Mercado de baterias de lítio-ar

Visão geral do mercado

O tamanho do mercado global de baterias de lítio-ar deve crescer a um CAGR de aproximadamente 12,1% durante o período previsto de 2023-2031.

Bateria de Lítio-Ar é uma bateria recarregável que usa redução de oxigênio no cátodo e oxidação de lítio no ânodo para induzir um fluxo de corrente ou uma célula eletroquímica de metal-ar. Uma célula de Li-ar cria voltagem a partir da disponibilidade de moléculas de oxigênio (O2) no eletrodo positivo. O2 reage com os íons de lítio carregados positivamente para formar peróxido de lítio (Li2O2) e gerar energia elétrica. Baterias de lítio-ar compreendem três componentes principais, um ânodo de Li, um eletrólito e um cátodo de ar.

Baterias de lítio-ar têm muito potencial para aplicações efetivas de armazenamento de energia que podem ajudar a resolver problemas futuros de energia e meio ambiente. A bateria de lítio-ar utiliza oxigênio infinito no ar para armazenar ou liberar energia por meio de uma estrutura de cátodo semiaberto e tem uma densidade de energia teórica ultra-alta de mais de 1.000 Wh/kg. Portanto, ela tem sido considerada a candidata para armazenamento de energia de próxima geração em campos versáteis, como veículos elétricos, telecomunicações e fornecimento de energia especial. Foi descoberto que as baterias de lítio-ar podem armazenar até cinco vezes mais energia do que as baterias de íons de lítio que alimentam os smartphones, laptops e veículos elétricos de hoje.

Dinâmica de Mercado

Motoristas de mercado

• Surgimento de veículos elétricos e redes inteligentes de tecnologias

Há um aumento significativo na produção e venda de veículos elétricos em todo o mundo. De acordo com a IEA (Agência Internacional de Energia), em 2021, os consumidores em todo o mundo gastaram cerca de US$ 250 bilhões em compras de VE. A capacidade global de produção de baterias deve aumentar de menos de 200 GWh em 2019 para mais de 1200 GWh em 2024, após enormes despesas de capital por empresas fabricantes de baterias listadas.

A mudança climática global está levando ao aquecimento global e ao aumento da temperatura da Terra. As empresas querem reduzir suas pegadas de carbono adotando soluções de produção sustentáveis. O mercado de VE está crescendo drasticamente nos últimos 5 anos, e a demanda por baterias, que são parte indispensável dos veículos eletrônicos, aumentou significativamente. A líder automotiva Toyota anunciou 3,5 milhões de vendas anuais de carros elétricos até 2030 e o lançamento de 30 modelos BEV.

• Demanda global por soluções de energia sustentável

Desde a pandemia, muitas iniciativas estão sendo tomadas para reduzir as emissões globais de carbono por meio da adoção de soluções de energia sustentável por governos em todo o mundo. A cadeia de suprimentos global foi amplamente afetada, o que, por sua vez, aumentou os preços do petróleo bruto. Atualmente, a maioria dos países depende de importações de petróleo bruto e gases naturais de nações da OPEP. Esses países gastam grande parte de seus cofres na importação de petróleo bruto. Portanto, esses países querem eliminar essa enorme despesa e canalizar esse dinheiro para fontes de energia alternativas e emergentes que também impulsionarão sua economia. É por isso que muitos países estão oferecendo subsídios ou benefícios fiscais na compra de veículos elétricos. Esse esforço acende a demanda por baterias, que é um componente crucial dos veículos elétricos.

Restrições de mercado

• Mercado altamente competitivo

O mercado de veículos eletrônicos é altamente competitivo com a presença de fortes players globais e quaisquer interrupções tecnológicas podem afetar o crescimento das baterias Li-Air. No entanto, o mercado eletrônico é um novo segmento da indústria automotiva, que está dando origem a muitas startups. O investimento inicial em veículos eletrônicos é maior do que em veículos tradicionais que funcionam com combustíveis. É uma escolha difícil de comprar para pessoas que vivem em países de baixa renda. O mercado de EV se torna altamente competitivo ao adotar tecnologias inovadoras, como Internet das coisas (IoT) e sistemas de infoentretenimento para os veículos e a marca como veículos utilitários especiais.

