Taille du marché des batteries au lithium-soufre, part, croissance et analyse de l’industrie par type (batterie au lithium-soufre entièrement solide, batterie au lithium-soufre semi-solide) par application (automobile, électronique, énergie, aérospatiale et défense, autres) Aperçus et prévisions régionaux de 2026 à 2035

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APERÇU DU MARCHÉ DES BATTERIES AU LITHIUM-SOUFRE

Le marché mondial des batteries au lithium-soufre devrait passer d'environ 25,2 milliards de dollars en 2026, en passe d'atteindre 105 milliards de dollars d'ici 2035, avec une croissance de 20 % entre 2026 et 2035. L'Asie-Pacifique est en tête avec une part de 45 à 50 % dans les premiers stades de production et les projets pilotes ; L'Europe et l'Amérique du Nord détiennent ensemble 40 à 45 % d'investissements dans la R&D et les applications de niche.

La mobilité électrique et le système de stockage d'énergie de secours qui l'accompagne sont devenus un autre facteur de croissance du marché dans ce secteur, notamment dans l'aérospatiale et la défense. La croissance du marché a encore été accélérée par les agences gouvernementales offrant des incitations et par le financement d'organisations pour la recherche de projets qui transféreront de nouvelles technologies de batteries sur le marché.

Même avec de nombreux avantages en termes de commercialisation, ils éliminent les obstacles liés à une longue durée de vie, une perte de capacité avec le temps et des pertes de polysulfure qui augmentent leur inefficacité pour offrir de très bonnes performances dans des conditions défavorables. Néanmoins, les développements récents dans la technologie des matériaux tels que la nanotechnologie ou les électrolytes à l'état solide et les cathodes composites au soufre peuvent contribuer dans une certaine mesure à ces problèmes et donc à la stabilité et aux performances à long terme de la batterie.

L'éclairage par batterie lithium-soufre est donc en voie de développement rapide, principalement parce que les progrès de la science des matériaux ont transformé les chances défavorables d'une adoption commerciale en chances favorables dans un avenir très proche.

PRINCIPALES CONSTATATIONS

PANDÉMIE DE COVID-19

L'émergence de nouvelles variantes évolue vers la résilience et la préparation

La pandémie mondiale de COVID-19 a été sans précédent et stupéfiante, le marché connaissant une demande inférieure aux prévisions dans toutes les régions par rapport aux niveaux d'avant la pandémie. La croissance soudaine du marché reflétée par la hausse du TCAC est attribuable au retour de la croissance du marché et de la demande aux niveaux d'avant la pandémie.

Il ne fait aucun doute que la pandémie de COVID-19 a gravement perturbé la nature des éléments qui constituent l'économie mondiale, les systèmes de santé, les industries et les aspects quotidiens de la vie. Il a infecté des millions de personnes et mis à genoux toutes les infrastructures médicales du monde entier. L'imposition de confinements, d'interdictions de voyager et de mesures de distanciation sociale a donc gravement perturbé les affaires, l'éducation et la vie sociale. La disponibilité de certains produits de base en matière de santé, notamment en médicaments, en lits et en personnel, pour le bon fonctionnement du système de santé, a fait cruellement défaut pendant toute cette période. Il y a eu une course folle dans les sociétés pharmaceutiques et les centres de recherche pour développer un vaccin et un traitement.

D'un autre côté, il y a eu une collaboration scientifique massive dans un souci de compétition, ce qui a conduit au développement et à l'introduction rapides de vaccins dans un délai incroyablement court. La vaccination d'ici 2021 a réussi à maîtriser plusieurs infections dans différents pays, mais il restait encore des difficultés croissantes à surveiller l'infection avec l'avènement de nouveaux variants et le déclin du taux de vaccination. L'attention de toutes les nations a changé à la suite des pandémies en ce qui concerne les notions de résilience, de durabilité et de préparation. Les gouvernements et les entreprises commerciales concentrent leurs fonds sur des investissements axés sur les infrastructures de santé, la gestion des crises et les solutions technologiques dans le but d'éviter toute future contre-mesure mondiale.

TENDANCES DU MARCHÉ

Changement rapide de capacité vers l'électrolyse à semi-conducteurs

L'électrolyse à l'état solide pour les batteries au lithium-soufre est l'une des nouvelles tendances de l'industrie qui souhaite rendre les batteries stables et durables. En effet, les batteries normales au lithium-soufre ont tendance à souffrir rapidement d'une diminution rapide de leur capacité en raison des effets de navette du polysulfure. Par conséquent, une attention particulière a été portée au remplacement des sels électrolytiques par des matériaux électrolytiques solides au lieu d'électrolytes liquides, dans lesquels la capacité de cyclage de la batterie est grandement améliorée en termes de densité énergétique et de sécurité. Cette tendance promet un rythme de commercialisation rapide qui confère au lithium-soufre une position concurrentielle solide pour les applications dans les véhicules électriques, l'aérospatiale et le stockage des énergies renouvelables.

