Marché de la batterie en graphène

Définition du marché

Le marché se concentre sur le développement et la commercialisation de solutions de stockage d'énergie en utilisant des matériaux à base de graphène. En intégrant le graphène dans les électrodes, ces batteries améliorent la conductivité, la rétention des charges et la stabilité thermique.

TLe processus de fabrication consiste à incorporer des feuilles de graphène dans les cellules lithium-ion, lithium-sulfure ou supercondensatrices pour améliorer la densité d'énergie et les cycles de charge. Les formulations de graphène comprennent du graphène pur, de l'oxyde de graphène et de l'oxyde de graphène réduit, sur mesure pour des applications spécifiques.

Des industries telles que l'électronique grand public, les véhicules électriques (véhicules électriques), l'aérospatiale et le stockage d'énergie renouvelable bénéficient de batteries graphène en raison de leur charge rapide, de leur structure légère et de leur efficacité supérieure sur les homologues traditionnels du lithium-ion.

Marché de la batterie en graphèneAperçu

La taille du marché mondial de la batterie de graphène était évaluée à 189,4 millions USD en 2023 et devrait passer de 233,2 millions USD en 2024 à 1057,5 millions USD d'ici 2031, présentant un TCAC de 24,11% au cours de la période de prévision.

Le marché se développe en raison de la demande croissante de solutions de stockage d'énergie à haute performance dans les véhicules électriques et l'électronique grand public. Des propriétés supérieures telles que la charge plus rapide, la densité d'énergie plus élevée et l'amélioration de la gestion thermique augmentent encore l'adoption.

De plus, les progrès des processus de fabrication et les efforts de commercialisation à grande échelle des principaux acteurs de l'industrie favorisent la croissance du marché, faisant des batteries en graphène une alternative viable à la technologie du lithium-ion conventionnel.

Les grandes entreprises opérant dans l'industrie mondiale des batteries en graphène sont Nanotech Energy, Log9 Materials, Skeleton Technologies, Ocsial, Nanograf Corporation, Global Graphène Group, Toray Industries, Inc., LG Chem, Ltd., PPG Industries, Inc., Sekisui Chemical Co., Ltd., Fraunhofer-Otellelschaft, Samsung, Graphène Group, ByDofer-Onellschaft, Samsung, Graphène Group, ByDofer-OnellsChef autres.

Les batteries à base de graphène offrent une densité d'énergie élevée et une efficacité de charge, ce qui les rend idéales pour diverses industries. La conductivité électrique supérieure permetvéhicules électriques, Electronique grand public et systèmes de stockage d'énergie.

Avec une rétention de charge plus élevée et une dégradation minimale, ils prolongent la durée de vie de la batterie et réduisent les coûts de remplacement. Ces avantages sont la croissance du marché, augmentant l'adoption entre les applications industrielles et commerciales.

Faits saillants clés:

1. La taille de l'industrie de la batterie de graphène a été enregistrée à 189,4 millions USD en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 24,11% de 2024 à 2031.
3. L'Asie-Pacifique a détenu une part de marché de 33,82% en 2023, avec une évaluation de 64,1 millions USD.
4. Le segment des batteries de graphène au lithium-ion a récolté 60,3 millions USD de revenus en 2023.
5. Le segment de l'électronique grand public devrait croître à un TCAC robuste de 24,71% pendant la période de projection.
6. L'Europe devrait croître à un TCAC de 24,55% au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

"Expansion de l'adoption des véhicules électriques (EV)"

La transition mondiale vers la mobilité électrique augmente la demande de batteries haute performance avec une gamme étendue et des capacités de charge rapide, propulsant la croissance du marché des batteries en graphène. Ces batteries offrent une amélioration de l'efficacité énergétique, réduisant le temps de charge tout en maintenant une durabilité durable.

Les constructeurs automobiles intègrent des technologies de batterie avancées pour améliorer l'efficacité des véhicules et respecter les normes réglementaires sur les émissions de carbone. L'investissement accru dans la recherche et la production de batteries accélère le déploiement à grande échelle de batteries en graphène dans les véhicules électriques.

