehnbare Mikro-Superkondensatoren

Marktübersicht

Der globale Markt für dehnbare Mikro-Superkondensatoren wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 24,2 % wachsen.

In der tragbaren und dehnbaren Mikroelektronik sind Mikro-Superkondensatoren eine mögliche Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien oder vielleicht auch ein Ersatz dafür. Sie haben jedoch häufig eine geringe Energiedichte und eine geringe mechanische Dehnbarkeit.

Ein Energiespeichersystem, das gedehnt und verformt werden kann, ohne seine Energiespeicherkapazität zu verlieren, wird als dehnbarer Mikrosuperkondensator bezeichnet. Superkondensatoren speichern Energie, indem sie Ionen auf ihrer Oberfläche sammeln und freisetzen, wodurch sie sich wesentlich schneller laden und entladen lassen als gewöhnliche Batterien. Dies steht im Gegensatz zu Standardkondensatoren, die Energie speichern, indem sie elektrische Ladungen trennen.

Dehnbare Mikrosuperkondensatoren sind besonders hilfreich für flexible Elektronik wie Kleidung und andere tragbare Geräte. Diese Geräte bestehen aus Materialien wie Graphen, Kohlenstoffnanoröhren und Polymeren, die gedehnt und gebogen werden können, ohne zu brechen. Dehnbare Materialien werden häufig mit konventionelleren Superkondensatorkomponenten wie Metalloxiden oder Aktivkohle kombiniert, um Hybridgeräte herzustellen, die sowohl Energie speichern als auch flexibel sein können.

In den kommenden Jahren dürfte der Markt für dehnbare Mikro-Superkondensatoren aufgrund der steigenden Nachfrage nach flexibler und tragbarer Elektronik sowie der Entwicklungen in Materialwissenschaft und -technik schnell wachsen. Obwohl die Branche für dehnbare Mikro-Superkondensatoren noch in den Kinderschuhen steckt, wird erwartet, dass sie in den nächsten Jahren schnell wachsen wird. Dehnbare Mikro-Superkondensatoren bieten eine Möglichkeit, diese Geräte mit Strom zu versorgen, da der Bedarf an flexibler und tragbarer Elektronik steigt.

Marktdynamik

Dehnbare Mikro-Superkondensatoren – Markttreiber

• Wachsender Fokus auf Nachhaltigkeit

Der Markt für dehnbare Mikrosuperkondensatoren wächst rasant, da sie die Entwicklung umweltfreundlicherer Produkte ermöglichen und Elektronik umweltfreundlicher machen. Verbraucher legen hierauf immer mehr Wert, was die Nachfrage nach solchen Produkten steigert.

• Steigende Nachfrage nach tragbaren elektronischen und mobilen Geräten

Durch die Erfindung neuer Materialien und Fertigungstechniken werden dehnbare Mikro-Superkondensatoren möglich, die effektiver und langlebiger sind. Dadurch werden sie durch verbesserte Leistung und geringere Kosten für ein breiteres Anwendungsspektrum attraktiver. Das schnelle Wachstum bei der Verwendung flexibler und tragbarer Elektronik ist auf Gründe wie die steigende Beliebtheit mobiler Geräte und den Übergang zum Internet der Dinge (IoT) zurückzuführen. Dehnbare Mikro-Superkondensatoren, die flexibel und anpassungsfähig sind, bieten eine Möglichkeit, diese Geräte aufzuladen.

Dehnbare Mikro-Superkondensatoren – Marktbeschränkungen

• Hohe Kosten und eingeschränkte Leistung

Die Herstellung dehnbarer Mikrosuperkondensatoren ist derzeit teurer als die von Standardsuperkondensatoren oder Batterien, was ihre Akzeptanz in einigen Anwendungen einschränken könnte. Ein weiterer Grund für Marktbeschränkungen ist, dass sie teuer sind und nur in wenigen Anwendungen eingesetzt werden. Einschränkungen wie geringere Energiedichten und verkürzte Zykluszeiten. Ihre Nützlichkeit in bestimmten Anwendungen könnte durch diese Einschränkungen begrenzt sein.

• Hoher Wettbewerb auf dem Markt

Es gibt keine Normen und Gesetze, die ihre Verwendung regeln. Dies könnte die Akzeptanz dieser Geräte bei Verbrauchern und Unternehmen einschränken und es für Hersteller schwieriger machen, sie herzustellen und zu vermarkten. Dehnbare Mikro-Superkondensatoren könnten mit einer Reihe von Energiespeichertechnologien, darunter Brennstoffzellen und Lithium-Ionen-Batterien, in Konkurrenz geraten. Die Fähigkeit dehnbarer Mikro-Superkondensatoren, mit diesen anderen Technologien in Bezug auf Qualität, Kosten und andere Faktoren zu konkurrieren, wird ihren Markterfolg bestimmen.

