Kehittyneiden akkujen globaalit markkinat 2024-2034 – Nanotech Magazine

1 TUTKIMUSMENETELMÄT 35

• 1.1 Raportin laajuus 35
• 1.2 Tutkimusmetodologia 35

2 JOHDANTO 37

• 2.1 Kehittyneiden akkujen maailmanlaajuiset markkinat 37
  • 2.1.1 Sähköajoneuvot 39
    • 2.1.1.1 Markkinakatsaus 39
    • 2.1.1.2 Akkukäyttöiset sähköajoneuvot 39
    • 2.1.1.3 Sähköbussit, pakettiautot ja kuorma-autot 40
      • 2.1.1.3.1 Sähkökäyttöiset keskiraskaat ja raskaat kuorma-autot 41
      • 2.1.1.3.2 Sähkökäyttöiset kevyet hyötyajoneuvot (LCV) 41
      • 2.1.1.3.3 Sähköbussit 42
      • 2.1.1.3.4 Mikrosähköautot 43
    • 2.1.1.4 Sähkökäyttöinen maasto 44
      • 2.1.1.4.1 Rakennusajoneuvot 44
      • 2.1.1.4.2 Sähköjunat 46
      • 2.1.1.4.3 Sähköveneet 47
    • 2.1.1.5 Markkinoiden kysyntä ja ennusteet 49
  • 2.1.2 Verkkovarastointi 52
    • 2.1.2.1 Markkinakatsaus 52
    • 2.1.2.2 Tekniikat 53
    • 2.1.2.3 Markkinoiden kysyntä ja ennusteet 54
  • 2.1.3 Kulutuselektroniikka 56
    • 2.1.3.1 Markkinakatsaus 56
    • 2.1.3.2 Tekniikat 56
    • 2.1.3.3 Markkinoiden kysyntä ja ennusteet 57
  • 2.1.4 Kiinteät akut 57
    • 2.1.4.1 Markkinakatsaus 57
    • 2.1.4.2 Tekniikat 59
    • 2.1.4.3 Markkinoiden kysyntä ja ennusteet 60
• 2.2 Markkinatekijät 60
• 2.3 Akkumarkkinoiden megatrendit 63
• 2.4 Kehittyneet materiaalit paristoille 66
• 2.5 Motivaatio akun kehittämiseen litiumia 66 pidemmälle

3 PARISTOTYYPPIÄ 68

• 3.1 Akun kemiat 68
• 3.2 LI-ION AKUT 68
  • 3.2.1 Teknologian kuvaus 68
    • 3.2.1.1 Litiumparistotyypit 73
  • 3.2.2 SWOT-analyysi 76
  • 3.2.3 Anodit 77
    • 3.2.3.1 Materiaalit 77
      • 3.2.3.1.1 Grafiitti 79
      • 3.2.3.1.2 Litiumtitanaatti 79
      • 3.2.3.1.3 Litiummetalli 79
      • 3.2.3.1.4 Piianodit 80
        • 3.2.3.1.4.1 Edut 81
        • 3.2.3.1.4.2 Li-ion-akkujen kehittäminen 82
        • 3.2.3.1.4.3 Piin valmistus 83
        • 3.2.3.1.4.4 Kustannukset 84
        • 3.2.3.1.4.5 Sovellukset 85
          • 3.2.3.1.4.5.1 Sähköautot 86
        • 3.2.3.1.4.6 Tulevaisuuden näkymät 87
      • 3.2.3.1.5 Seosmateriaalit 88
      • 3.2.3.1.6 Hiilinanoputket Li-ion 88:ssa
      • 3.2.3.1.7 Grafeenipinnoitteet Li-ion 89:lle
  • 3.2.4 Li-ion-elektrolyytit 89
  • 3.2.5 Katodit 90
    • 3.2.5.1 Materiaalit 90
      • 3.2.5.1.1 Paljon nikkeliä sisältävät katodimateriaalit 92
      • 3.2.5.1.2 Valmistus 93
      • 3.2.5.1.3 Korkea mangaanipitoisuus 94
      • 3.2.5.1.4 Li-Mn-rikas katodit 94
      • 3.2.5.1.5 Litiumkobolttioksidi (LiCoO2) – LCO 95
      • 3.2.5.1.6 Litiumrautafosfaatti (LiFePO4) – LFP 96
      • 3.2.5.1.7 Litiummangaanioksidi (LiMn2O4) – LMO 97
      • 3.2.5.1.8 Litium-nikkeli-mangaani-kobolttioksidi (LiNiMnCoO2) – NMC 98
      • 3.2.5.1.9 Litium-nikkeli-kobolttialumiinioksidi (LiNiCoAlO2) – NCA 99
      • 3.2.5.1.10 LMR-NMC 100
      • 3.2.5.1.11 Litiummangaanifosfaatti (LiMnP) 100
      • 3.2.5.1.12 Litiummangaanirautafosfaatti (LiMnFePO4 tai LMFP) 101
      • 3.2.5.1.13 Litium-nikkeli-mangaanioksidi (LNMO) 101
    • 3.2.5.2 Keskeisten litiumionikatodimateriaalien vertailu 102
    • 3.2.5.3 Uudet katodimateriaalin synteesimenetelmät 102
    • 3.2.5.4 Katodipinnoitteet 103
  • 3.2.6 Sideaineet ja johtavat lisäaineet 103
    • 3.2.6.1 Materiaalit 103
  • 3.2.7 Erottimet 104
    • 3.2.7.1 Materiaalit 104
  • 3.2.8 Platinaryhmän metallit 105
  • 3.2.9 Li-ion-akkumarkkinoiden toimijat 105
  • 3.2.10 Li-ion-kierrätys 106
    • 3.2.10.1 Kierrätystekniikoiden vertailu 108
    • 3.2.10.2 Hydrometallurgia 110
      • 3.2.10.2.1 Menetelmän yleiskatsaus 110
        • 3.2.10.2.1.1 Liuotinuutto 111