• Selon le Département américain de l'énergie (DOE), 41 % des laboratoires de recherche sur les batteries aux États-Unis ont lancé des projets pilotes utilisant la technologie lithium-soufre en 2024.

• L'Alliance européenne des batteries (EBA) a indiqué que 36 % des fabricants européens de véhicules électriques testent des batteries Li-S pour les applications de véhicules électriques légers.

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SEGMENTATION DU MARCHÉ DES BATTERIES AU LITHIUM-SOUFRE

Par type

• Batterie au lithium-soufre entièrement solide - Les batteries au lithium-soufre solide sont des batteries qui utilisent essentiellement des électrolytes solides au lieu d'électrolytes liquides ou en gel. La stabilité thermique et la sécurité avec une longue durée de vie sont limitées au nombre de fuites d'électrolyte et au nombre de formations de dendrites. Ce type de batterie trouve des applications dans des domaines allant des applications à haute sécurité à durée de vie prolongée telles que l'aérospatiale aux systèmes de défense et de stockage d'énergie.

• Batterie lithium-soufre semi-solide - L'utilisation d'électrolytes en gel ou semi-solides augmente la conductivité ionique tout en minimisant les inconvénients des électrolytes liquides. Production et amélioration de la densité et de la stabilité énergétiques dans le cas de l'électronique grand public, des véhicules électriques et du stockage des énergies renouvelables. Il devient plus facile de fabriquer et d'intégrer les technologies de batteries dans les processus de fabrication actuels.

Par candidature

• Automobile - Les batteries lithium-soufre, qui sont étroitement liées aux produits chimiques ci-dessus, constituent une alternative évidente pour les véhicules électriques et hybrides, car elles promettent des densités énergétiques nettement supérieures à celles des batteries lithium-ion. L'augmentation de l'autonomie se traduira par des batteries plus légères et moins coûteuses.

• Électronique - Les produits électroniques portables qui utilisent des cellules énergétiques petites, très efficaces et durables comprennent les smartphones, les ordinateurs portables et autres appareils portables. Sources d'énergie potentielles pour remplacer les batteries lithium-ion dans l'électronique grand public de nouvelle génération.

• Énergie – Critique pour les solutions de stockage sur réseau et l'intégration des énergies renouvelables, en particulier pour les sources solaires et éoliennes. Une plus grande capacité et une plus grande rentabilité, ayant ainsi un brillant avenir dans de très grandes usines en E.

• Aérospatiale et défense - Les caractéristiques de légèreté et de densité énergétique élevée de ce type de batterie le rendent applicable aux satellites, aux véhicules aériens sans pilote (UAV) et au stockage d'énergie de qualité militaire pour les soldats. Offre des années de fonctionnement de longue durée et moins d'incidents pour les missions spatiales et autres applications de défense.

• Autres – Comprend certaines applications spécialisées telles que les dispositifs médicaux, les équipements industriels et les solutions énergétiques pour la recherche. Intérêt croissant pour les applications marines ainsi que les solutions d'énergie solaire hors réseau.

DYNAMIQUE DU MARCHÉ

La dynamique du marché comprend des facteurs déterminants et restrictifs, des opportunités et des défis indiquant les conditions du marché.

Facteurs déterminants

Nature légère des batteries Li-S Économie de carburant et performances améliorées

Les batteries Li-S sont cinq fois plus denses que les batteries lithium-ion standard, ce qui les rend très adaptées aux voitures électriques, à l'aérospatiale et à l'électronique portable. La légèreté des batteries Li-S offre de grands avantages en termes d'économie de carburant dans les avions et d'autonomie dans les véhicules électriques, ce qui en fait un choix idéal pour la technologie des batteries de nouvelle génération.

• Selon le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis, 45 % des initiatives de recherche sur les véhicules électriques utilisent des batteries Li-S pour améliorer la densité énergétique et réduire le poids du véhicule.

• La Japan Battery Association (JBA) déclare que 38 % des projets aérospatiaux japonais utilisent la technologie Li-S pour des applications de drones et d'UAV hautes performances.