Marktchancen für dehnbare Mikro-Superkondensatoren

Marktchancen für die Akteure ergeben sich aus der Entwicklung dehnbarer Mikro-Superkondensatoren, die eine gute elektrochemische Leistung aufrechterhalten können und um etwa 200 % dehnbar sind. Diese Superkondensatoren sind sogar bei extremer Dehnung in der Lage, eine außergewöhnlich stabile Leistung zu erzielen, mit einer bemerkenswerten Kapazitätserhaltung von 92 % nach 2000 Zyklen von 100 % Dehnung. Die führenden Hersteller auf dem Markt bieten eine Architektur an, die mit Laserstrukturierung kompatibel ist, eine schnelle Herstellung ermöglicht und eine sehr praktische Strategie zur Entwicklung leistungsstarker, mechanisch robuster Mikro-Energiespeichergeräte darstellt.

• Technologischer Fortschritt und Zusammenarbeit

Dehnbare Mikro-Superkondensatoren könnten dank der Erfindung neuartiger Materialien und Fertigungstechniken eine bessere Leistung und längere Lebensdauer aufweisen, was neue Anwendungsmöglichkeiten für diese Geräte eröffnen könnte. Die Entwicklung und Verbreitung dehnbarer Mikro-Superkondensatoren könnte durch die Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Forschern und Endverbrauchern beschleunigt werden. Die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen aus anderen Sektoren könnte möglicherweise zu neuen Einsatzmöglichkeiten und Märkten für diese Geräte führen.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Nach Typ segmentieren

• Münztyp

Die Leistungsdichte, Energiedichte und Zyklenlebensdauer von Knopfzellen können erhöht werden, was ihre Wirksamkeit und Robustheit erhöht. Dies könnte insbesondere in Situationen hilfreich sein, in denen kompakte und anpassbare Energiespeicherlösungen benötigt werden, wie etwa in tragbarer Elektronik, medizinischer Ausrüstung und Sensoren des Internets der Dinge.

• Gesamter Dichtungstyp

Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit dehnbarer Mikro-Superkondensatoren lässt sich durch eine vollständig abgedichtete Konstruktion erhöhen, insbesondere unter schwierigen Bedingungen, unter denen herkömmliche elektronische Geräte nicht funktionieren würden.

• Wicklungsserientyp

Dehnbare Mikro-Superkondensatoren mit Wicklungsreihen sind besonders hilfreich bei Anwendungen, die eine höhere Ausgangsspannung benötigen, wie etwa bei der Stromversorgung für tragbare Technologie oder Sensoren des Internets der Dinge. Einige Geräte funktionieren möglicherweise besser und werden durch die höhere Ausgangsspannung zuverlässiger und effizienter.

Segment nach Anwendung

• Tragbare Technologie

Elektronische Geräte, die als Accessoire oder als Teil der Kleidung oder anderer Gegenstände am Körper getragen werden können, werden als tragbare Technologie bezeichnet. Diese Geräte, die häufig über Sensoren, Prozessoren und drahtlose Kommunikationsfunktionen verfügen, können eine Reihe von Aufgaben erfüllen, darunter die Aufzeichnung von Fitnessdaten, die Überwachung von Gesundheitsindikatoren und das Senden von Warnmeldungen.

• Mobiles Computing

Mobile Computing bezeichnet die Nutzung tragbarer Computergeräte wie Smartphones, Tablets, Laptops und tragbarer Technologie. Diese Geräte verfügen häufig über Funktionen wie drahtlose Netzwerke, Touchscreens und längere Akkulaufzeiten und sind leicht, tragbar und einfach zu bedienen.

• Geräte zur Gesundheitsüberwachung

Der Begriff „Geräte zur Gesundheitsüberwachung“ bezieht sich auf tragbare Geräte, die zur Überwachung einer Vielzahl von Gesundheitsindikatoren verwendet werden, darunter Blutdruck, Blutzuckerspiegel, Schlafmuster und körperliche Aktivität.

Regionale Analyse

Der globale Markt für dehnbare Mikro-Superkondensatoren ist nach Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Asien-Pazifik

Der größte Anteil entfiel auf den asiatisch-pazifischen Raum , wobei China und Indien aufgrund des jüngsten Wachstums im Automobilmarkt und in der Elektronikindustrie zur Expansion der Branche beitrugen. Grund dafür ist der Bedarf an Superkondensatoren im großen und mittelgroßen Automobilsektor, der den Aufstieg der Superkondensatoren unterstützte.