      • 3.2.10.2.2 SWOT-analyysi 112
    • 3.2.10.3 Pyrometallurgia 113
      • 3.2.10.3.1 Menetelmän yleiskatsaus 113
      • 3.2.10.3.2 SWOT-analyysi 114
    • 3.2.10.4 Suora kierrätys 115
      • 3.2.10.4.1 Menetelmän yleiskatsaus 115
        • 3.2.10.4.1.1 Elektrolyytin erotus 116
        • 3.2.10.4.1.2 Katodi- ja anodimateriaalien erottaminen 117
        • 3.2.10.4.1.3 Sideaineen poisto 117
        • 3.2.10.4.1.4 Relithiation 117
        • 3.2.10.4.1.5 Katodin palautuminen ja nuorentaminen 118
        • 3.2.10.4.1.6 Hydrometallurginen ja suora hybridikierrätys 119
      • 3.2.10.4.2 SWOT-analyysi 120
    • 3.2.10.5 Muut menetelmät 121
      • 3.2.10.5.1 Mekaaninen kemiallinen esikäsittely 121
      • 3.2.10.5.2 Sähkökemiallinen menetelmä 121
      • 3.2.10.5.3 Ioniset nesteet 121
    • 3.2.10.6 Tiettyjen osien kierrätys 122
      • 3.2.10.6.1 Anodi (grafiitti) 122
      • 3.2.10.6.2 Katodi 122
      • 3.2.10.6.3 Elektrolyytti 123
    • 3.2.10.7 Li-ion-akkujen kierrätys 123
      • 3.2.10.7.1 Perinteiset vs uudet prosessit 123
  • 3.2.11 Globaalit tulot 125
• 3.3 LITIUMMETALLIPARISTOT 126
  • 3.3.1 Teknologian kuvaus 126
  • 3.3.2 Litiummetallianodit 127
  • 3.3.3 Haasteet 127
  • 3.3.4 Energiatiheys 128
  • 3.3.5 Anodittomat kennot 129
  • 3.3.6 Litiummetalli- ja solid-state-akut 129
  • 3.3.7 Sovellukset 130
  • 3.3.8 SWOT-analyysi 131
  • 3.3.9 Tuotekehittäjät 132
• 3.4 LITIUMRIKKIPISTOT 133
  • 3.4.1 Teknologian kuvaus 133
    • 3.4.1.1 Edut 133
    • 3.4.1.2 Haasteet 134
    • 3.4.1.3 Kaupallistaminen 135
  • 3.4.2 SWOT-analyysi 136
  • 3.4.3 Globaalit tulot 137
  • 3.4.4 Tuotekehittäjät 138
• 3.5 LITIUMTITANAATTI- JA NIOBAATTIAKKUJA 139
  • 3.5.1 Teknologian kuvaus 139
  • 3.5.2 Niobititaanioksidi (NTO) 139
    • 3.5.2.1 Niobivolframioksidi 140
    • 3.5.2.2 Vanadiinioksidianodit 141
  • 3.5.3 Globaalit tulot 142
  • 3.5.4 Tuotekehittäjät 142
• 3.6 NATRIUM-ION (NA-ION) AKUT 144
  • 3.6.1 Teknologian kuvaus 144
    • 3.6.1.1 Katodimateriaalit 144
      • 3.6.1.1.1 Kerrostetut siirtymämetallioksidit 144
        • 3.6.1.1.1.1 Tyypit 144
        • 3.6.1.1.1.2 Pyöräilyn suorituskyky 145
        • 3.6.1.1.1.3 Edut ja haitat 146
        • 3.6.1.1.1.4 LO SIB 146:n markkinanäkymät
      • 3.6.1.1.2 Polyanioniset materiaalit 147
        • 3.6.1.1.2.1 Edut ja haitat 148
        • 3.6.1.1.2.2 Tyypit 148
        • 3.6.1.1.2.3 Poly SIB 148:n markkinanäkymät
      • 3.6.1.1.3 Preussin sinisen analogit (PBA) 149
        • 3.6.1.1.3.1 Tyypit 149
        • 3.6.1.1.3.2 Edut ja haitat 150
        • 3.6.1.1.3.3 PBA-SIB 151:n markkinanäkymät
    • 3.6.1.2 Anodimateriaalit 152
      • 3.6.1.2.1 Kovat hiilet 152
      • 3.6.1.2.2 Hiilimusta 154
      • 3.6.1.2.3 Grafiitti 155
      • 3.6.1.2.4 Hiilinanoputket 158
      • 3.6.1.2.5 Grafeeni 159
      • 3.6.1.2.6 Seosmateriaalit 161
      • 3.6.1.2.7 Natriumtitanaatit 162
      • 3.6.1.2.8 Natriummetalli 162
    • 3.6.1.3 Elektrolyytit 162
  • 3.6.2 Vertaileva analyysi muiden akkutyyppien kanssa 164
  • 3.6.3 Kustannusvertailu Li-ion 165:een
  • 3.6.4 Materiaalit natrium-ioni-akkukennoissa 165
  • 3.6.5 SWOT-analyysi 168
  • 3.6.6 Globaalit tulot 169
  • 3.6.7 Tuotekehittäjät 170
    • 3.6.7.1 Akun valmistajat 170
    • 3.6.7.2 Suuret yritykset 170
    • 3.6.7.3 Autoyhtiöt 170
    • 3.6.7.4 Kemikaali- ja materiaaliyritykset 171
• 3.7 NATRIUMRIKKIPARISTOT 172
  • 3.7.1 Teknologian kuvaus 172
  • 3.7.2 Sovellukset 173
  • 3.7.3 SWOT-analyysi 174
• 3.8 ALUMIINI-ION AKUT 176
  • 3.8.1 Teknologian kuvaus 176
  • 3.8.2 SWOT-analyysi 177
  • 3.8.3 Kaupallistaminen 178
  • 3.8.4 Globaalit tulot 179
