IMPULSIONADORES: ADOÇÃO CRESCENTE DE BATERIAS DE IÃO-LÍTIO EM ELETRÓNICA DE CONSUMO Aceda ao relatório completo em https://databridgemarketresearch.com/reports/korea-silicon-anode-material-battery-market As baterias de iões de lítio estão a ser amplamente utilizadas na indústria eletrónica, especialmente em smartphones, devido às suas várias características positivas, tais como alta densidade de energia, longa vida útil, baixa manutenção e podem ser substituídas pelo utilizador. O mercado das baterias de iões de lítio deverá testemunhar um forte crescimento nos próximos anos devido ao lugar estabelecido nas densidades de potência e energia para aplicações móveis, como pacemakers, câmaras digitais, PDAs e smartphones, relógios, calculadoras, ponteiros laser, fechos remotos de automóveis, termómetros entre outros dispositivos eletrónicos . Tradicionalmente, os materiais de ânodo de grafite têm sido utilizados em baterias de iões de lítio, mas a escassez de grafite fez com que a solução recaísse sobre os materiais de ânodo de silício, uma vez que a exploração de fontes naturais para a produção de grafite está agora associada a regulamentos rigorosos. Além disso, espera-se que a elevada capacidade de desempenho do silício com baixa utilização de materiais de ânodo testemunhe um aumento da procura de baterias de iões de lítio com ânodo de silício com o crescimento do consumo global de eletrónica de consumo, especialmente smartphones. ELEVADA CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA DO SILÍCIO O silício tem uma enorme capacidade de armazenamento que o torna potencialmente vantajoso em relação aos materiais utilizados nas baterias de iões de lítio disponíveis comercialmente. O silício demonstra uma densidade de energia muito superior à do grafite, pelo que uma tonelada de silício é capaz de armazenar energia suficiente para abastecer aproximadamente 28 casas por dia. A utilização de baterias de ânodo de silício aumenta o potencial da bateria ao armazenar uma quantidade tão grande de energia, o que impulsiona a comercialização de silício em baterias de iões de lítio. Por exemplo, o elevado armazenamento de energia ajuda os fabricantes de automóveis a aumentar a autonomia dos veículos eléctricos com menos baterias. Além disso, os requisitos atuais nos smartphones, como jogar jogos de alta resolução gráfica juntamente com a utilização de ROM/RAM, streaming de vídeo e outras operações, reduzem o desempenho da bateria, que pode ser aumentado em dez vezes pela substituição do grafite por silício. Esta enorme capacidade de armazenamento de energia do silício aumenta o potencial da bateria, o que deverá impulsionar o crescimento dos ânodos de silício nas baterias de iões de lítio. MATERIAL COM ÓPTIMO CUSTO-BENEFÍCIOO custo é o principal fator a impulsionar qualquer mercado e espera-se que o mercado das baterias de ânodo de silício seja impulsionado pelo facto de ser económico e não enfrentar quaisquer restrições orçamentais, uma vez que o silício é o elemento mais abundante na natureza depois do oxigénio, o que o torna um recurso económico quase ilimitado. Além disso, a elevada capacidade energética do silício reduz o número de baterias necessárias em qualquer dispositivo ou automóvel, o que também ajuda a reduzir o custo de fabrico. Além disso, o custo de fabrico pode ser ainda mais reduzido pelo cultivo de nanofios de silício com materiais de grafite ou carbono. A abundância de silício na natureza proporciona uma elevada disponibilidade do recurso para uso comercial e também impacta positivamente a estrutura de custos, permitindo a sua produção em massa a custos mais baixos. Além disso, o silício também aumenta a capacidade de armazenamento da bateria, o que resulta em menos baterias necessárias. Desta forma, a utilização do ânodo de silício em baterias reduz o custo de fabrico da aplicação, como por exemplo, automóveis, aparelhos eletrónicos entre outras aplicações. AUMENTO DA PROCURA DE BATERIAS DE ÂNODO DE SILÍCIO NA INDÚSTRIA AUTOMOTIVA Os materiais nanocompostos de silício em baterias de iões de lítio melhoram significativamente o desempenho da bateria no setor automóvel, o que resulta na deliberação das baterias de ânodo de silício como as