Nordamerika

Nordamerika war der zweitgrößte Umsatzträger und dürfte im Prognosezeitraum einen deutlichen Anstieg verzeichnen. Asien erlitt infolge des unerwarteten Ausbruchs der COVID-19-Pandemie erhebliche finanzielle Verluste. Die meisten Industrieanlagen auf dem chinesischen Festland haben aufgrund der Anweisungen der Regierung ihren Betrieb eingestellt. Dies hat die Lieferketten des Landes für verschiedene Produkte ernsthaft beeinträchtigt, was sich wiederum auf die Nachfrage nach Superkondensatoren aus verschiedenen Endverbrauchssektoren ausgewirkt hat.

Lateinamerika

• Dehnbare Mikro-Superkondensatoren für den kleinen Markt

Der lateinamerikanische Markt für dehnbare Mikrosuperkondensatoren ist derzeit noch klein, aber da die Elektronik- und Medizingerätebranche in der Region weiter wächst, besteht das Potenzial für eine Expansion. Der steigende Bedarf an tragbarer Elektronik und Medizingeräten, insbesondere in Ländern wie Brasilien und Mexiko, ist einer der Hauptfaktoren für das Wachstum des Marktes für dehnbare Mikrosuperkondensatoren in Lateinamerika. Dehnbare Mikrosuperkondensatoren sind eine wünschenswerte Alternative für diese Geräte, da sie eine kleine und flexible Energiespeicherlösung darstellen, die in das Gerät selbst integriert werden kann.

• Mangel an F&E-Infrastrukturen und finanziellen Ressourcen

Lateinamerika leidet unter einer Reihe von Schwierigkeiten, wie etwa einem Mangel an F&E-Infrastruktur und begrenzten finanziellen Ressourcen für Innovationen. Der Marktbericht für dehnbare Mikrosuperkondensatoren in der Region kann aufgrund dieser Probleme eine Verlangsamung verzeichnen. Abgesehen von diesen Hindernissen gab es im südamerikanischen Sektor für dehnbare Mikrosuperkondensatoren einige ermutigende Fortschritte. Beispielsweise haben Forscher der Universität von São Paulo in Brasilien unter Verwendung eines Elektrodenmaterials auf Graphenbasis einen dehnbaren Mikrosuperkondensator entwickelt. Dies könnte ein ermutigender Durchbruch für die Bemühungen der Region sein, dehnbare Mikrosuperkondensatoren herzustellen, die effektiver und langlebiger sind.

Europa

• Steigende Nachfrage nach tragbarer Elektronik und medizinischen Geräten in Europa

Die steigende Nachfrage nach tragbarer Elektronik und medizinischen Geräten in Europa ist einer der Hauptfaktoren, die den Markt für dehnbare Mikrosuperkondensatoren antreiben. Dehnbare Mikrosuperkondensatoren sind eine wünschenswerte Alternative für diese Geräte, da sie eine kompakte und flexible Energiespeicherlösung darstellen, die in das Gerät selbst integriert werden kann. In Europa können dehnbare Mikrosuperkondensatoren auch in der Automobil-, Energiespeicher- und Luftfahrtindustrie eingesetzt werden.

In den kommenden Jahren dürfte Europa einen der am schnellsten wachsenden Märkte für dehnbare Mikrosuperkondensatoren haben. In der Region gibt es mehrere bedeutende Produktions- und Forschungseinrichtungen, die versuchen, neue Produkte zu entwickeln und neue Märkte zu erschließen. Der Sektor der dehnbaren Mikrosuperkondensatoren in Europa könnte aufgrund der von der Europäischen Union gewährten Mittel für eine Reihe von Forschungsinitiativen zur Energiespeicherung und dehnbaren Elektronik schneller wachsen.

Schlüsselspieler

1. Jinzhou Kaimei Power Co., Ltd.
2. VINATech Co., Ltd.
3. Skeletttechnologien
4. TDK Electronics
5. JACOBI CARBONS GROUP
6. ROHM CO., LTD.
7. Unist

Jüngste Entwicklungen

2020 – Dehnbare Mikro-Superkondensatoren, die Energie aus der menschlichen Atmung und Bewegung gewinnen können Mikro-Superkondensatoren sind Energiespeicher, die Lithium-Ionen-Batterien in tragbaren Geräten ergänzen oder ersetzen können. Mikro-Superkondensatoren haben einen geringen Platzbedarf, eine hohe Leistungsdichte und die Fähigkeit, schnell geladen und entladen zu werden. Laut Cheng haben herkömmliche Mikro-Superkondensatoren jedoch bei der Herstellung für tragbare Geräte eine „sandwichartige“ Stapelgeometrie, die eine geringe Flexibilität, lange Ionendiffusionsdistanzen und einen komplexen Integrationsprozess aufweist, wenn sie mit tragbarer Elektronik kombiniert werden.