  • 3.8.5 Tuotekehittäjät 179
• 3.9 ALL-SOLID STATE AKUT (ASSB) 181
  • 3.9.1 Teknologian kuvaus 181
    • 3.9.1.1 Kiinteän olomuodon elektrolyytit 182
  • 3.9.2 Ominaisuudet ja edut 183
  • 3.9.3 Tekniset tiedot 184
  • 3.9.4 Tyypit 187
  • 3.9.5 Mikroparistot 189
    • 3.9.5.1 Johdanto 189
    • 3.9.5.2 Materiaalit 190
    • 3.9.5.3 Sovellukset 190
    • 3.9.5.4 3D-suunnittelu 190
      • 3.9.5.4.1 3D-painetut akut 191
  • 3.9.6 Bulkkityyppiset solid-state-akut 191
  • 3.9.7 SWOT-analyysi 192
  • 3.9.8 Rajoitukset 194
  • 3.9.9 Globaalit tulot 195
  • 3.9.10 Tuotekehittäjät 197
• 3.10 JOUSTAVAT AKUT 198
  • 3.10.1 Teknologian kuvaus 198
  • 3.10.2 Tekniset tiedot 200
    • 3.10.2.1 Joustavuutta koskevat lähestymistavat 201
  • 3.10.3 Joustava elektroniikka 203
    • 3.10.3.1 Joustavat materiaalit 204
  • 3.10.4 Joustavat ja kuluvat metalli-rikkiakut 205
  • 3.10.5 Joustavat ja kuluvat metalli-ilma-akut 206
  • 3.10.6 Joustavat litiumioniakut 207
    • 3.10.6.1 Elektrodimallit 210
    • 3.10.6.2 Kuitumaiset litiumioniakut 213
    • 3.10.6.3 Joustavat litiumioniakut 214
    • 3.10.6.4 Origami- ja kirigami-litiumioniakut 216
  • 3.10.7 Joustavat Li/S-akut 216
    • 3.10.7.1 Komponentit 217
    • 3.10.7.2 Hiilinanomateriaalit 217
  • 3.10.8 Joustavat litium-mangaanidioksidiakut (Li-MnO2) 218
  • 3.10.9 Joustavat sinkkipohjaiset paristot 219
    • 3.10.9.1 Komponentit 219
      • 3.10.9.1.1 Anodit 219
      • 3.10.9.1.2 Katodit 220
    • 3.10.9.2 Haasteet 220
    • 3.10.9.3 Joustavat sinkki-mangaanidioksidiakut (Zn-Mn) 221
    • 3.10.9.4 Joustavat hopea-sinkki (Ag-Zn) paristot 222
    • 3.10.9.5 Joustavat Zn-Air-akut 223
    • 3.10.9.6 Joustavat sinkki-vanadiiniparistot 223
  • 3.10.10 Kuitumaiset akut 224
    • 3.10.10.1 Hiilinanoputket 224
    • 3.10.10.2 Tyypit 225
    • 3.10.10.3 Sovellukset 226
    • 3.10.10.4 Haasteet 226
  • 3.10.11 Energian talteenotto yhdistettynä puettavien energian varastointilaitteiden kanssa 227
  • 3.10.12 SWOT-analyysi 229
  • 3.10.13 Globaalit tulot 230
  • 3.10.14 Tuotekehittäjät 232
• 3.11 LÄPINÄKYVÄT AKUT 233
  • 3.11.1 Teknologian kuvaus 233
  • 3.11.2 Komponentit 234
  • 3.11.3 SWOT-analyysi 235
  • 3.11.4 Markkinanäkymät 237
• 3.12 HAJOAVAT AKUT 237
  • 3.12.1 Teknologian kuvaus 237
  • 3.12.2 Komponentit 238
  • 3.12.3 SWOT-analyysi 240
  • 3.12.4 Markkinanäkymät 241
  • 3.12.5 Tuotekehittäjät 241
• 3.13 TULOSTETUT AKUT 242
  • 3.13.1 Tekniset tiedot 242
  • 3.13.2 Komponentit 243
  • 3.13.3 Suunnittelu 245
  • 3.13.4 Tärkeimmät ominaisuudet 246
  • 3.13.5 Tulostettavat virrankerääjät 246
  • 3.13.6 Tulostettavat elektrodit 247
  • 3.13.7 Materiaalit 247
  • 3.13.8 Sovellukset 247
  • 3.13.9 Painatustekniikat 248
  • 3.13.10 Lithium-ion (LIB) painetut akut 250
  • 3.13.11 Sinkkipohjaiset painetut paristot 251
  • 3.13.12 3D-painetut akut 254
    • 3.13.12.1 3D-tulostustekniikat akkujen valmistukseen 256
    • 3.13.12.2 Materiaalit 3D-tulostettuja akkuja varten 258
      • 3.13.12.2.1 Elektrodimateriaalit 258
      • 3.13.12.2.2 Elektrolyyttimateriaalit 258
  • 3.13.13 SWOT-analyysi 259
  • 3.13.14 Globaalit tulot 260
  • 3.13.15 Tuotekehittäjät 261
• 3.14 REDOX FLOW AKUT 263
  • 3.14.1 Teknologian kuvaus 263
  • 3.14.2 Vanadiini-pelkistysvirtausakut (VRFB) 264
  • 3.14.3 Sinkki-bromi virtausakut (ZnBr) 265
  • 3.14.4 Polysulfidibromivirtausakut (PSB) 266
  • 3.14.5 Iron-chromium flow-akut (ICB) 267
  • 3.14.6 Täysrautaiset virtausakut 267
  • 3.14.7 Sinkki-rauta (Zn-Fe) virtausakut 268
  • 3.14.8 Vety-bromi (H-Br) -virtausakut 269
  • 3.14.9 Vety-mangaani (H-Mn) virtausakut 270