Avec une densité d'énergie supérieure et des applications haute performance, les batteries en graphène renforcent leur position dans l'industrie automobile.

• Le rapport de l'Agence internationale de l'énergie en 2024 indique que les ventes de voitures électriques ont approché 14 millions en 2023, la Chine, l'Europe et les États-Unis représentant 95% du total. Cela marque une augmentation de 3,5 millions par rapport à 2022, reflétant une croissance de 35% en glissement annuel. Les véhicules électriques représentaient 18% du total des ventes de voitures en 2023, contre 14% en 2022 et seulement 2% en 2018.

Défi du marché

"Coûts de production élevés et problèmes d'évolutivité"

Le coût de production élevé des batteries en graphène pose un défi majeur pour commercialiser les progrès, limitant la commercialisation à grande échelle. Les processus de fabrication complexes et coûteux pour la synthèse du graphène et l'intégration de la batterie réduisent la rentabilité, ce qui limite la compétitivité avec des alternatives traditionnelles au lithium-ion.

Pour relever ce défi, les entreprises investissent dans des techniques de production avancées telles que le dépôt de vapeur chimique (CVD) et la fabrication de roulement à roll pour améliorer l'évolutivité et réduire les coûts.

De plus, les partenariats stratégiques et les initiatives de financement gouvernemental soutiennent la recherche sur l'approvisionnement rentable des matières premières et l'optimisation des processus, permettant aux fabricants d'améliorer l'abordabilité tout en maintenant les performances supérieures des solutions de stockage d'énergie à base de graphène.

Tendance

"Augmentation des applications aérospatiales et de défense"

Les secteurs de l'aérospatiale et de la défense adoptent la technologie de la batterie de graphène pour améliorer l'efficacité du stockage d'énergie et la livraison d'énergie. La nature légère du graphène réduit le poids de la batterie tout en maintenant une densité élevée, améliorant les avions, l'équipement électronique pour les soldats et les performances de l'équipement militaire.

La stabilité thermique et la résistance aux conditions extrêmes rendent les batteries en graphène adaptées aux systèmes satellites, aux drones et aux applications de combat. Les organisations de défense investissent dans des technologies de batterie avancées pour améliorer les capacités opérationnelles et réduire la dépendance à l'égard des sources d'énergie conventionnelles.Ces développements élargissent la portée de l'application des batteries en graphène, propulsant la croissance du marché.

• En août 2024, Nanograf, basé aux États-Unis, développeur de batteries au lithium-ion haute performance, a livré ses batteries d'anodes en silicium à Thales Defence & Security, Inc., un entrepreneur mondial en aérospatiale et en défense. Thales intègrera les cellules M38 18650 de Nanograf dans ses radios à main tactiques définies par logiciel multibande pour l'armée américaine, prolongeant la durée de la mission de 10% sans ajouter de taille ou de poids.

Rapport sur le marché de la batterie de graphène

Segmentation	Détails
Par type	Batterie de graphène au lithium-ion, supercondensateur de graphène, batterie de graphène de soufre au lithium, autres
Par demande	Automobile, électronique grand public, aérospatiale et défense, industriel, autres
Par région	Amérique du Nord: États-Unis, Canada, Mexique
	Europe: France, Royaume-Uni, Espagne, Allemagne, Italie, Russie, reste de l'Europe
	Asie-Pacifique: Chine, Japon, Inde, Australie, ASEAN, Corée du Sud, reste de l'Asie-Pacifique
	Moyen-Orient et Afrique: Turquie, EAU, Arabie saoudite, Afrique du Sud, reste du Moyen-Orient et de l'Afrique
	Amérique du Sud: Brésil, Argentine, reste de l'Amérique du Sud

