2023-2033年柔性,印刷和薄膜电池全球市场

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2022年9月出版| 310页,128个图表,42个表格|下载目录

近年来,对先进电池的需求大幅增加,未来十年,在物联网(IoT)、可穿戴设备、柔性电子产品、传感器和电动汽车应用领域,柔性、印刷和固态薄膜电池的市场将出现爆炸式增长。

鉴于人们对柔性和可穿戴电子产品的需求日益增长,有必要开发相应的机械柔性、可折叠甚至可拉伸的储能设备。这些新兴的储能装置还需要重量轻,具有高能量密度、高速率能力和长循环寿命的高电化学性能。

虽然固态电池的大规模生产还处于初级阶段,但它将对电动汽车市场产生巨大影响,从而提高安全性、续航里程和性能。除了要求低成本、高能量密度和功率密度等特性外,新技术对电池的要求还包括:

  • 占地面积小(传统电池占可穿戴设备和手机空间的40%)
  • 灵活性
  • 各种形式因素
  • 形状一致
  • 易于与设备集成。

《2023-2033年全球柔性、印刷和薄膜电池市场》涵盖了所有最新发展、主要参与者活动、终端用户市场应用以及当前和未来趋势。

报告内容包括:

  • 柔性、印刷和固态薄膜电池的市场和技术发展状况、应用、未来趋势和机会以及全球参与者的产品和活动。
  • 涵盖的技术包括印刷电池、固态电池、薄膜锂电池、2D和3D微电池、碳锌电池、可拉伸电池、可滚动电池、纤维形锂离子电池、可折叠电池、电缆形电池、薄柔性超级电容器、透明电池。
  • 2020-2033年全球电池类型和市场收入。
  • 涵盖的市场包括可穿戴设备、电子纺织品、医疗设备、诊断设备、植入式和皮肤贴片、化妆品、便携式电子产品、物联网无线传感器和连接设备、射频识别(RFID)标签、智能卡和食品包装智能标签、供应链物流等。
  • 124的深度公司简介。公司介绍包括Addionics, Ateios Systems, Blackstone Resources AG, Blue Solutions, Blue Spark Technologies, Inc., Britishvolt, Factorial Energy, Ilika, ProLogium, QuantumScape, Sakuu, Solid Power和Sparkz。

1 .研究范围和方法

  • 1.1报告范围17
  • 1.2市场覆盖17
  • 1.3研究方法18
  • 1.4初步研究18
  • 1.5二级研究18

2执行摘要19

  • 2.1电池的当前市场
  • 2.2市场驱动因素23
  • 2.3电子产品用柔性和可拉伸电池
  • 2.4柔性和可拉伸的超级电容器
  • 2.5电池市场的大趋势
  • 2.6薄膜、印刷、柔性和可拉伸电池的全球市场
    • 2.6.1到2033年全球市场,按类型和市场(收入)划分
      • 2.6.1.1固态电池33段
  • 2.7市场挑战34
  • 2.8 2020-2022年行业发展

3 .固态薄膜电池37

  • 3.1介绍38
    • 3.1.1特点与优势
    • 3.1.2技术规格
    • 3.1.3类型41
    • 3.1.4微电池43
      • 3.1.4.1介绍43
      • 3.1.4.2材料43
      • 3.1.4.3应用44
      • 3.1.4.4三维设计
    • 3.1.5散装型固态电池
  • 3.2固态薄膜电池的不足和市场挑战

4 .柔性电池(包括可拉伸、可滚动、可弯曲和可折叠

  • 4.1技术参数49
    • 4.1.1灵活性的方法
  • 4.2柔性电子53
    • 4.2.1柔性材料
  • 4.3灵活耐磨金属硫电池
  • 4.4灵活耐磨金属空气电池
  • 4.5柔性锂离子电池
    • 4.5.1电极设计
    • 4.5.2纤维型锂离子电池
    • 4.5.3可拉伸锂离子电池
    • 4.5.4折纸和kirigami锂离子电池
  • 4.6柔性Li/S电池
    • 4.6.1组件66
    • 4.6.2碳纳米材料
  • 4.7柔性锂-二氧化锰(Li-MnO2)电池
  • 4.8柔性锌基电池
    • 68年4.8.1组件
      • 68年4.8.1.1阳极
      • 69年4.8.1.2阴极
    • 4.8.2挑战69
    • 4.8.3柔性锌-二氧化锰(Zn-Mn)电池
    • 4.8.4柔性银锌(Ag-Zn)电池
    • 4.8.5柔性锌-空气电池
    • 4.8.6柔性锌钒电池
  • 4.9纤维型电池
    • 4.9.1碳纳米管
    • 4.9.2类型73
    • 4.9.3应用75
    • 4.9.4挑战75
  • 4.10透明电池
    • 77年4.10.1组件
  • 4.11可降解电池
    • 4.11.1组件79
  • 4.12灵活和可拉伸的超级电容器
    • 4.12.1电极用纳米材料
  • 4.13与可穿戴储能装置相结合的能量收集