  • 3.14.10 Orgaaniset virtausakut 271
  • 3.14.11 Hybridivirtausakut 272
    • 3.14.11.1 Sinkki-serium-hybridi 272
    • 3.14.11.2 Sinkki-polyjodidihybridivirtausakku 272
    • 3.14.11.3 Sinkki-nikkelihybridivirtausakku 273
    • 3.14.11.4 Sinkki-bromi hybridivirtausakku 274
    • 3.14.11.5 Vanadiinipolyhalogenidivirtausakku 274
  • 3.14.12 Globaalit tulot 275
  • 3.14.13 Tuotekehittäjät 276
• 3.15 ZN-POHJAISET PARISTOT 277
  • 3.15.1 Teknologian kuvaus 277
    • 3.15.1.1 Sinkki-ilma-akut 277
    • 3.15.1.2 Sinkki-ioniakut 279
    • 3.15.1.3 Sinkkibromidi 279
  • 3.15.2 Markkinanäkymät 280
  • 3.15.3 Tuotekehittäjät 281

4 YRITYSPROFIILIA 282 (296 yritysprofiilia)

5 VIITTEET 537

Taulukoiden luettelo

• Taulukko 1. Sähköbussissa käytetyt akkukemiat. 42
• Taulukko 2. Mikro-EV-tyypit 43
• Taulukko 3. Akkukoot eri ajoneuvotyypeille. 46
• Taulukko 4. Kilpailevat tekniikat sähköveneiden akuille. 48
• Taulukko 5. Kilpailevat tekniikat verkkovarastoinnin akuille. 53
• Taulukko 6. Kilpailevat teknologiat kulutuselektroniikan akuille 56
• Taulukko 7. Kilpailevat tekniikat natrium-ioni-akkuille verkkovarastoissa. 59
• Taulukko 8. Markkinatekijät kehittyneiden materiaalien ja tekniikoiden käytölle akuissa. 60
• Taulukko 9. Akkumarkkinoiden megatrendit. 63
• Taulukko 10. Edistyneet materiaalit paristoille. 66
• Taulukko 11. Kaupallinen Li-ion-akkukennokoostumus. 69
• Taulukko 12. Litiumioniakun (Li-ion) syöttöketju. 72
• Taulukko 13. Litiumparistotyypit. 73
• Taulukko 14. Li-ion-akun anodimateriaalit. 77
• Taulukko 15. Valmistusmenetelmät nanopiianodeille. 83
• Taulukko 16. Piianodien markkinat ja sovellukset. 85
• Taulukko 17. Li-ion-akun katodimateriaalit. 91
• Taulukko 18. Tärkeimmät teknologiatrendit, jotka muovaavat litiumioniakkukatodikehitystä. 91
• Taulukko 19. Litiumkobolttioksidin ominaisuudet katodimateriaalina litiumioniakuille. 96
• Taulukko 20. Litiumrautafosfaatin (LiFePO4 tai LFP) ominaisuudet litiumioniakkujen katodimateriaalina. 97
• Taulukko 21. Litiummangaanioksidin katodimateriaalin ominaisuudet. 98
• Taulukko 22. Litium-nikkeli-mangaanikobolttioksidin (NMC) ominaisuudet. 99
• Taulukko 23. Litium-nikkeli-kobolttialumiinioksidi 100:n ominaisuudet
• Taulukko 24. Keskeisten litiumionikatodimateriaalien vertailutaulukko 102
• Taulukko 25. Li-ion-akku Side- ja johtavat lisäaineet. 104
• Taulukko 26. Li-ion-akku Erotinmateriaalit. 105
• Taulukko 27. Li-ion-akkumarkkinoiden toimijat. 106
• Taulukko 28. Tyypillinen litiumioniakkujen kierrätysprosessi. 107
• Taulukko 29. Tärkeimmät raaka-ainevirrat, jotka voidaan kierrättää litiumioniakkuja varten. 108
• Taulukko 30. LIB-kierrätysmenetelmien vertailu. 108
• Taulukko 31. Litiumioniakkujen lisäksi tavanomaisten ja uusien kierrätysprosessien vertailu. 124
• Taulukko 32. Li-ion-akkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 125
• Taulukko 33. Li-metalli-akkujen sovellukset. 130
• Taulukko 34. Li-metalli-akkukehittimet 132
• Taulukko 35. Litium-rikkiakkujen teoreettisten energiatiheysten vertailu muihin yleisiin akkutyyppeihin. 134
• Taulukko 36. Litium-rikin globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 137
• Taulukko 37. Litium-rikkiakkujen tuotekehittäjät. 138
• Taulukko 38. Litiumtitanaatti- ja niobaattiakkujen tuotekehittäjät. 142
• Taulukko 39. Katodimateriaalien vertailu. 144
• Taulukko 40. Kerrostetut siirtymämetallioksidikatodimateriaalit natrium-ioni-akuille. 144
• Taulukko 41. Yleisten kerrostettujen siirtymämetallioksidikatodimateriaalien yleiset syklin suorituskykyominaisuudet. 145
• Taulukko 42. Polyanioniset materiaalit natrium-ioni-akkukatodeille. 147
