Mercado de microsupercondensadores extensibles

Descripción general del mercado

Se proyecta que el tamaño del mercado global de microsupercondensadores estirables crecerá a una CAGR del 24,2 % durante el período de pronóstico.

En el campo de la microelectrónica portátil y extensible, los microsupercondensadores son una posible alternativa a las baterías de iones de litio o tal vez un sustituto. Sin embargo, suelen tener una densidad energética baja y una capacidad de estiramiento mecánica reducida.

Un sistema de almacenamiento de energía que se puede estirar y deformar sin perder su capacidad de almacenar energía se conoce como microsupercondensador extensible. Los supercondensadores almacenan energía mediante la recolección y liberación de iones en su superficie, lo que les permite cargarse y descargarse considerablemente más rápido que las baterías comunes. Esto contrasta con los condensadores estándar, que almacenan energía mediante la separación de cargas eléctricas.

Los microsupercondensadores extensibles son especialmente útiles para dispositivos electrónicos flexibles, como prendas de vestir y otros dispositivos portátiles. Estos dispositivos están compuestos de materiales que incluyen grafeno, nanotubos de carbono y polímeros que se pueden estirar y doblar sin romperse. Los materiales extensibles se combinan con frecuencia con componentes de supercondensadores más convencionales, como óxidos metálicos o carbón activado, para producir dispositivos híbridos que pueden almacenar energía y ser flexibles.

En los próximos años, se espera que el mercado de microsupercondensadores extensibles crezca rápidamente debido a la creciente demanda de dispositivos electrónicos flexibles y ponibles, así como a los avances en la ciencia y la ingeniería de los materiales. Aunque la industria de los microsupercondensadores extensibles todavía está en sus inicios, se prevé que se expanda rápidamente en los próximos años. Los microsupercondensadores extensibles proporcionan un método para alimentar estos dispositivos a medida que aumenta la necesidad de dispositivos electrónicos flexibles y ponibles.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado de los microsupercondensadores extensibles

• Creciente atención a la sostenibilidad

Los microsupercondensadores extensibles tienen un mercado en rápida expansión porque pueden hacer que los productos electrónicos sean más respetuosos con el medio ambiente al permitir el desarrollo de productos más ecológicos. Los consumidores están haciendo cada vez más hincapié en esto, lo que está impulsando la demanda de este tipo de productos.

• Creciente demanda de dispositivos electrónicos y móviles ponibles

La invención de nuevos materiales y técnicas de fabricación permite fabricar microsupercondensadores extensibles más eficaces y duraderos, lo que los hace más atractivos para una gama más amplia de aplicaciones, ya que mejoran su rendimiento y reducen su coste. El rápido crecimiento del uso de dispositivos electrónicos flexibles y ponibles se debe, entre otras cosas, a la creciente popularidad de los dispositivos móviles y al avance hacia la Internet de las cosas (IdC). Los microsupercondensadores extensibles, que son flexibles y adaptables, ofrecen una forma de cargar estos dispositivos.

Restricciones del mercado de los microsupercondensadores extensibles

• Alto costo y rendimiento limitado

Actualmente, los microsupercondensadores extensibles son más caros de producir que los supercondensadores o baterías estándar, lo que podría limitar su aceptación en algunas aplicaciones. Otra razón para las restricciones del mercado es que son caros y solo se emplean en unas pocas aplicaciones. Restricciones como densidades de energía reducidas y tiempos de ciclo más cortos. Su utilidad en aplicaciones particulares podría verse limitada por estas restricciones.

• Alta competencia en el mercado

No existen normas ni leyes que controlen su uso, lo que podría limitar la aceptación de estos dispositivos por parte de consumidores y empresas, además de dificultar su fabricación y promoción por parte de los fabricantes. Los microsupercondensadores extensibles pueden enfrentarse a la competencia de diversas tecnologías de almacenamiento de energía, como las pilas de combustible y las baterías de iones de litio . La capacidad de los microsupercondensadores extensibles para competir con estas otras tecnologías en términos de calidad, coste y otros factores determinará su éxito en el mercado.