• Preocupações com a segurança

Os veículos elétricos são um segmento novo e emergente do setor automotivo. Há vários incidentes de baterias pegando fogo, levando a incendiar o veículo e os smartphones também. Atualmente, qualquer coisa assim se tornou generalizada e pode afetar as potenciais baterias de lítio-ar no período previsto. Esses poucos casos podem limitar a demanda de baterias eletrônicas em regiões de clima quente. As estruturas regulatórias estão sendo fortalecidas, o que pode impactar a produção de baterias de lítio-ar. As limitações na disponibilidade de baterias e facilidade de recarga para veículos elétricos podem retardar o crescimento das baterias de lítio-ar.

Oportunidades de Mercado

• Inovação no mercado de veículos elétricos

Há várias inovações e avanços tecnológicos acontecendo. O mundo se tornou mais dinâmico e o que é relevante hoje pode não ser relevante amanhã. É por isso que os fabricantes de baterias estão investindo pesadamente em pesquisa e desenvolvimento. Isso criou demanda por novas inovações, ou seja, bateria de íons de lítio, que é mais potente do que as baterias de íons de lítio tradicionais.

Esta nova inovação pode resolver o crescente problema da capacidade da bateria e oferecerá uma longa jornada com uma única carga em veículos eletrônicos de 2 e 4 rodas, o que por sua vez cria um alto crescimento de mercado para baterias de lítio-ar. Seu uso pesado o torna mais exigente. Além disso, o aumento dos preços globais dos combustíveis e a queda na demanda por petróleo bruto também estão levando as pessoas a mudar para veículos eletrônicos, que são energia verde e limpa e ajudam nas emissões globais de carbono. Assim, a alta demanda por EVs criará uma demanda significativamente alta por vendas de baterias de lítio-ar.

Âmbito do mercado

Análise Segmental

Segmentação por tipo

• Bateria de lítio-ar aquosa

Uma bateria aquosa de Li-ar consiste em um ânodo de metal de lítio, um eletrólito aquoso e um cátodo de carbono poroso. O eletrólito aquoso combina sais de lítio dissolvidos em água. Ele evita o problema de entupimento do cátodo porque os produtos da reação são solúveis em água.

• Bateria de lítio-ar de estado sólido

A bateria Li-air de estado sólido elimina chances de ignição; portanto, não é inflamável. Ela usa um ânodo de lítio, um cátodo de carbono poroso e um eletrólito feito de cerâmica, vidro ou cerâmica-vidro.

• Bateria Aprótica Li-Air

A bateria de Li-ar aprótica é tipicamente composta de um ânodo de lítio metálico, cátodo de respiração de O2 poroso e sal de lítio em um solvente orgânico. Uma bateria de Li-ar aprótica pode ser carregada para reutilização.

Segmentação por aplicação

• Automotivo

É amplamente utilizado em veículos comerciais e eletrônicos de passageiros, desde veículos de 2 a 4 rodas.

• Eletrônica

A bateria de lítio-ar é usada em aparelhos eletrônicos, como celulares, tablets e relógios inteligentes.

• Médicos

A bateria de lítio-ar também é usada em muitos dispositivos médicos.

Análise regional

O mercado global de baterias de lítio-ar é segmentado por região: América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, América Latina, Oriente Médio e África.

América do Norte

Na América do Norte, os EUA dominam a região pela presença de um grande número de veículos eletrônicos e mercado para baterias de lítio-ar . O governo dos EUA também está fornecendo descontos fiscais na compra de veículos elétricos. Esta região é altamente competitiva devido à presença de tecnologia altamente avançada. Por exemplo, a Tesla lançou os primeiros carros de passeio com piloto automático e totalmente autônomos e pesquisadores dos EUA desenvolveram uma bateria de lítio-ar com eletrólito sólido cuja densidade de energia poderia ser aumentada quatro vezes em comparação com as baterias de íons de lítio de hoje. Em uma célula de teste, a equipe disse que atingiu 1.000 ciclos de carga e descarga.

Assim, os EUA dominarão a região da América do Norte durante o período previsto. O Canadá é o único país na América do Norte que tem todos os minerais críticos, como cátodo e os materiais de ânodo necessários para fabricar baterias de VE. O Canadá também está recebendo investimentos pesados de automotivas globais, como Ford, General Motors e Stellantis para fabricação de VE. Assim, o mercado de baterias de lítio-ar esperará um forte crescimento nesta região.