• Taulukko 43. Erilaisten polyanionisten materiaalien vertaileva analyysi. 147
• Taulukko 44. Yleiset Preussian Blue -analogiset materiaalit, joita käytetään katodeina tai anodeina natrium-ioni-akuissa. 150
• Taulukko 45. Na-ion-akun anodimateriaalien vertailu. 152
• Taulukko 46. Kovan hiilen tuottajat natrium-ioni-akun anodeille. 153
• Taulukko 47. Natrium-ioni-akun anodien hiilimateriaalien vertailu. 154
• Taulukko 48. Luonnollisen ja synteettisen grafiitin vertailu. 156
• Taulukko 49. Grafeenin ominaisuudet, kilpailevien materiaalien ominaisuudet, niiden sovellukset. 160
• Taulukko 50. Hiilipohjaisten anodien vertailu. 161
• Taulukko 51. Natrium-ioniakuissa käytetyt seosmateriaalit. 161
• Taulukko 52. Na-ionielektrolyyttikoostumukset. 163
• Taulukko 53. Hyödyt ja haitat muihin akkutyyppeihin verrattuna. 164
• Taulukko 54. Kustannusvertailu Li-ion-akkuihin. 165
• Taulukko 55. Avainmateriaalit natrium-ioni-akkukennoissa. 165
• Taulukko 56. Alumiini-ioniakkujen tuotekehittäjät. 179
• Taulukko 57. Kiinteän olomuodon elektrolyyttien tyypit. 182
• Taulukko 58. Solid-state-akkujen markkinasegmentointi ja tila. 183
• Taulukko 59. Tyypilliset prosessiketjut avainkomponenttien valmistukseen ja puolijohdeakkujen kokoonpanoon. 184
• Taulukko 60. Nestemäisten ja puolijohdeakkujen vertailu. 188
• Taulukko 61. Solid-state-ohutkalvoakkujen rajoitukset. 194
• Taulukko 62. Solid State Battery -akkujen maailmanlaajuiset tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 195
• Taulukko 63. Solid-state-ohutkalvoakkujen markkinatoimijat. 197
• Taulukko 64. Joustavat akkusovellukset ja tekniset vaatimukset. 199
• Taulukko 65. Joustavat Li-ion-akkujen prototyypit. 208
• Taulukko 66. Joustavien litiumioniakkujen elektrodimallit. 210
• Taulukko 67. Yhteenveto kuidun muotoisista litiumioniakuista. 213
• Taulukko 68. Kuitujen muotoisten akkujen tyypit. 225
• Taulukko 69. Joustoparistojen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 230
• Taulukko 70. Joustoparistojen tuotekehittäjät. 232
• Taulukko 71. Läpinäkyvien paristojen osat. 234
• Taulukko 72. Hajoavien akkujen osat. 238
• Taulukko 73. Tuotekehittäjät hajoavissa paristoissa. 241
• Taulukko 74. Eri painettujen akkutyyppien pääkomponentit ja ominaisuudet. 244
• Taulukko 75. Painettujen paristojen sovellukset ja niiden fyysiset ja sähkökemialliset vaatimukset. 248
• Taulukko 76. 2D- ja 3D-tulostustekniikat. 248
• Taulukko 77. Painetuissa paristoissa käytetyt painotekniikat. 250
• Taulukko 78. Litiumioniakkujen pääkomponentit ja vastaavat sähkökemialliset arvot. 250
• Taulukko 79. Painettujen akkujen painotekniikka, pääkomponentit ja vastaavat sähkökemialliset arvot Zn–MnO2- ja muiden akkutyyppien perusteella. 252
• Taulukko 80. Tärkeimmät 3D-tulostustekniikat akkuvalmistuksessa. 256
• Taulukko 81. 3D-tulostettujen akkujen elektrodimateriaalit. 258
• Taulukko 82. Painettujen akkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 260
• Taulukko 83. Painettujen akkujen tuotekehittäjät. 261
• Taulukko 84. Redox-virtausakkujen edut ja haitat. 264
• Taulukko 85. Vanadium redox flow -akut (VRFB) - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 264
• Taulukko 86. Sinkki-bromi (ZnBr) virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 265
• Taulukko 87. Polysulfidibromivirtausakut (PSB) - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 266
• Taulukko 88. Iron-chromium (ICB) virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 267
• Taulukko 89. Täysrautavirtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 267