Demande croissante de stockage d'énergie durable et hautement économique

Les batteries Li-S utilisent du soufre minéral abondant, par rapport au nickel et au cobalt, qui est devenu un prix de rareté pour les batteries lithium-ion ; par conséquent, la réduction des coûts, tout en prenant également en compte tout impact environnemental. Alors que l'accent est désormais mis sur le stockage de l'énergie et la neutralité carbone, les industries et les gouvernements s'efforcent de promouvoir le développement du Li-S afin de répondre à la demande de sources d'énergie propres, efficaces et économiquement saines.

Facteur de retenue

Mauvaise durée de vie et dégradation de la capacité Viabilité commerciale limitée

Le mécanisme de navette en polysulfure - les espèces de soufre dissoutes migrant entre les deux électrodes, entraînant une perte de matières actives et une durée de vie réduite des batteries - a conduit à une diminution rapide de la capacité des batteries lithium-soufre (Li-S). Étant donné que les batteries Li-S ont une durée de vie courte, on ne peut pas compter sur elles dans des applications à long terme telles que les véhicules électriques et le stockage sur réseau. L'augmentation de la fréquence de remplacement des batteries Li-S augmente les coûts, entravant ainsi leur adoption massive et leur commercialisation.

• Selon la Commission électrotechnique internationale (CEI), 27 % des fabricants de batteries citent la durée de vie limitée des batteries Li-S comme obstacle technique.

• La Small Business Administration (SBA) des États-Unis rapporte que 23 % des petits développeurs de batteries sont confrontés à des coûts de production élevés pour faire évoluer la technologie des batteries Li-S.

La demande croissante de véhicules électriques augmente le potentiel de commercialisation des batteries Li-S

Opportunité

Le besoin de batteries légères et à haute densité énergétique découle de la demande croissante de véhicules électriques (VE), d'applications aérospatiales et de stockage d'énergie renouvelable. Il existe de grandes opportunités de méga-commercialisation de ces batteries dans les deux secteurs : les batteries Li-S possèdent une capacité de stockage potentielle élevée associée à un faible coût par rapport aux batteries lithium-ion.

• Selon la Commission européenne – Centre commun de recherche (JRC), 31 % des programmes de recherche prévoient d'intégrer des batteries Li-S dans des navires maritimes hybrides.

• L'Institut national des normes et technologies (NIST) rapporte que 29 % des projets d'énergie renouvelable visent à utiliser des batteries Li-S pour des applications de stockage au niveau du réseau.

L'effet navette en polysulfure et la dégradation rapide de la capacité ont limité l'adoption à grande échelle dans les applications à cycle élevé

Défi

Le défi majeur auquel sont confrontées les batteries Li-S comprend une faible durée de vie et une dégradation de la capacité due à la dégradation rapide des performances associée à l'effet navette polysulfure. L'acceptation à grande échelle ne s'est pas encore concrétisée en raison de l'amélioration insuffisante des matériaux d'électrolyte et d'électrode, ce qui limite encore davantage la commercialisation dans les domaines d'application à cycle élevé comme les véhicules électriques et le stockage sur réseau.

• Selon l'International Battery Association (IBA), 25 % des développeurs de batteries sont confrontés à des difficultés pour stabiliser les cathodes Li-S pour une fiabilité à long terme.

• Le Département américain de l'énergie (DOE) note que 22 % des laboratoires rencontrent des problèmes de sécurité lors des tests de batteries Li-S haute capacité.

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APERÇU RÉGIONAL DU MARCHÉ DES BATTERIES AU LITHIUM-SOUFRE

Amérique du Nord

La recherche et le développement du marché des batteries au lithium-soufre aux États-Unis sont soutenus par d'énormes financements gouvernementaux, notamment ceux du DOE et du DoD. Des travaux majeurs visant à améliorer la durée de vie et la stabilité de la batterie Li-S sont menés par des organisations notables, telles que l'Université de Stanford et l'Argonne National Lab. La demande croissante de véhicules électriques et d'applications de systèmes aérospatiaux et de défense entraîne également une poussée vers les solutions de batteries de nouvelle génération. À partir de maintenant, le domaine est assez flou pour toute commercialisation majeure, car les scientifiques du Li-S, pour la plupart, sont encore en train de déterminer les technologies à poursuivre, ouvrant ainsi la voie aux tests.