5个打印电池86

  • 5.1技术指标86
    • 5.1.1组件87
      • 5.1.1.1设计88
    • 5.1.2主要特性
    • 5.1.3可打印电流集
    • 5.1.4可打印电极
    • 90年是5.1.5材料
    • 5.1.6应用91
    • 5.1.7印刷技术
    • 5.1.8应用95
  • 5.2锂离子(LIB)打印电池
  • 5.3锌基印刷电池
  • 5.4 3D打印电池
    • 5.4.1电池制造的3D打印技术
    • 5.4.2 3D打印电池材料
      • 5.4.2.1电极材料
      • 5.4.2.2电解液材料
  • 5.5打印超级电容器
  • 5.5.1电极材料
  • 5.5.2电解质106

6个市场的柔性,印刷和薄膜电池111

  • 6.1物联网(IoT
  • 6.2健康和健康监测设备
  • 6.3医疗植入物
  • 6.4皮肤补丁124
    • 6.4.1微创和无创血糖监测产品
    • 6.4.2心血管监测
    • 6.4.3温度监测
  • 6.5智能卡133
  • 6.6 RFID标签134
    • 6.6.1低频(LF) RFID标签:30 KHz ~ 300 KHz
    • 6.6.2高频(HF) RFID标签:3 ~ 30 MHz
    • 6.6.3超高频RFID标签:300mhz ~ 3GHz
    • 6.6.4主动、被动和半被动RFID标签
  • 6.7这套137
    • 6.7.1可穿戴传感器的能源
    • 6.7.2腕戴式可穿戴设备
    • 6.7.3智能手表
      • 6.7.3.1运行状况监视
      • 6.7.3.2智能手表的能量收集
      • 6.7.3.3智能手表主要生产厂家及产品
    • 6.7.4运动和健身追踪器
      • 6.7.4.1智能手表和健身追踪器的内建功能
    • 6.7.5步行式可穿戴设备
      • 6.7.5.1公司和产品
  • 6.8 E-textiles 149
    • 6.8.1纺织电池
    • 6.8.2能量收集
    • 6.8.3电子纺织品供电
    • 6.8.4电子纺织品主要电池型号的优缺点
    • 6.8.5 Bio-batteries 151
    • 6.8.6智能纺织品中电池集成的挑战
  • 6.9汽车、运输
  • 6.10微纳机电系统(MEMS/NEMS
  • 6.11智能包装
  • 6.12可折叠智能手机和显示屏

7公司简介162(124家公司简介)