• Taulukko 90. Sinkki-rauta (Zn-Fe) virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 268
• Taulukko 91. Vetybromi (H-Br) -virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 269
• Taulukko 92. Vety-mangaani (H-Mn) virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 270
• Taulukko 93. Orgaaniset virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 271
• Taulukko 94. Zinc-Cerium Hybrid -virtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 272
• Taulukko 95. Sinkki-polyjodidihybridivirtausakkujen tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 273
• Taulukko 96. Sinkki-nikkelihybridivirtausakut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 273
• Taulukko 97. Sinkki-bromi Hybrid Flow -akkujen tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 274
• Taulukko 98. Vanadium-polyhalide Hybrid Flow -akut - tärkeimmät ominaisuudet, edut, rajoitukset, suorituskyky, komponentit ja sovellukset. 274
• Taulukko 99. Redox-virtausakkujen tuotekehittäjät. 276
• Taulukko 100. ZN-pohjaisten akkujen tuotekehittäjät. 281
• Taulukko 101. CATL-natrium-ioniakun ominaisuudet. 328
• Taulukko 102. CHAM-natrium-ioniakun ominaisuudet. 333
• Taulukko 103. Chasm SWCNT -tuotteet. 334
• Taulukko 104. Faradion-natrium-ioniakun ominaisuudet. 360
• Taulukko 105. HiNa-akun natrium-ioniakun ominaisuudet. 394
• Taulukko 106. J. Flex -akkujen akun suorituskykytestin tiedot. 414
• Taulukko 107. LiNa Energy -akun ominaisuudet. 431
• Taulukko 108. Natrium Energy -akun ominaisuudet. 450

Luettelo kuvista

• Kuva 1. Akkusähköajoneuvojen ja ladattavien hybridisähköajoneuvojen vuosimyynti. 38
• Kuva 2. Sähköauton Li-ion-kysyntäennuste (GWh), 2018-2034. 49
• Kuva 3. EV Li-ion -akkumarkkinat (US$ B), 2018-2034. 50
• Kuva 4. Sähköbussien, kuorma-autojen ja pakettiautojen akkuennuste (GWh), 2018-2034. 51
• Kuva 5. Micro EV Li-ion kysyntäennuste (GWh). 52
• Kuva 6. Litiumioniakkuverkon varastointitarveennuste (GWh), 2018-2034. 55
• Kuva 7. Natrium-ioniverkon varastoyksiköt. 55
• Kuva 8. Salt-E Dog -matkapuhelimen akku. 58
• Kuva 9. I.Power Nest – Residential Energy Storage System Solution. 59
• Kuva 10. Paristojen kustannukset vuoteen 2030 asti. 65
• Kuva 11. Lithium Cell Design. 70
• Kuva 12. Litiumioniakun toiminta. 71
• Kuva 13. Li-ion akkukenno. 71
• Kuva 14. Li-ion-sähköajoneuvon (EV) akku. 75
• Kuva 15. SWOT-analyysi: Li-ion-akut. 77
• Kuva 16. Piianodin arvoketju. 81
• Kuva 17. Li-kobolttirakenne. 95
• Kuva 18. Li-mangaanin rakenne. 98
• Kuva 19. Tyypillisiä suoria, pyrometallurgisia ja hydrometallurgisia kierrätysmenetelmiä litiumioniakkujen aktiivisten materiaalien talteenottamiseksi. 107
• Kuva 20. Litiumioniakkujen (LIB) kierrätysprosessien vuokaavio. 109
• Kuva 21. Hydrometallurgisen kierrätyksen vuokaavio. 111
• Kuva 22. SWOT-analyysi hydrometallurgian litiumioniakkujen kierrätykseen. 112
• Kuva 23. Umicore-kierrätyksen vuokaavio. 113
• Kuva 24. Pyrometallurgian litiumioniakkujen kierrätyksen SWOT-analyysi. 114
• Kuva 25. Kaavio suorasta kierrätysprosessista. 116
• Kuva 26. Li-ion-akkujen suoran kierrätyksen SWOT-analyysi. 120
• Kuva 27. Li-ion-akkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 126
• Kuva 28. Li-metalli-akun kaavio. 126
• Kuva 29. SWOT-analyysi: Litium-metalliakut. 132
• Kuva 30. Litium-rikkiakun kaavio. 133
• Kuva 31. SWOT-analyysi: Litium-rikkiakut. 137
• Kuva 32. Litium-rikin globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 138
• Kuva 33. Litiumtitanaatti- ja niobaattiakkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 142
• Kuva 34. Kaavio Preussin sinisestä analogista (PBA). 149