baterias da próxima geração. Por este motivo, são empregues principalmente em veículos elétricos, bicicletas elétricas e veículos elétricos híbridos plug-in. O custo é também impactado pela utilização de silício nas baterias de veículos elétricos. Por exemplo, investigadores da Universidade Vrije, na Bélgica, estimaram que a utilização de silício nas baterias de veículos elétricos pode reduzir o custo por kWh em 30%. Assim, espera-se que os materiais de ânodo de silício testemunhem um aumento da procura de baterias de ânodo de silício em veículos elétricos e impulsionem o crescimento do mercado de baterias de ânodo de silício com o crescimento do consumo de veículos elétricos. RESTRIÇÃO ALTO CUSTO DE INVESTIMENTO INICIAL PARA CONSTRUÇÃO DE DATA CENTERO número crescente de empresas em todo o mundo aumentou a procura por data centers para gerir os dados gerados diariamente. A crescente instalação de servidores tende a aumentar o custo de infraestrutura da organização para configurar toda a arquitetura. Como resultado, os fabricantes de servidores estão a desenvolver armários de alta densidade que ajudarão as organizações a gerir estes servidores de forma eficiente. Para configurar toda a infraestrutura, a organização precisa de investir muito na fase inicial. Devido a isto, as pequenas empresas não têm orçamento para a construção de um data center para gerir estes servidores separadamente. Como estas pequenas empresas têm um orçamento limitado, isso restringe-as de gastar na construção de data centers. Por exemplo, o custo por metro quadrado para a construção de um data center situa-se entre os 1.300 e os 2.000 dólares e inclui a construção, as infraestruturas, os servidores de computador e outros. Portanto, o elevado custo inicial para a construção de data centers para armazenamento de dados e gestão de servidores está a dificultar o crescimento global do mercado de construção de data centers a nível global. EXPANSÃO VOLUMÉTRICA DO ÂNODO DE SILÍCIO As baterias de iões de lítio são baterias recarregáveis para fins de armazenamento de energia. Nas baterias de iões de lítio, o silício é o melhor material para fabricar baterias de iões de lítio de última geração porque tem o potencial de aumentar a vida útil do ciclo das baterias e tem uma maior densidade de energia para ajudar a satisfazer os elevados requisitos dos veículos elétricos. Além disso, a difusão do lítio desempenha um papel dominante na litiação do silício amorfo, dificultando assim o crescimento global. Por exemplo, uma grande expansão volumétrica de até 400% dos ânodos de silício provoca a degradação das partículas de silício e a destruição da SEI (interfase sólido-eletrólito). Além disso, este problema pode causar uma perda drástica de capacidade e danificar os elétrodos das baterias, o que prejudica a aplicação comercial de ânodos de silício nas baterias de iões de lítio. Portanto, a expansão volumétrica do ânodo de silício pode ser considerada um dos fatores de restrição para o mercado de baterias de ânodo de silício da China, Japão e Coreia. OPORTUNIDADES ALTO CONSUMO GLOBAL DE SMARTPHONESO consumo global de smartphones cresceu bastante no ano de 2018 devido à digitalização e ao rápido aumento de utilizadores da internet. Existem cerca de 4 mil milhões de utilizadores ativos de smartphones em todo o mundo, o que é um número enorme de utilizadores. O uso extensivo de smartphones abriu uma oportunidade para o mercado de baterias de ânodo de silício crescer, uma vez que estão a ser adotadas em aplicações móveis para um melhor desempenho da bateria. Atualmente, smartphones mais leves, finos e rápidos, com funcionalidades avançadas, foram desenvolvidos e preferidos pelos utilizadores de todo o mundo. O desempenho da bateria é um fator considerável nas aplicações móveis atuais, devido às operações que consomem bateria nos smartphones, como o streaming de vídeo, a utilização regular da internet e jogos de alta resolução gráfica, para além da utilização de ROM/RAM. Desta forma, a bateria de ânodo de silício tem a oportunidade de crescer proporcionalmente à taxa de crescimento do consumo de smartphones. ALTO CONSUMO GLOBAL DE VEÍCULOS ELÉTRICOS Devido à crescente necessidade de segurança energética e