284参考资料

名单表

  • 表1。在电池中使用先进技术的市场驱动力。23
  • 表2。电池市场的大趋势。29
  • 表3。柔性电池、印刷电池和薄膜电池的市场挑战。34
  • 表4。2020-2022年柔性、印刷和薄膜电池工业发展。37
  • 表5所示。固态电池的市场细分和现状。38
  • 表6所示。固态薄膜电池的缺点。46
  • 表7所示。柔性电池应用及技术要求。49
  • 表8所示。柔性锂离子电池原型。57
  • 表9所示。柔性锂离子电池的电极设计。59
  • 表10。纤维型锂离子电池综述。62
  • 表11所示。纤维型电池的类型。73
  • 表12。透明电池组件。77
  • 表13。可降解电池的部件。79
  • 表14。纳米材料在柔性和可拉伸超级电容器中的应用,其先进的材料类型和优点。82
  • 表15。不同型号印刷电池的主要部件及性能。88
  • 表16所示。印刷电池的应用及其物理和电化学要求。91
  • 表17所示。2D和3D打印技术。93
  • 表18。用于印刷电池的印刷技术。95
  • 表19。锂离子打印电池的主要成分及其电化学值。95
  • 表20。基于Zn-MnO2和其他电池类型的打印电池的打印技术、主要成分和相应的电化学值97
  • 表21。电池制造的主要3D打印技术。101
  • 表22。3D打印电池用电极材料
  • 表23。超级电容器的印刷方法。104
  • 表24。印刷超级电容器用电极材料。105
  • 表25。印刷超级电容器用电解液。106
  • 表26。印刷超级电容器的主要性能和组成。107
  • 表27。物联网电源设备。111
  • 表28。可穿戴医疗设备产品的例子。114
  • 表29。可穿戴生物信号监测装置。116
  • 表30。微创和无创血糖监测产品。126
  • 表31。RFID标签的种类。134
  • 表32。可穿戴设备储能的市场需求。139
  • 表33。可穿戴传感器中的柔性电池类型。142
  • 表34。可穿戴的健康监测。142
  • 表35。主要生产智能手表及产品。143
  • 表36。用于监测运动表现的可穿戴传感器产品。145
  • 表37。智能鞋的公司和产品。148
  • 表38。电子纺织品用电池的优缺点。151
  • 表39。就特定区域的性能而言,比较原型电池(柔性电池、纺织电池和其他电池)。152
  • 表40。可折叠智能手机,笔记本电脑和平板电脑,在市场上或附近。157
  • 表41。3 dom分离器。165
  • 表42。J. Flex电池性能测试规范。228