• Kuva 35. SEM-mikrovalokuvien vertailu pallomaisesta luonnongrafiitista (NG; useiden prosessointivaiheiden jälkeen) ja synteettisestä grafiitista (SG). 155
• Kuva 36. Yleiskatsaus grafiitin valmistukseen, käsittelyyn ja sovelluksiin. 157
• Kuva 37. Moniseinäisen hiilinanoputken (MWCNT) kaavio. 159
• Kuva 38. Kaaviokaavio Na-ion akusta. 167
• Kuva 39. SWOT-analyysi: Natrium-ioni-akut. 169
• Kuva 40. Natrium-ioni-akkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 169
• Kuva 41. Kaavio Na-S-akusta. 172
• Kuva 42. SWOT-analyysi: Natrium-rikkiakut. 175
• Kuva 43. Saturnose-akun kemia. 176
• Kuva 44. SWOT-analyysi: Alumiini-ioniakut. 178
• Kuva 45. Alumiini-ioniakkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 179
• Kuva 46. Kaaviokuva täysin solid-state-litiumparistosta. 181
• Kuva 47. ULTRALIFE-ohutkalvoakku. 182
• Kuva 48. Esimerkkejä ohutkalvoakkujen sovelluksista. 185
• Kuva 49. Eri katodi- ja anodimateriaalien kapasiteetit ja jänniteikkunat. 186
• Kuva 50. Perinteinen litiumioniakku (vasemmalla), puolijohdeakku (oikealla). 188
• Kuva 51. Bulkkityyppi verrattuna ohutkalvotyyppiseen SSB:hen. 192
• Kuva 52. SWOT-analyysi: All-solid state -akut. 193
• Kuva 53. Solid State Battery -akkujen maailmanlaajuiset tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 196
• Kuva 54. Ragone-kaaviot erilaisista paristoista ja yleisesti käytetystä elektroniikasta, joka saa virtansa joustavilla paristoilla. 199
• Kuva 55. Joustava, ladattava akku. 200
• Kuva 56. Erilaisia ​​arkkitehtuureja joustavaan ja venyvään sähkökemialliseen energian varastointiin. 201
• Kuva 57. Joustavien paristojen tyypit. 203
• Kuva 58. Joustava tarra ja painettu paperiakku. 204
• Kuva 59. Joustavien litiumioniakkujen materiaalit ja suunnittelurakenteet. 207
• Kuva 60. Joustavat/joustavat LIB:t eri rakenteilla. 210
• Kuva 61. Kaavio venyvien LIB:iden rakenteesta. 211
• Kuva 62. Joustavien LIB-materiaalien sähkökemiallinen suorituskyky. 211
• Kuva 63. a–c) Kaaviokuva koaksiaalisista (a), kierretyistä (b) ja venyttävistä (c) LIB:istä. 214
• Kuva 64. a) Kaaviokuva superjoustavan LIB:n valmistuksesta, joka perustuu MWCNT/LMO-komposiittikuituun ja MWCNT/LTO-komposiittikuituun. b, c) Valokuva (b) ja kaaviokuva (c) venyttävästä kuidun muotoisesta akusta venytysolosuhteissa. d) Kaaviokuva jousimaisesta venyttävästä LIB:stä. e) SEM-kuvia kuidusta eri kannoista. f) Ominaiskapasitanssin kehitys jännityksen kanssa. d–f) 215
• Kuva 65. Kertakäyttöinen Origami-akku. 216
• Kuva 66. Brightvoltin valmistamat Zn-MnO2-akut. 219
• Kuva 67. Alkali-Zn-akkujen ja sinkki-ioniakkujen latausmekanismi. 221
• Kuva 68. Blue Sparkin valmistamat Zn-MnO2-akut. 222
• Kuva 69. Imprint Energyn valmistamat Ag–Zn-akut. 222
• Kuva 70. Puettavat omatehoiset laitteet. 228
• Kuva 71. SWOT-analyysi: Joustavat akut. 230
• Kuva 72. Joustoparistojen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 231
• Kuva 73. Läpinäkyvät paristot. 234
• Kuva 74. SWOT-analyysi: Läpinäkyvät akut. 236
• Kuva 75. Hajoavat akut. 237
• Kuva 76. SWOT-analyysi: Hajoavat akut. 241
• Kuva 77. Painettujen paperiparistojen eri sovellukset. 243
• Kuva 78. Kaavioesitys akun pääkomponenteista. 243
• Kuva 79. Kaavio painetusta akusta sandwich-kennoarkkitehtuurissa, jossa akun anodi ja katodi on pinottu yhteen. 245
• Kuva 80. Perinteisten paristojen (I), 3D-mikroakkujen (II) ja 3D-tulostettujen akkujen (III) valmistusprosessit. 255
• Kuva 81. SWOT-analyysi: Painetut akut. 260
• Kuva 82. Painettujen akkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 261
• Kuva 83. Redox-virtausakun kaavio. 263
