Marché des batteries au lithium métal

Aperçu du marché

La taille du marché mondial des batteries au lithium métal devrait croître à un TCAC de 22,4 % de 2023 à 2031.

Le secteur des batteries au lithium métal a connu un essor considérable en raison de son potentiel à révolutionner les solutions de stockage d'énergie. Ces batteries utilisent du lithium métal dans l'un des matériaux d'électrode, offrant une densité énergétique supérieure à celle des batteries lithium-ion conventionnelles. Cela se traduit par des performances de batterie améliorées avec des capacités plus durables et plus puissantes. Les batteries au lithium métal ont des applications dans divers secteurs, de l'électronique grand public au stockage d'énergie renouvelable.

Le secteur des véhicules électriques, en particulier, bénéficie de l’autonomie accrue et de l’efficacité améliorée que ces batteries peuvent offrir. De même, le domaine des énergies renouvelables exploite leur densité énergétique plus élevée pour mieux s’adapter aux sources intermittentes comme l’énergie solaire et éolienne. Les batteries au lithium métal sont à l’étude pour une utilisation sur le marché des véhicules électriques, en mettant l’accent sur l’augmentation de l’autonomie et la réduction des périodes de charge. La possibilité de stocker plus d’énergie dans le même espace pourrait révolutionner l’industrie des véhicules électriques en résolvant des problèmes clés tels que l’anxiété liée à l’autonomie et l’infrastructure de charge limitée.

Dynamique du marché

Facteurs moteurs du marché

• Progrès en science des matériaux

Les recherches en cours dans le domaine de la science des matériaux conduisent à des innovations dans la technologie des batteries au lithium métal, en répondant aux problèmes de sécurité liés à la croissance des dendrites et à l'emballement thermique. Ces avancées augmentent la sécurité et les performances globales des batteries au lithium métal.

Restrictions du marché

• Impact environnemental

L’élimination et le recyclage des batteries au lithium métal peuvent poser des problèmes environnementaux, surtout s’ils ne sont pas gérés correctement. Le développement de méthodes de recyclage efficaces et la réduction de l’impact environnemental sont des considérations importantes.

Opportunités de marché

• Marchés émergents

Les batteries au lithium métal peuvent répondre aux besoins des marchés qui exigent des solutions d'alimentation légères et à haute densité énergétique. Cela inclut des secteurs comme la robotique, l'automatisation industrielle et les technologies de télédétection, où des durées de vie opérationnelles prolongées sont essentielles.

Périmètre du marché

Analyse segmentaire

Segment par type

• Batterie au lithium métal

Ces batteries utilisent du lithium métallique comme l'une des électrodes. Elles offrent une densité énergétique élevée et un potentiel de charges plus durables par rapport aux autres types de batteries lithium-ion. Cependant, les problèmes de sécurité liés au risque de croissance de dendrites de lithium et de courts-circuits ont limité leur adoption commerciale à grande échelle.

• Batterie lithium-soufre

Ces batteries utilisent du lithium et du soufre comme matériaux d'électrode. Elles ont le potentiel d'offrir des densités énergétiques nettement supérieures à celles des batteries lithium-ion traditionnelles. Cependant, les défis liés à la durée de vie du cycle, à la dégradation des électrodes en soufre et à l'instabilité de l'électrolyte ont jusqu'à présent limité leur viabilité commerciale.

• Batterie lithium-air

Les batteries lithium-air sont une technologie de batterie futuriste qui vise à atteindre une densité énergétique extrêmement élevée en utilisant l'oxygène de l'air comme matériau de cathode. Cela permettrait d'obtenir des batteries avec une capacité énergétique nettement supérieure à celle des technologies actuelles. Cependant, le développement de batteries lithium-air pratiques s'est avéré difficile en raison de problèmes tels que la faible durée de vie du cycle, l'efficacité et la nécessité d'électrodes à oxygène stables. Malgré ces défis, les efforts de recherche se poursuivent dans la quête pour surmonter les obstacles fondamentaux et libérer le potentiel des batteries lithium-air.

Segmenter par application

• Transport (VE)

Le secteur des transports, et notamment celui des véhicules électriques, est l’un des principaux moteurs du marché des batteries au lithium métal. Alors que la tendance vers une mobilité plus propre et plus durable prend de l’ampleur, les batteries au lithium métal jouent un rôle essentiel dans l’alimentation des véhicules électriques. Ces batteries offrent une densité énergétique plus élevée, une plus grande autonomie et des capacités de charge plus rapides, contribuant à l’adoption généralisée des voitures et des bus électriques, réduisant ainsi les émissions de carbone et la dépendance aux combustibles fossiles.

• Avion (eVTOL)

Le secteur aéronautique, et plus particulièrement les véhicules électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL), est un domaine d'application émergent pour les batteries lithium métal. Les eVTOL représentent l'avenir de la mobilité aérienne urbaine et les batteries lithium métal sont à l'étude pour alimenter ces avions électriques. La densité énergétique élevée et la nature légère des batteries lithium métal sont particulièrement avantageuses pour les eVTOL, leur permettant d'atteindre des durées de vol et une efficacité supérieures.

