驅動因素: 消費性電子產品中鋰離子電池的採用日益廣泛 完整報告請訪問https://databridgemarketresearch.com/reports/japan-silicon-anode-material-battery-market鋰離子電池正在廣泛應用於電子行業,尤其是在智慧型手機中,因為它具有各種積極特性,例如高能量密度、長保質期、尤其維護以及用戶可更換期。由於鋰離子電池在行動應用領域的功率和能量密度方面已佔據重要地位,如心臟起搏器、數位相機、PDA、智慧型手機、手錶、計算器、雷射筆、遙控車鎖、溫度計等電子設備,未來幾年鋰離子電池市場將出現強勁增長。傳統上,鋰離子電池使用石墨陽極材料,但由於石墨供應短缺,解決方案已轉向矽陽極材料,因為現在對石墨生產的天然資源的開發受到嚴格的監管。此外,隨著全球消費性電子產品消費(尤其是智慧型手機)的成長,預計矽的高性能容量和陽極材料使用量低將導致矽陽極鋰離子電池的需求激增。矽的高能量儲存容量矽具有巨大的儲存容量,這使得它比商用鋰離子電池中使用的材料具有決定性的優勢。矽的能量密度比石墨大得多,一噸矽能夠儲存足夠的能量,為大約 28 戶家庭提供一天的電力。使用矽陽極電池可以提高電池的潛力,儲存如此巨大的能量,從而推動矽在鋰離子電池中的商業化。例如,高能量儲存可以幫助汽車製造商以較少的電池數量增加車輛的電動續航里程。此外,目前智慧型手機的要求,例如玩高解析度遊戲以及 ROM/RAM 利用率、視訊串流和其他操作會降低電池性能,而透過用矽代替石墨可以將電池性能提高十倍。矽如此巨大的儲能容量增強了電池的潛力,有望推動鋰離子電池中矽陽極的成長。經濟實惠的材料成本是推動任何市場的主要因素,而矽陽極電池市場預計將受到其成本效益和不受預算限制這一事實的推動,因為矽是自然界中繼氧之後最豐富的元素,這使其成為幾乎無限的成本效益資源。此外,矽的高能量容量減少了任何設備或汽車所需的電池數量,這也有助於降低製造成本。除此之外,利用石墨或碳材料來生長矽奈米線可以進一步降低製造成本。自然界中矽的豐富儲量使其具有很高的商業用途可用性,同時也對成本結構產生了積極影響,使其能夠以較低的成本進行大規模生產。除此之外,矽還增強了電池的儲存容量,從而減少所需電池的數量。因此,在電池中使用矽陽極可降低汽車、電子設備等應用的製造成本。汽車產業對矽陽極電池的需求激增鋰離子電池中的矽奈米複合材料顯著提高了汽車電池的性能,這使得矽陽極電池被考慮作為下一代電池。因此,它們主要用於電動車、電動自行車和插電式混合動力電動車。電動車電池中使用矽也會影響成本。例如,比利時自由大學的研究人員估計,在電動車電池中使用矽可以將每千瓦時成本降低 30%。因此,預計矽陽極材料將見證電動汽車矽陽極電池需求的激增,並有望隨著電動車消費的成長推動矽陽極電池市場的成長。限制 資料中心建置前期投資成本高全球企業數量的不斷增長,對資料中心管理日常產生的資料的需求也隨之增加。伺服器安裝的增加往往會增加組織建立整個架構的基礎設施成本。因此,伺服器製造商正在開發高密度機櫃,以幫助組織有效地管理這些伺服器。為了建立整個基礎設施,該組織必須在初始階段投入大量資金。因此,小型企業沒有預算建造資料中心來單獨管理這些伺服器。由於這些小型企業的預算有限,限制了他們在資料中心建設上的支出。例如,資料中心每平方英尺的建設成本在 1,300 美元到 2,000 美元之間,其中包括建設、基礎設施、電腦伺服器等。因此,建造用於儲存資料和管理伺服器的資料中心的高初始成本阻礙了全球資料中心建設市場的整體成長。矽陽極的體積膨脹鋰離子電池是用於儲能的可充電電池。在鋰離子電池中,矽是製造下一代鋰離子電池的最佳材料,因為矽具有延長電池循環壽命的潛力,並且具有更高的能量密度,有助於滿足電動車的高要求。