• Kuva 84. Redox-virtausakkujen globaalit tulot 2018–2034 markkinoiden mukaan (miljardeja USD). 276
• Kuva 85. 24M akku. 283
• Kuva 86. AC-biodin prototyyppi. 285
• Kuva 87. Kaaviokaavio nestemetalliakun toiminnasta. 295
• Kuva 88. Ampceran täyskeraamiset tiheät solid-state-elektrolyyttierotinlevyt (25 um paksuus, 50 mm x 100 mm koko, joustava ja virheetön, huoneenlämpöinen ioninjohtavuus ~1 mA/cm). 296
• Kuva 89. Amprius-akkutuotteet. 298
• Kuva 90. Täyspolymeeriakun kaavio. 301
• Kuva 91. All Polymer Battery Module. 301
• Kuva 92. Hartsivirran kerääjä. 302
• Kuva 93. Ateios ohutkalvo, painettu akku. 304
• Kuva 94. Avanti Batteryn alumiini-rikkiakun rakenne. 307
• Kuva 95. Pakkauksessa olevat NAS®-akut. 309
• Kuva 96. 3D-tulostettu litiumioniakku. 314
• Kuva 97. Blue Solution -moduuli. 316
• Kuva 98. TempTraq-puettava laastari. 317
• Kuva 99. Kaavio leijukerrosreaktorista, joka pystyy lisäämään SWNT:iden tuotantoa CoMoCAT-prosessin avulla. 335
• Kuva 100. Cymbet EnerChip™ 340
• Kuva 101. E-magy nanosienen rakenne. 348
• Kuva 102. Enerpolyn sinkki-ioniakku. 349
• Kuva 103. SoftBattery®. 350
• Kuva 104. ASSB All-Solid-State -akku, EGI 300 Wh/kg. 352
• Kuva 105. Rullasta rullalle -laitteet, jotka työskentelevät erittäin ohuella terässubstraatilla. 354
• Kuva 106. 40 Ah akkukenno. 359
• Kuva 107. FDK Corp -akku. 363
• Kuva 108. 2D-paperiakut. 371
• Kuva 109. Mukautetut 3D-paperiakut. 371
• Kuva 110. Fujin hiilinanoputkituotteet. 372
• Kuva 111. Gelion Endure -akku. 375
• Kuva 112. Kannettava suolanpoistolaitos. 375
• Kuva 113. Grepow joustava akku. 387
• Kuva 114. HPB solid-state akku. 393
• Kuva 115. HiNa-akkupaketti sähköautoille. 395
• Kuva 116. HiNa Na-ion akulla toimiva JAC-demo-EV. 395
• Kuva 117. Hirosen nanokuitukuitukankaat. 396
• Kuva 118. Hitachi Zosen -solidstate-akku. 397
• Kuva 119. Ilika puolijohdeakut. 401
• Kuva 120. ZincPoly™-tekniikka. 402
• Kuva 121. TAeTTOOz tulostettavat akkumateriaalit. 406
• Kuva 122. Ionic Materials -akkukenno. 410
• Kuva 123. Ion Storage Systemsin puolijohdeakun rakenteen kaavio. 411
• Kuva 124. ITEN-mikroakut. 412
• Kuva 125. Kite Risen A-näytteen natrium-ioniakkumoduuli. 420
• Kuva 126. LiBEST joustava akku. 426
• Kuva 127. Li-FUN-natrium-ioni-akkukennot. 429
• Kuva 128. LiNa Energy -akku. 431
• Kuva 129. 3D solid-state ohutkalvoakkutekniikka. 433
• Kuva 130. Lyten-paristot. 436
• Kuva 131. Cellulomixin valmistusprosessi. 439
• Kuva 132. Nanopohja verrattuna tavanomaisiin tuotteisiin. 439
• Kuva 133. Nanotech Energy -akku. 449
• Kuva 134. Akkukäyttöisen hybridimoottoripyörän konsepti. 452
• Kuva 135. NBD-akku. 454
• Kuva 136. Kaaviokuva kolmikammiojärjestelmästä SWCNH-tuotannossa. 455
• Kuva 137. TEM-kuvat hiilinanoharjasta. 456
• Kuva 138. EnerCerachip. 460
• Kuva 139. Kambrian akku. 471
• Kuva 140. Painettu akku. 475
• Kuva 141. Prieto-vaahtopohjainen 3D-akku. 477
• Kuva 142. Printed Energy joustava akku. 480
• Kuva 143. ProLogiumin puolijohdeakku. 482
• Kuva 144. QingTao solid-state akut. 484
• Kuva 145. Kaavio kinonivirtausparistosta. 486
• Kuva 146. Sakuú Corporation 3Ah:n litiummetallisolid-state-akku. 489
• Kuva 147. Salgenx S3000 merivesivirtausakku. 491
• Kuva 148. Samsung SDI:n kuudennen sukupolven prismaattiset akut. 493
• Kuva 149. SES Apollo -akut. 498
• Kuva 150. Sionic Energy -akkukenno. 505
• Kuva 151. Solid Power -akkupussikenno. 507
• Kuva 152. Stora Enson ligniiniakkumateriaalit. 510
• Kuva 153.TeraWatt Technology puolijohdeakku 517
• Kuva 154. Zeta Energy 20 Ah kenno. 534
• Kuva 155. Zoolnasm-akut. 535

Maksutavat: Visa, Mastercard, American Express, Paypal, pankkisiirto.