Oportunidades de mercado para microsupercondensadores extensibles

Los investigadores y fabricantes han desarrollado recientemente microsupercondensadores extensibles que pueden mantener un buen rendimiento electroquímico y tienen una capacidad de estiramiento de alrededor del 200 %. Incluso bajo un estiramiento extremo, las empresas pueden producir un rendimiento excepcionalmente estable a partir de estos supercondensadores, con una notable retención de capacitancia del 92 % después de 2000 ciclos de estiramiento con una deformación del 100 %. Los principales fabricantes del mercado están presentando una arquitectura que es compatible con el modelado láser, lo que permite una fabricación rápida y refleja una estrategia muy práctica para lograr dispositivos de almacenamiento de energía micro de alto rendimiento y mecánicamente resistentes.

• Avance tecnológico y colaboración

Los microsupercondensadores extensibles podrían tener un mejor rendimiento y una mayor duración gracias a la invención de nuevos materiales y técnicas de fabricación, que podrían ofrecer nuevas aplicaciones para estos aparatos. El desarrollo y la adopción de microsupercondensadores extensibles podrían acelerarse mediante la cooperación entre fabricantes, investigadores y usuarios finales. La colaboración entre empresas de otros sectores podría dar lugar a nuevos usos y mercados para estos aparatos.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentar por tipo

• Tipo de moneda

Se puede aumentar la densidad de potencia, la densidad energética y la vida útil de las baterías de tipo botón, lo que aumenta su eficacia y robustez. Esto puede resultar especialmente útil en situaciones en las que se necesitan soluciones de almacenamiento de energía compactas y adaptables, como en dispositivos electrónicos portátiles, equipos médicos y sensores de Internet de las cosas.

• Tipo de sellado completo

La resistencia y confiabilidad de los microsupercondensadores estirables se pueden aumentar mediante diseños de tipo sellado completo, especialmente en condiciones difíciles donde los dispositivos electrónicos convencionales no funcionarían.

• Tipo de serie de bobinado

Los microsupercondensadores extensibles con bobinados en serie son especialmente útiles en aplicaciones que necesitan una mayor tensión de salida, como la fuente de alimentación para tecnología portátil o sensores de Internet de las cosas. Algunos dispositivos pueden funcionar mejor y volverse más confiables y eficientes como resultado de una mayor tensión de salida.

Segmentar por aplicación

• Tecnología portátil

Los dispositivos electrónicos que se pueden llevar sobre el cuerpo como accesorio o como parte de la ropa u otros objetos se denominan tecnología ponible. Estos aparatos, que suelen tener sensores, procesadores y capacidades de comunicación inalámbrica, pueden realizar diversas funciones, como registrar datos de actividad física, controlar indicadores de salud y enviar alertas.

• Computación móvil

La informática móvil se refiere al uso de dispositivos informáticos portátiles, como teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles y tecnología ponible. Estos dispositivos suelen tener funciones como redes inalámbricas, pantallas táctiles y una mayor duración de la batería, y están diseñados para ser livianos, portátiles y fáciles de usar.

• Dispositivos de monitoreo de la salud

El término "dispositivos de monitoreo de la salud" se refiere a dispositivos portátiles o ponibles que se utilizan para rastrear una variedad de indicadores de salud, incluida la presión arterial, los niveles de glucosa, los patrones de sueño y la actividad física.

Análisis regional

El mercado mundial de microsupercondensadores extensibles Está segmentado por región como América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.

Asia Pacífico

La región de Asia-Pacífico tuvo la mayor participación , con China e India contribuyendo a la expansión de la industria debido al crecimiento reciente en el mercado automotriz y la industria electrónica. Debido a la necesidad de supercondensadores en los sectores automotrices grandes y medianos, que ha complementado el auge de los supercondensadores.