América latina

Na região da América Latina, Brasil, Argentina, Bolívia e Chile planejaram alavancar sua vasta abundância de mineração de lítio para fabricação de EVs na região. A população crescente, o aumento da renda disponível, a redução das emissões de carbono são alguns fatores que impulsionarão a demanda por baterias de lítio-ar no período previsto.

Europa

Na Europa, a União Europeia está defendendo veículos eletrônicos e formulando diretrizes regulatórias para baterias de lítio-ar. Além disso, o Reino Unido, a França e a Alemanha querem eliminar suas necessidades de gás natural e combustível fabricando baterias de lítio-ar para veículos eletrônicos. A Europa também quer usar baterias de lítio-ar para equipamentos industriais, como empilhadeiras e veículos utilitários compactos comerciais. Considerando esses desenvolvimentos, o mercado de baterias de lítio-ar experimentará alto crescimento no período previsto.

Ásia Pacífico

Na região Ásia-Pacífico, China, Índia e Japão são países dominantes e têm a maior fatia do mercado de Veículos Eletrônicos. A China é o maior fabricante mundial de Veículos Eletrônicos devido às suas capacidades de fabricação e abundância de mão de obra barata. A Índia também é o mercado de crescimento mais rápido para o Mercado Eletrônico e seu governo também está dando descontos fiscais e subsídios para a adoção de Veículos Eletrônicos e também convidando fabricantes globais de baterias para seu país para tornar a Índia uma nação de veículos elétricos até 2030. Esta região é altamente dependente de energia para petróleo bruto e quer se tornar livre da dependência de importações de petróleo bruto. A região pode enfrentar um impacto nas vendas de baterias de lítio-ar devido à falta de renda disponível e suporte de infraestrutura para EVs. Apesar de alguns desafios, esta região dominará o mercado de EVs e baterias de lítio-ar no mundo.

Oriente Médio e África

No Oriente Médio, a maioria dos países tem abundância de petróleo bruto e a exportação de petróleo é a principal fonte de receita depois das viagens. Devido a isso, eles também estão mudando o investimento em veículos eletrônicos e outras tecnologias emergentes. Assim, esse mercado experimentará um crescimento positivo nessa região.

Principais jogadores

1. FINERGIA
2. EV DINÂMICA (HOLDINGS) LIMITADA
3. FUJI PIGMENT CO., LTD.
4. Empresa XINJIANG JOINWORLD CO., LTD.
5. ACTXE LIMITADA
6. DE NORA TECH, INC.
7. DURACELL INC.
8. IBM CORPORAÇÃO
9. POLYPLUS
10. LITHIUM AIR INDUSTRIES, INC.

Desenvolvimentos recentes

Em março de 2022 , a Tesla anunciou a abertura de sua Tesla Gigafactory Texas. A Gigafactory Texas está localizada perto de Austin e fabricará Tesla Cybertruck, Tesla Semi, Model 3 e Model Y para o mercado do leste dos Estados Unidos. A fábrica é a segunda maior em termos de tamanho nos EUA e a segunda maior em termos de volume.

Em junho de 2022 , a Volkswagen AG anunciou a operação de seu laboratório de engenharia de baterias da América do Norte em Chattanooga. A empresa investiu USD 22 milhões no desenvolvimento e construção da nova instalação principal e seu principal objetivo é testar baterias de EV e atividades de engenharia de alta tensão.

Em 2021 , a Zinc8 Energy Solution desenvolveu uma tecnologia de bateria para armazenamento de energia e trabalhou com o estado de Nova York para a instalação do sistema. Este sistema usa zinco e ar como combustível e é focado na velocidade de resposta junto com o armazenamento.

Em junho de 2021 , a Tesla anunciou o lançamento do primeiro Tesla Model S Plaid de produção. É um carro elétrico de quatro portas com uma autonomia estimada de 390 milhas. O Plaid é o Model S topo de linha, com 1.020 cavalos de potência e um tempo de O a 60 mph de 2 segundos. O Plaid carrega mais rápido nos superchargers da Tesla, tem um banco traseiro mais espaçoso e um melhor sistema de entretenimento.