às preocupações ambientais, o mercado de veículos elétricos tem crescido significativamente. De acordo com a Agência Internacional de Energia, o total de unidades de veículos elétricos vendidas em 2018 foi superior a 3 milhões, o que representa um crescimento significativo no mercado. Prevê-se que até 2020, metade das vendas de veículos novos consistam em modelos híbridos plug-in, híbridos-elétricos e totalmente elétricos. A chave para esta grande mudança serão as baterias de iões de lítio para os fabricantes de automóveis. Desta forma, o mercado das baterias de ânodo de silício tem uma grande oportunidade de crescimento no setor automóvel, uma vez que o silício é o material de ânodo mais preferido para as baterias de iões de lítio. Um enorme crescimento nas vendas de veículos elétricos a nível global surge como uma oportunidade para o mercado de baterias de ânodo de silício, uma vez que a maioria dos fabricantes de automóveis está a trabalhar para fornecer uma melhor capacidade energética e desempenho. BAIXA PRODUÇÃO DE GRAFITEDevido à exploração dos recursos naturais, a produção de grafite está associada a regulamentos rigorosos, o que resulta numa escassez de grafite. O silício surgiu como a melhor alternativa ao grafite para baterias porque a disponibilidade de grafite é limitada consoante a necessidade. Por exemplo, uma bateria de um veículo elétrico de grandes dimensões requer cerca de 25 kg de grafite para o ânodo de iões de lítio, o que pode causar escassez de grafite em termos de consumo e preço. A produção de grafite de grau anódico é dispendiosa e o seu processo inclui a criação de resíduos, enquanto o silício é o segundo elemento mais abundante na Terra, o que o torna um recurso de baixo custo. Por exemplo, a China tem forçado constantemente os produtores de graffiti a encerrar em resposta ao aumento da poluição; isso pode provocar o aumento dos preços das baterias. A crescente procura por baterias de iões de lítio fez surgir um recurso substituto, o silício. A bateria de ânodo de silício tem uma oportunidade de dominar, uma vez que é capaz de substituir totalmente a grafite no fabrico de baterias. A baixa produção de grafite devido a restrições orçamentais e preocupações ambientais abre oportunidades para o crescimento do mercado de baterias de ânodo de silício. DESAFIO ALTERNATIVA DE ÂNODO DE SILÍCIO EM BATERIAS DE ION-LÍTIO Uma alternativa a qualquer produto pode ser considerada quando existe outro produto que apresente algumas vantagens sobre o produto correspondente. O subóxido de silício pode ser considerado uma alternativa ao ânodo de silício devido à sua maior estabilidade de ciclo. Além disso, o subóxido de silício tem um melhor desempenho de ciclo do que o silício. Muitos fabricantes de baterias estão a investigar o subóxido de silício devido às vantagens do subóxido de silício em relação ao silício. Por exemplo, em 2019, o Laboratório de Tecnologia Avançada para Síntese e Processamento de Materiais reconheceu que os óxidos de silício são uma família de materiais de ânodo para baterias de iões de lítio de alta energia. Todas estas vantagens do subóxido de silício e do subnitreto de silício amorfo em relação ao silício podem limitar o crescimento global do mercado coreano de baterias de ânodo de silício. Tendências de Mercado
- Com base na matéria-prima, o mercado foi segmentado em compostos de silício e isótopos de silício. Outros segmentos de compostos de silício dividem-se em dióxido de silício (sílica), óxido de silício, monóxido de silício, carboneto de silício (SIC) e outros. Isótopos de silício classificados em 28SI, 29SI e 30SI
- Com base na aplicação da bateria, o mercado está segmentado em bateria de silício de ânodo puro e bateria de silíciox
- Com base no utilizador final, o mercado está segmentado em automóvel, eletrónica, energia e energia e outros
Principais participantes: Mercado de baterias de materiais de ânodo de silício da Coreia
Alguns dos principais participantes que operam neste mercado são o Targray Group, Elkem ASA, SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD., JSR Corporation, Albemarle Corporation, NanoGraf Corporation, Ashland, Orange Power Ltd., BTR New Energy Material Ltd. e Nexeon Limited.