América del norte

América del Norte fue el segundo mayor contribuyente en términos de ventas y se espera que tenga un aumento significativo durante el período proyectado. Asia experimentó pérdidas financieras significativas como consecuencia del ataque inesperado de la pandemia de COVID-19. La mayoría de las instalaciones industriales en China continental han detenido sus operaciones como resultado de las instrucciones del gobierno. Esto ha afectado gravemente a las cadenas de suministro del país para varios artículos, lo que ha tenido un impacto en la demanda de supercondensadores de varios sectores de uso final.

América Latina

• Micro-supercondensadores extensibles de tamaño pequeño

El mercado latinoamericano de microsupercondensadores extensibles es pequeño en la actualidad, pero a medida que los sectores de dispositivos médicos y electrónicos de la región sigan creciendo, tiene potencial de expansión. La creciente necesidad de dispositivos médicos y electrónicos portátiles, en particular en países como Brasil y México, es uno de los principales factores que impulsan el crecimiento del mercado de microsupercondensadores extensibles en América Latina. Los microsupercondensadores extensibles son una alternativa deseable para estos dispositivos porque son una solución de almacenamiento de energía pequeña y flexible que se puede incluir en el propio dispositivo.

• Falta de infraestructuras de I+D y de recursos financieros

América Latina sufre una serie de dificultades, como la falta de infraestructura de I+D y la limitación de los recursos financieros disponibles para la innovación. El informe del mercado de microsupercondensadores extensibles en la zona puede ver una desaceleración como resultado de estos problemas. Además de estos obstáculos, ha habido algunos avances alentadores en el sector de microsupercondensadores extensibles de América del Sur. Por ejemplo, utilizando un material de electrodo basado en grafeno, los investigadores de la Universidad de São Paulo en Brasil han creado un microsupercondensador extensible. Este podría ser un avance alentador para los esfuerzos de la región por producir microsupercondensadores extensibles que sean más efectivos y duraderos.

Europa

• Creciente demanda de dispositivos médicos y electrónicos portátiles en Europa

La creciente demanda de dispositivos médicos y electrónicos portátiles en Europa es uno de los principales factores que impulsan el mercado de los microsupercondensadores extensibles. Los microsupercondensadores extensibles son una alternativa deseable para estos dispositivos porque son una solución de almacenamiento de energía compacta y flexible que se puede incluir en el propio dispositivo. En Europa, los microsupercondensadores extensibles también se pueden utilizar en las industrias del automóvil, el almacenamiento de energía y la aeroespacial.

En los próximos años, se espera que Europa cuente con uno de los mercados de microsupercondensadores extensibles de mayor expansión. Existen varias instalaciones de fabricación e investigación importantes en la zona que están intentando crear nuevos productos y entrar en nuevos mercados. El sector de microsupercondensadores extensibles en Europa puede expandirse más rápidamente gracias a los fondos concedidos por la Unión Europea para una serie de iniciativas de investigación sobre almacenamiento de energía y electrónica extensible.

Actores clave

1. Jinzhou Kaimei Power Co., Ltd.
2. Compañía VINATech Co., Ltd.
3. Tecnologías de esqueleto
4. Electrónica TDK
5. GRUPO JACOBI CARBONS
6. Compañía: ROHM CO., LTD.
7. Unista

Acontecimientos recientes

En 2020 - Microsupercondensadores extensibles que pueden aprovechar la energía de la respiración y el movimiento humanos Los microsupercondensadores son dispositivos de almacenamiento de energía que pueden complementar o reemplazar las baterías de iones de litio en dispositivos portátiles. Los microsupercondensadores ocupan poco espacio, tienen una alta densidad de potencia y la capacidad de cargarse y descargarse rápidamente. Sin embargo, según Cheng, cuando se fabrican para dispositivos portátiles, los microsupercondensadores convencionales tienen una geometría apilada "similar a un sándwich" que muestra poca flexibilidad, largas distancias de difusión de iones y un proceso de integración complejo cuando se combinan con la electrónica portátil.