Размер и доля рынка экологически чистых аккумуляторных материалов по типам батарей (литий-ионные, свинцово-кислотные); Материал; Приложение - Глобальный анализ спроса и предложения, прогнозы роста, статистический отчет на 2025-2037 гг.

Рынок экологически чистых аккумуляторных материалов: драйверы роста и проблемы

Драйверы роста

• Инновации в альтернативных химических веществах для аккумуляторов. Ограниченная доступность и геополитические риски, связанные с литием, кобальтом и никелем, стимулируют инновации в альтернативных химических составах аккумуляторов, таких как натрий-ионные, литий-серные и твердотельные батареи, что снижает зависимость от ограниченных ресурсов. В контексте стремления к доступным и устойчивым энергетическим решениям различные альтернативы традиционным литий-ионным батареям демонстрируют значительный потенциал. Натрий-ионные аккумуляторы выделяются обилием и экономичностью натрия по сравнению с литием. Это не только снижает производственные затраты, но и сводит к минимуму воздействие на окружающую среду, связанное с поиском и обработкой материалов. Кроме того, для крупномасштабных систем хранения энергии проточные окислительно-восстановительные батареи представляют собой инновационное и легко масштабируемое решение. Циркулируя жидкие электролиты через гальванические элементы, эти батареи эффективно сохраняют и выделяют энергию посредством переноса электронов, что соответствует потребностям интеграции возобновляемых источников энергии.
  
  Более того, металло-воздушные батареи, такие как воздушно-цинковые, представляют собой еще одну интересную альтернативу. Их способность достигать высокой плотности энергии при сохранении легкой конструкции имеет решающее значение для улучшения решений по хранению энергии. Эти батареи генерируют электричество путем окисления металлов, таких как цинк или алюминий, используя кислород из воздуха. Это устраняет необходимость хранить окислитель внутри самой батареи, что делает конструкцию более компактной и эффективной.
  
  В совокупности эти альтернативы подчеркивают переход к более устойчивым и доступным технологиям хранения энергии, решая как экономические, так и экологические проблемы при производстве и потреблении энергии.
   
• Расширение решений по хранению возобновляемой энергии. Поскольку солнечная, ветровая и другие возобновляемые источники энергии продолжают расти, эффективные решения по хранению энергии необходимы для балансировки колебаний поставок и обеспечения стабильности сети. Устойчивые батареи, изготовленные из распространенных и экологически чистых материалов, становятся приоритетом для крупномасштабных проектов по хранению энергии, особенно в автономных и сельских районах, где доступ к стабильному питанию ограничен. Кроме того, стремление к углеродной нейтральности побуждает энергетические компании и правительства инвестировать в технологии аккумуляторов с минимальным воздействием на окружающую среду, такие как натрий-ионные и железо-воздушные батареи. Эти инновации продлевают срок службы и повышают эффективность систем хранения энергии, а также уменьшают зависимость от критически важных материалов, делая внедрение возобновляемых источников энергии более устойчивым и экономически эффективным в долгосрочной перспективе.
  
  Таким образом, расширение решений по хранению возобновляемой энергии, таких как сетевые аккумуляторные фермы и автономные солнечные системы, требует устойчивых, долговечных аккумуляторных материалов, которые соответствуют переходу на чистую энергию. Например, МЭА сообщило, что к концу 2022 года общая установленная мощность сетевых аккумуляторных батарей составит около 28 ГВт, большая часть которых была добавлена ​​в течение предыдущих 6 лет. Благодаря добавлению более 11 ГВт мощностей хранения количество установок увеличилось более чем на 75 % в 2022 году по сравнению с 2021 годом.

На графике ниже показано ежегодное увеличение объема аккумуляторной батареи в масштабе сетки:

Задачи

• Высокие инвестиционные затраты. Создание производственных мощностей, соответствующих строгим нормам выбросов и стандартам выбросов углекислого газа, имеет важное значение для экологически устойчивого производства аккумуляторных материалов. Это включает в себя использование более капиталоемких современных производственных технологий и процедур, чем традиционные. Например, строительство завода по производству литий-ионных аккумуляторов Gigafactory с годовой производительностью 35 ГВтч обходится примерно в 5 миллиардов долларов США. Аналогичным образом, более высокие затраты на закупки, развитие цепочки поставок и развертывание систем улавливания углерода связаны с устойчивым производством других важнейших товаров, таких как кобальт, никель и графит.
   
• Проблемы управления цепочкой поставок. Производство материалов для аккумуляторов часто зависит от ограниченных географических источников, в которых могут быть перебои. Например, на предложение и цену жизненно важных элементов, таких как литий, кобальт и никель, могут сильно повлиять геополитические конфликты, торговые ограничения и экологические нормы в важных странах-производителях. По данным Международного валютного фонда (МВФ), перебои в цепочке поставок могут привести к увеличению затрат и увеличению времени выполнения заказов, что может затруднить расширение рынка электромобилей (EV) и производства аккумуляторов в целом. Поддержание устойчивой цепочки поставок становится критически важным, поскольку спрос на аккумуляторы растет. Предприятия должны разработать планы снижения рисков, включающие диверсификацию своих поставщиков, закупки на местном уровне и поиск материалов-заменителей, которые могут снизить зависимость от областей повышенного риска.