Segmentation du marché

• By Type (Lithium-ion Graphene Battery, Graphene Supercapacitor, Lithium Sulphur Graphene Battery, and Others): The lithium-ion graphene battery segment earned USD 60.3 million in 2023 due to its superior energy density, faster charging capabilities, and extended lifespan, making it the preferred choice for electric vehicles, consumer electronics, andstockage d'énergie renouvelableapplications.
• Par application (Automotive, Electronics grand public, aérospatiale et défense et industriel): Le segment de l'électronique grand public devrait croître à un TCAC de 24,71% au cours de la période de prévision, largement attribué à la demande croissante de batteries à haute performance avec des charges plus rapides, de la durée de vie plus longue et une efficacité énergétique améliorée dans les smartphones, les laptons et les appareils portables. Cette tendance stimule l'adoption parmi les fabricants à la recherche de solutions avancées de stockage d'énergie.

Marché de la batterie en graphèneAnalyse régionale

Sur la base de la région, le marché a été classé en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, au Moyen-Orient et en Afrique et en Amérique latine.

La part de marché des batteries en graphène en Asie-Pacifique était d'environ 33,82% en 2023, évaluée à 64,1 millions USD. L'Asie-Pacifique est une plaque tournante majeure pour la fabrication d'électronique grand public, avec les entreprises innovantes pour améliorer les performances des batteries dans les smartphones, les ordinateurs portables et les appareils portables.La demande croissante de batteries compactes, à grande capacité et thermiquement stables accélère l'adoption de solutions à base de graphène.

Les principales entreprises en Chine, en Corée du Sud et à Taïwan investissent dans la recherche sur les batteries en graphène pour améliorer l'efficacité des produits. Le besoin croissant de stockage d'énergie plus rapide et plus durable dans les appareils mobiles favorise l'adoption dans l'industrie de l'électronique de la région.

L'Asie-Pacifique mène la recherche et la commercialisation du graphène, avec plusieurs entreprises et institutions de recherche axées sur les techniques de production évolutives et rentables.

Des pays comme la Chine et la Corée du Sud se concentrent sur le développement de matériaux de graphène de haute qualité pour les applications de batterie. Les innovations dans le traitement des nanomatériaux améliorent la conductivité des batteries, la densité énergétique et la durabilité, alimentant l'adoption à grande échelle des batteries en graphène.

• En février 2025, des chercheurs de l'Université de Kyoto, en partenariat avec l'Université nationale de Singapour, ont annoncé le développement réussi d'aimants à base de carbone. En concevant une molécule précurseur et en utilisant une méthode de synthèse contrôlée par stéréorégulaire, ils ont synthétisé des nanoribbons de graphène (GNR) qui présentaient des propriétés magnétiques en localisant des spins de la même orientation d'un côté. Cette percée devrait entraîner des progrès dans les aimants légers, résistants à la rouille et sans terre.

L'industrie de la batterie en graphène européenne est sur le point de croître à un TCAC robuste de 24,55% au cours de la période de prévision. Les gouvernements européens investissent activement dans des technologies de batterie avancées dans le cadre d'initiatives plus larges pour atteindre l'indépendance et la durabilité de l'énergie.

La feuille de route de l'innovation de batterie de l'Union européenne et des programmes tels que le cadre Horizon Europe accélèrent la recherche et la commercialisation de batteries en graphène.

Le support financier de la R&D, combiné à des réglementations plus strictes sur les batteries conventionnelles, prend en charge la transition vers des solutions à base de graphène. L'accent mis sur la réduction de la dépendance à l'égard des matières premières importées et l'établissement d'une chaîne d'approvisionnement de batterie domestique stimule davantage l'expansion du marché régional.