数据列表

  • 图1。纯电动汽车、插电式混合动力汽车年销量。20.
  • 图2。2015-2033年全球电池市场,数十亿美元。22
  • 图3。市场上的柔性电池。26
  • 图4。柔性电子设备的例子。28
  • 图5。柔性石墨烯超级电容器。29
  • 图6。电池成本到2030年。32
  • 图7。2021-2033年薄膜、柔性电池和印刷电池收入,按市场计,百万美元(不包括薄膜固态电池)。33
  • 图8。全球固态电池市场,2018-2033年,百万美元。34
  • 图9。ULTRALIFE薄膜电池。38
  • 图10。薄膜电池的应用实例。40
  • 图11。各种正极和负极材料的容量和电压窗口。41
  • 图12。传统锂离子电池(左),固态电池(右)。42
  • 图13。散装型比较薄膜型SSB。45
  • 图14。各种电池和常用的由柔性电池供电的电子产品的拉格尼图。48
  • 图15。灵活、可充电电池。50
  • 图16。各种灵活和可拉伸的电化学储能结构。51
  • 图17。柔性电池的种类。53
  • 图18。柔性标签和印刷纸电池。53
  • 图19所示。柔性锂离子电池的材料和设计结构。57
  • 图20。具有不同结构的柔性/可拉伸LIBs。59
  • 图21。可拉伸lib的结构示意图。60
  • 图22。柔性lib中材料的电化学性能。60
  • 图23。a - c)同轴lib (a)、扭曲lib (b)和拉伸lib (c)的示意图。63
  • 图24。a)基于MWCNT/LMO复合纤维和MWCNT/LTO复合纤维的超拉伸LIB制作示意图。b,c)拉伸条件下可拉伸纤维型电池的照片(b)和示意图(c)。d)弹簧状可拉伸LIB示意图。e)不同应变纤维的扫描电镜图像。f)比电容随应变的变化规律。d-f) 64
  • 图25。折纸一次性电池。65
  • 图26。Brightvolt生产的锌- mno2电池
  • 图27所示。碱性锌基电池和锌离子电池的电荷储存机理。70
  • 图28。蓝火花生产的锌- mno2电池
  • 图29。印印能源公司生产的银锌电池
  • 图30。透明的电池。76
  • 图31所示。可降解的电池。78
  • 图32。可穿戴设备中的超级电容器示意图。80
  • 图33。(A)柔性超级电容与传统超级电容的比较示意图。81
  • 图34。柔性石墨烯超级电容器。82
  • 图35。可穿戴的自供电的设备。84
  • 图36。印刷纸电池的各种应用。87
  • 图37。电池的主要部件示意图。87
  • 图38。三明治电池结构中的打印电池示意图,其中电池的阳极和阴极堆叠在一起。89
  • 图39。传统电池(I), 3D微电池(II)和3D打印电池(III)的制造工艺
  • 图40。超级电容器的主要印刷方法。104
  • 图41。Capacitech能源电缆电容器。112
  • 图42。集成了室内太阳能电池布线的电缆电容器。113
  • 图43。公司和产品在可穿戴健康监测和康复设备和产品。118
  • 图44。灵活的,可植入的电池概念。123
  • 图45。无创CGM传感器原理图。126
  • 图46。粘接可穿戴CGM传感器。126
  • 图47。VitalPatch。129
  • 图48。可穿戴ECG-textile。130
  • 图49。可穿戴心电图记录仪。131
  • 图50。Nexkin™。131
  • 图51。恩富尔可穿戴温度标签。133
  • 图52。TempTraQ可穿戴无线温度计。133
  • 图53。采用超薄电池的智能卡。134
  • 图54。RFID超微电池。136
  • 图55。可穿戴柔性传感器在身体各个部位的应用。137
  • 图56。可伸缩的晶体管。139
  • 图57。手势识别的人工皮肤原型。140
  • 图58。连接人体和产品的例子。141
  • 图59。自供电智能可穿戴传感器原理图。141
  • 图60。Digitsole Smartshoe。148
  • 图61。电子纺织品柔性,印刷和薄膜电池的应用。150
  • 图62。电子纺织品和可穿戴设备的电源供应机构。151
  • 图63。采用固态电池的丰田运动型电动汽车概念。154
  • 图64。三星可折叠电池专利示意图。156
  • 图65。LG化学可折叠显示屏。156
  • 图66。华硕折叠式手机
  • 图67。戴尔Concept Ori
  • 图68。英特尔可折叠手机。158
  • 图69。ThinkPad X1 Fold
  • 图70。摩托罗拉Razr。158
  • 图71。Oppo Find N折叠式手机。159
  • 图72。Royole FlexPai 2。159
  • 图73。星系折叠3。159
  • 图74。三星Galaxy Z Flip 3 160
  • 图75。TCL三折折叠式手机160
  • 图76。TCL rollable电话。160
  • 图77。小米小米MIX Flex
  • 图78。24 m电池。162
  • 图79。3 dom电池。164
  • 图80。AC biode原型。166
  • 图81。Ampcera的全陶瓷致密固态电解质分离片(25 um厚度,50mm × 100mm尺寸,灵活无缺陷,室温离子电导率~1 mA/cm)。171
  • 图82。Amprius电池产品。172
  • 图83。All-polymer电池示意图。175
  • 图84。全聚合物电池模块
  • 图85。树脂电流收集器。175
  • 图86。Ateios薄膜,印刷电池。177
  • 图87。3D打印锂离子电池。180
  • 图88。蓝色的解决方案模块。182
  • 图89。TempTraq耐磨片。183
  • 图90。Cymbet EnerChip™190
  • 图91。E-magy纳米海绵结构。192
  • 图92。SoftBattery®。193
  • 图93。使用超薄钢基板的卷对卷设备。194
  • 图95。40 Ah电池。196
  • 图96。FDK公司电池。198
  • 图97。2 d纸电池。202
  • 图98。3D自定义格式纸电池。203
  • 图99。富士碳纳米管产品。204
  • 图100。Gelion忍受电池。206
  • 图101。便携式海水淡化厂。207
  • 图102。Grepow灵活的电池。212
  • 图103。日立卓森固态电池。218
  • 图104。Ilika固态电池。221
  • 图105。ZincPoly™技术。222
  • 图94。taetooz可打印电池材料。223
  • 图106。离子材料电池。225
  • 图107。离子存储系统固态电池结构示意图。226
  • 图108。安腾微电池。227
  • 图109。自由灵活的电池。232
  • 图110。3D固态薄膜电池技术。234
  • 图111。Lyten电池。236
  • 图112。纳米技术能源电池。243
  • 图113。混合电池动力电动摩托车的概念。244
  • 图114。NBD电池。245
  • 图115。SWCNH生产的三室系统示意图。246
  • 图116。碳纳米刷的TEM图像。247
  • 图117。EnerCerachip。250
  • 图118。寒武纪电池。254
  • 图119。印刷电池。256
  • 图120。Prieto泡沫基3D电池
  • 图121。印刷能源柔性电池。258
  • 图122。ProLogium固态电池。259
  • 图123。青岛海固态电池。261
  • 图124。Sakuú公司3Ah锂金属固态电池
  • 图125。SES阿波罗电池。267
  • 图126。离子能量电池。271
  • 图127。固体动力电池袋电池。273
  • 图128。太瓦技术固态电池

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