• Stockage d'énergie (ESS)

Les batteries au lithium métal jouent un rôle essentiel dans les systèmes de stockage d'énergie (ESS) , offrant des solutions efficaces et évolutives pour stocker l'excédent d'énergie produit à partir de sources renouvelables telles que l'énergie solaire et éolienne. Ces batteries stockent l'excédent d'énergie pendant les périodes de faible demande et la restituent lorsque la demande est élevée ou que la production d'énergie renouvelable est limitée. Les ESS avec batteries au lithium métal améliorent la stabilité du réseau, permettent de réduire les pointes de consommation et favorisent l'intégration des ressources renouvelables intermittentes dans le réseau électrique.

• Appareils électriques grand public

Les appareils électroniques grand public, notamment les smartphones, les ordinateurs portables, les tablettes et les appareils portables, dépendent fortement des batteries au lithium métal pour leurs besoins en énergie. La taille compacte, la densité énergétique élevée et les capacités de longue durée de ces batteries contribuent à la portabilité et à la fonctionnalité des gadgets modernes. Les batteries au lithium métal ont révolutionné la façon dont les gens interagissent avec la technologie, offrant des durées d'utilisation prolongées et des options de charge plus rapides.

Analyse régionale

Amérique du Nord

Le marché nord-américain des batteries au lithium métal est dynamique, porté par la forte demande de véhicules électriques, de solutions de stockage d’énergie renouvelable et par la croissance continue des appareils électroniques portables. Les principaux acteurs des secteurs des batteries et des technologies s’engagent activement dans la recherche, le développement et la production, favorisant ainsi l’innovation et la concurrence. Les incitations et réglementations gouvernementales axées sur l’énergie propre et l’adoption des véhicules électriques façonnent encore davantage le paysage, influençant la trajectoire de l’utilisation des batteries au lithium métal sur le continent.

Europe

En Europe, le marché des batteries au lithium métal est en constante augmentation, la région poursuivant des objectifs ambitieux en matière d’adoption d’énergies propres et de réduction des émissions de carbone. Avec un marché des véhicules électriques en plein essor et une importance accrue accordée aux projets d’énergie renouvelable, la demande de batteries au lithium métal reste forte. L’innovation européenne est évidente, car les startups du secteur des batteries et les acteurs industriels établis investissent dans des technologies de pointe. La durabilité est primordiale, ce qui conduit à se concentrer sur le recyclage des batteries et sur des pratiques environnementales holistiques pour soutenir un paysage énergétique plus vert.

Asie-Pacifique

La région Asie-Pacifique est une force dominante sur le marché mondial des batteries au lithium métal, propulsée par la croissance rapide de l'adoption des véhicules électriques, notamment en Chine, au Japon et en Corée du Sud. L'ampleur de la production et de la consommation de batteries dans cette région souligne son importance, les principaux fabricants et fournisseurs y ayant leur siège social. L'innovation technologique est une caractéristique de la région, avec des recherches et développements considérables visant à améliorer les performances et la sécurité des batteries. Le rôle central de la région Asie-Pacifique dans l'élaboration de l'avenir des batteries au lithium métal est démontré par son influence sur les chaînes d'approvisionnement, la dynamique du marché et les progrès technologiques.

Amérique du Sud

L’Amérique du Sud connaît une demande croissante de batteries au lithium métal, stimulée par la croissance des initiatives de mobilité électrique. Le Brésil et le Mexique sont des marchés clés pour les véhicules électriques, et les mesures incitatives gouvernementales encouragent l’adoption de véhicules électriques et des technologies de batteries associées. Les réserves riches en lithium de pays comme la Bolivie et le Chili positionnent également la région comme un fournisseur potentiel de ressources en lithium pour la production de batteries.

Moyen-Orient et Afrique

La région du Moyen-Orient et de l'Afrique entre progressivement sur le marché des batteries au lithium métal, principalement en raison de l'intérêt croissant pour la mobilité électrique et l'intégration des énergies renouvelables. Des pays comme les Émirats arabes unis et l'Arabie saoudite explorent des projets d'énergie renouvelable et des solutions de transport durables, créant ainsi des opportunités pour l'adoption des batteries au lithium métal. Les défis énergétiques uniques de la région et ses ambitions en matière de sources d'énergie plus propres contribuent au potentiel de croissance du marché.

Acteurs clés

1. Puissance solide
2. Systèmes SolidEnergy
3. Technologie ProLogium
4. Solutions Bleues
5. OXIS Energie
6. Paysage quantique
7. Toyota
8. SK Innovation
9. CATL
10. Puissance de Sion
11. 3DOM
12. Ganfeng Lithium
13. Chimie LG

Développements récents

Juin 2023 - Toyota Motor Corporation (Toyota) a organisé une séance d'information technique, « Toyota Technical Workshop », sous le thème « Changeons l'avenir des voitures » et a annoncé une variété de nouvelles technologies qui soutiendront sa transformation en une entreprise de mobilité.