Cadres réglementaires

• Aux États-Unis, l'Environmental Protection Agency (EPA) supervise la fabrication et l'utilisation de substances chimiques en vertu de la Toxic Substances Control Act (TSCA). Les fabricants et les importateurs de substances chimiques, y compris les nanomatériaux tels que le graphène, doivent respecter les exigences de la TSCA, qui peuvent inclure des notifications de pré-fabrication et des évaluations des risques. L'Administration de la sécurité et la santé au travail (OSHA) établit des normes de sécurité pour la gestion des matières dangereuses, assurant des pratiques de fabrication sûres.
• Dans l'UE, la réglementation d'enregistrement, d'évaluation, d'autorisation et de restriction des produits chimiques (RECH) oblige les fabricants et les importateurs, y compris ceux qui manipulent des nanoformes, enregistrent des substances auprès de l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) et fournissent des données de sécurité.
• ChineEnforces les mesures de gestion environnementale de nouvelles substances chimiques, nécessitant des fabricants et des importateurs de nouveaux produits chimiques, y compris des nanomatériaux, pour les enregistrer et effectuer des évaluations des risques pour protéger la santé environnementale et humaine.

Paysage compétitif

Le marché de la batterie de graphène est caractérisé par plusieurs acteurs du marché élargissant les installations de production et commercialisant des cellules de batterie haute performance à base de graphène. Ces initiatives améliorent les capacités de fabrication, permettant une production à grande échelle et accélérer la pénétration du marché.

En investissant dans des sites de production avancés, les entreprises répondent à la demande croissante de batteries en graphène dans diverses industries, notamment l'automobile, l'électronique grand public et le stockage d'énergie. La commercialisation des cellules de batterie de graphène de nouvelle génération avec une densité et une efficacité énergétiques améliorées renforce leur positionnement concurrentiel.

• En février 2024, Nanotech Energy a lancé son installation de production Chico 2 Chico, CA, pour fabriquer des cellules de batterie lithium-ion avancées 21700 à base de graphène. En 2024, la société a introduit trois cellules distinctes d'énergie nanotech de 18650 avec une capacité de production de 30 000 unités. En 2025, la société prévoit d'étendre son portefeuille avec trois 21700 cellules supplémentaires.

Liste des sociétés clés sur le marché des batteries en graphène:

• Énergie nanotechique
• MATÉRIAUX LOG9
• Technologies squelettes
• Ocial
• Nanograf Corporation
• Groupe de graphène mondial
• Toray Industries, Inc.
• LG Chem, Ltd.
• PPG Industries, Inc.
• Sekisui Chemical Co., Ltd.
• Fraunhofer-Gesellschaft
• Samsung
• Groupe de fabrication de graphène
• Byd
• Technologie de solidière

Développements récents (partenariats / accords)

• En avril 2024, Log9 Materials s'est associé à Zeta Energy Corp., une entreprise de premier plan dans la technologie de batterie lithium-soufur (LI-S), pour faire avancer les solutions de stockage d'énergie de nouvelle génération. Les matériaux Li-S de pointe de Zeta Energy devraient améliorer les performances globales des cellules de Log9, permettant le développement de systèmes de stockage d'énergie avec une gamme, une stabilité et une rentabilité améliorées.
• En novembre 2024, OCSIAL s'est associé à GEO pour renforcer la chaîne d'approvisionnement des batteries en Europe. La collaboration se concentre sur la production de suspensions de nanotubes de graphène Tuball Batt en République tchèque pour améliorer les performances de la cathode dans les batteries au lithium-ion. Cette alliance stratégique vise à améliorer l'efficacité, la durabilité et la durabilité des batteries, soutenant un écosystème de batterie européen plus robuste.
• En mars 2025, Graphène Manufacturing Group (GMG) a signé un contrat de service avec le Battery Innovation Center (BIC) dans l'Indiana, États-Unis, pour faire avancer sa batterie en aluminium-ion en graphène. Cet accord permet à GMG d'affiner la conception des cellules de BIC et l'équipement de fabrication de batteries pendant le processus de mise à l'échelle de la production. En tirant parti des ressources de BIC, GMG vise à optimiser les performances de la batterie tout en reportant des investissements en capital dans la capacité de fabrication jusqu'à ce que la technologie atteigne une étape de développement plus prélevée.