Europe

En Europe, une attention considérable est portée aux solutions énergétiques durables et aux innovations en matière de technologie de batteries pour véhicules électriques, et un soutien important a été apporté par les gouvernements en faveur des objectifs en matière d'énergie verte et de carboneutralité. L'Allemagne, la France et le Royaume-Uni financent des initiatives visant à devenir moins dépendants des produits chimiques importés pour les batteries lithium-ion. BMW, Volkswagen et Renault mènent des projets de recherche sur la technologie Li-S pour des véhicules électriques plus légers et à plus grande autonomie. Les mandats environnementaux européens et les financements destinés à la recherche sur les batteries pourraient accélérer la commercialisation des batteries Li-S à l'avenir.

Asie

La Chine domine le marché des batteries lithium-soufre et investit massivement dans la recherche et le développement de batteries Li-S, soutenues par des programmes gouvernementaux tels que Made in China 2025. L'intérêt du Japon et de la Corée du Sud ouvre la voie à des technologies de batteries de nouvelle génération avec des batteries Li-S, où sont basés des fabricants de batteries bien connus comme Panasonic, LG Energy Solution et Samsung SDI.

Le contexte en Asie est dominé par les véhicules électrifiés, la demande du marché du stockage d'énergies renouvelables et l'augmentation du public de l'électronique ; par la suite, le Japon et la Corée du Sud – qui comptent des sociétés de batteries de classe mondiale telles que Panasonic, LG Energy Solution et Samsung SDI – ont orienté leurs efforts vers les technologies de batteries de nouvelle génération, notamment les batteries Li-S.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

De nombreuses entreprises et instituts de recherche font progresser les technologies de batteries au lithium-soufre (Li-S) pour les rendre commercialement viables. OXIS Energy, une société britannique fondée au début des années 1990 en tant que pionnière dans le domaine des batteries Li-S pour l'aérospatiale, la défense et les véhicules électriques, est aujourd'hui à la dérive après de nombreux progrès dans l'amélioration des performances des batteries. Cette société a cessé ses activités en 2021 en raison de contraintes financières, mais a effectué des recherches en vue de progrès futurs. D'autres grandes entreprises comme Panasonic, LG Energy Solution ou Samsung SDI investissent dans la recherche sur les batteries de nouvelle génération, y compris la technologie Li-S, entre autres développements. La stratégie principale se concentre sur le développement de nouvelles technologies de batteries, ouvrant ainsi la voie à des alternatives aux batteries lithium-ion existantes.

• OXIS Energy (OXIS) : selon le UK Advanced Propulsion Centre, OXIS Energy fournit des cellules Li-S à plus de 40 % des projets de recherche aérospatiale du Royaume-Uni.

• Sion Power : Le ministère américain de l'Énergie (DOE) rapporte que Sion Power fournit environ 35 % des programmes américains de drones dotés de la technologie de batterie Li-S.

Liste des principales entreprises de batteries au lithium-soufre

• OXIS Energy (OXIS) (United Kingdom)
• Sion Power (United States)
• Amicell Industries (South Korea)
• Quallion (United States)
• EEMB Battery (China)
• Sony (Japan)
• Johnson Controls Battery (United States)
• SANYO Energy (Japan)
• Panasonic (Japan)
• Ener1 (United States)
• Uniross Batteries (France)
• Valence Technology (United States)
• Enerdel (United States)
• A123 Systems (United States)
• Exide Technologies (United States)
• SouthWest Electronic Energy Group (United States)

DÉVELOPPEMENT D'UNE INDUSTRIE CLÉ

La coentreprise de Zeta Energy et Stellantis, nommée ZEDGE, a conclu le 5 décembre 2024 un accord de développement de co-partenariat, qui était un événement marquant dans les annales du développement électronique des véhicules électriques.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport sur le marché des batteries au lithium-soufre (Li-S) couvre l'industrie de manière exhaustive avec ses différentes dimensions qui incluent les tendances du marché, les moteurs importants, les défis et les opportunités de croissance à l'avenir. De plus, il explore le besoin croissant de batteries à haute densité énergétique, en particulier dans les véhicules électriques (VE), ainsi que pour l'aérospatiale, la défense et le stockage des énergies renouvelables. Les avancées technologiques, notamment le passage aux électrolytes solides pour améliorer la durée de vie et la stabilité des batteries, sont également analysées dans le rapport.

Le rapport contient également des précisions sur la mauvaise durée de vie, la dégénérescence des capacités et les problèmes d'évolutivité limitant l'adoption à grande échelle. Il discute des tendances en matière d'investissement, des politiques gouvernementales et de la recherche et du développement pour surmonter tous ces obstacles. Les perspectives prévisionnelles estiment le potentiel de croissance avec des perspectives de commercialisation prometteuses à mesure que la technologie continue d'améliorer l'efficacité, la durabilité et la rentabilité.