此外,鋰的擴散在非晶矽的鋰化過程中起著主導作用,從而阻礙了整體生長。例如,矽陽極體積膨脹高達400%會導致矽顆粒降解和SEI(固體電解質界面相)破壞。除此之外,這個問題還會導致容量急劇衰減,並損壞電池中的電極,從而阻礙矽陽極在鋰離子電池中的商業應用。因此,矽負極體積膨脹可以被視為中國、日本和韓國矽負極材料電池市場的限制因素之一。機會 全球智慧型手機消費量高由於數位化和網路用戶的快速成長,2018 年全球智慧型手機消費量大幅增加。全球約有 40 億活躍智慧型手機用戶,這是一個龐大的用戶數。智慧型手機的廣泛使用為矽陽極電池市場的成長開闢了機會,因為它被用於行動應用以增強電池性能。目前,更輕、更薄、更快、功能更先進的智慧型手機已經問世,並受到全球用戶的青睞。電池效能是目前行動應用中的重要因素,因為智慧型手機中的操作會消耗電池,例如視訊串流、定期使用網路、玩高解析度遊戲以及 ROM/RAM 的使用。因此,矽陽極電池有機會與智慧型手機消費的成長率成比例成長。全球電動車消耗量高由於對能源安全和環境問題的日益關注,電動車市場大幅成長。根據國際能源總署的數據,2018年電動車總銷量超過300萬輛,市場成長顯著。預計到2020年,新車銷量的一半將由插電式混合動力車、混合動力車和全電動車組成。這一巨大轉變的關鍵在於汽車製造商的鋰離子電池。因此,由於矽是鋰離子電池最受歡迎的陽極材料,矽陽極電池市場在汽車領域具有巨大的成長機會。全球電動車銷量的大幅成長為矽陽極電池市場帶來了機遇,因為大多數汽車製造商都在致力於提供更好的能量容量和性能。石墨產量低由於對自然資源的開發,石墨生產受到嚴格的管制,導致石墨供應短缺。由於石墨的供應量受到需求的限制,矽已成為電池用石墨的最佳替代品。例如,大型電動車電池需要約25公斤石墨作為鋰離子陽極,這可能導致石墨在消費和價格方面供應短缺。生產陽極級石墨成本高昂,且生產過程會產生廢物,而矽是地球上第二豐富的元素,因此是一種經濟高效的資源。例如,為了應對日益嚴重的污染,中國一直在強制關閉石墨生產商;這可能會導致電池價格上漲。鋰離子電池需求的快速成長增加了替代資源矽的需求。矽陽極電池有機會佔據主導地位,因為它能夠完全取代石墨用於電池製造。由於預算限制和環境問題導致石墨產量低,這為矽陽極電池市場的成長提供了機會。鋰離子電池中矽陽極的挑戰 替代品當存在另一種產品比相應產品具有某些優勢時,可以考慮替代任何產品。矽亞氧化物由於其增強的循環穩定性可被視為矽陽極的替代品之一。此外,氧化矽具有比矽更好的循環性能。由於氧化矽相對於矽具有諸多優勢,許多電池製造商正在對氧化矽進行研究。例如,2019年,材料合成與加工先進技術實驗室已獲得認可,矽氧化物是高能量鋰離子電池負極材料家族,矽亞氧化物和非晶態矽亞氮化物相對於矽的所有這些優勢可能會限制日本矽負極材料電池市場的整體成長。市場趨勢
- 根據原料,市場分為矽化合物和矽同位素。矽化合物又分為二氧化矽(silica)、氧化矽、一氧化矽、碳化矽(SIC)等。矽同位素再分為28SI、29SI和30SI
- 根據電池應用,市場細分為純陽極矽電池和矽電池
- 根據最終用戶,市場細分為汽車、電子、能源和電力及其他
主要參與者:日本矽負極材料電池市場
該市場的一些知名參與者包括 Targray Group、Elkem ASA、信越化學株式會社、JSR Corporation、Albemarle Corporation、NanoGraf Corporation、Ashland、Orange Power Ltd.、BTR New Energy Material Ltd. 和 Nexeon Limited。
