Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de baterías de sodio-azufre por aplicación (estabilización de energías renovables, nivelación de carga, servicios auxiliares), por producto (privado, portátil, industrial) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2026-2034.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado mundial de baterías de sodio-azufre

Mejora en la configuración del electrolito, el separador y las celdas.

Los electrolitos son importantes porque permiten que los iones se muevan libremente entre el ánodo y el cátodo. Existe una correlación directa entre el electrolito utilizado y el rendimiento de la batería RT-Na/S. En la mayoría de los casos, se recomienda un electrolito sólido en lugar de uno líquido, ya que reduce la disolución de polisulfuros y el fenómeno de transporte iónico. Sin embargo, el uso de electrolitos sólidos presenta problemas debido a la inestabilidad interfacial y la conductividad iónica limitada de estos. Es fundamental considerar la extrema solubilidad de los polisulfuros intermedios en electrolitos líquidos. Es necesario investigar diferentes electrolitos para determinar qué composición proporciona el mejor rendimiento electroquímico para las baterías RT-Na/S. Si bien los separadores permiten el transporte de iones en el electrolito, pueden impedir físicamente el contacto eléctrico entre el cátodo y el ánodo. Además, los tabiques deben tener un alto nivel de resistencia mecánica, además de flexibilidad.

La batería de sodio-azufre reduce el área de sellado al tiempo que permite el cambio de volumen de los electrodos durante el ciclo.

La batería de sodio-azufre es un diseño popular para la creación de baterías prácticas, ya que permite que el volumen de los electrodos fluctúe durante el ciclo de carga y descarga, a la vez que reduce el área que debe sellarse. La imagen muestra una batería tubular de sodio-azufre con un electrodo de sodio ubicado en el núcleo. El diseño tubular, en el que el sodio está encapsulado dentro del tubo electrolítico, es la geometría que favorece la ubicación central del sodio. Las baterías de sodio-azufre pueden construirse con diversos diseños, incluyendo el diseño con el sodio como electrodo principal, la geometría con el azufre como electrodo central y el diseño planar. La batería de sodio-azufre se alimenta mediante el proceso electroquímico que tiene lugar cuando el sodio y el azufre se combinan. Esta reacción da lugar a la formación de polisulfuro de sodio.

Restricción del mercado

El alto riesgo de exposición y los elevados costos de implementación están frenando la expansión del sector. La falta de conocimiento por parte de los clientes es otro factor que dificulta la navegación en la industria. Entre las posibles oportunidades de mercado se incluyen la mecanización de los procedimientos de inspección y prueba, la industrialización de economías en desarrollo y la provisión de soluciones personalizadas para problemas derivados de los riesgos de exposición. Al añadir electrodos, la vida útil de las baterías de sodio-azufre, así como su eficiencia operativa, pueden incrementarse significativamente. Sin embargo, si estas baterías entran en contacto con el aire o la humedad, se vuelven combustibles y mortales.

Oportunidad de mercado

La demanda de electricidad está en aumento.

Las aplicaciones de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) se pueden encontrar en una variedad de escalas y fases, como la generación de energía, la escala de servicios públicos, la red eléctrica y el uso detrás del contador. Las baterías se utilizan en industrias que van desde operaciones comerciales hasta domésticas y a escala de servicios públicos. Además, las baterías de almacenamiento de energía se utilizan en la producción de automóviles eléctricos, así como en una variedad de productos electrónicos como teléfonos celulares, computadoras portátiles y dispositivos electrónicos portátiles. El ESS es aplicable a todas las facetas de la vida. La demanda aumentará para el almacenamiento de pérdidas de energía, especialmente para baterías portátiles. La capacidad eléctrica total (de servicios públicos y no públicos) se expandió a alrededor de 448,11 gigavatios a finales de marzo de 2020, habiendo aumentado desde 1362 megavatios en 1947. La cantidad promedio de electricidad utilizada por una persona aumentó de 16,3 kilovatios-hora en 1947 a 1208,0 kilovatios-hora en 2019-20.

Análisis regional

En 2019, la región de Asia-Pacífico representó la mayor parte de los ingresos, con un 68,27%, y se prevé que esta región experimente un crecimiento considerable durante el período proyectado. El creciente interés por la electrificación en las zonas rurales, junto con el aumento de las inversiones en la expansión de la capacidad de generación de energía, impulsará la demanda de baterías de almacenamiento en toda la región de Asia-Pacífico, lo que a su vez incrementará la demanda de baterías de sodio-azufre.

Con más de 170 MW de capacidad instalada para baterías de sodio-azufre en 2018, Japón lidera la adopción mundial de estas baterías. Las principales economías de la región han experimentado una modernización continua, lo que ha conllevado un mayor énfasis en la estabilidad de la red y la generación de energía confiable. Como consecuencia directa de esto, las baterías de sodio-azufre se están incorporando progresivamente al uso para suministrar servicios auxiliares y garantizar una gestión precisa de la frecuencia. La expansión de la infraestructura para fuentes de energía renovables contribuirá significativamente a la reducción de la huella de carbono, lo que a su vez impulsará aún más la expansión del mercado de baterías de sodio-azufre.

Como resultado de la creciente demanda de baterías de sodio-azufre, se prevé que Europa experimente un crecimiento significativo en los próximos años. Se anticipa que los avances tecnológicos en términos de rentabilidad, mayor eficiencia e innovación de productos contribuirán a la expansión del mercado regional. Se prevé que las estrictas normativas sobre emisiones implementadas por los gobiernos de países importantes como el Reino Unido y Estados Unidos, junto con un mayor enfoque en la eficiencia del combustible, impulsarán el mercado de baterías de sodio-azufre.

Información sobre la aplicación

El mercado de baterías de sodio-azufre se puede dividir en varias categorías según su aplicación, incluyendo servicios suplementarios, nivelación de carga, estabilidad de energías renovables y otras. En 2019, el segmento de Otras Aplicaciones representó la mayor cuota de mercado, con un 33,0%. Se prevé que entre 2020 y 2027, la categoría de servicios auxiliares experimente una tasa de crecimiento anual compuesta del 30,6%. Los servicios auxiliares son necesarios para garantizar la fiabilidad y seguridad de la transmisión de energía en las redes eléctricas. Se anticipa que el sector de nivelación de carga se consolidará como el segmento de mayor crecimiento durante el período proyectado.

Se prevé que el mercado de estabilización de energías renovables experimente un desarrollo significativo en los próximos años. Como un tipo de batería de almacenamiento de energía, las baterías de sodio-azufre se utilizan normalmente para ayudar a la generación de energía renovable, particularmente en centrales solares y parques eólicos. El sistema de almacenamiento de energía de la batería tiene un impacto considerable en la velocidad a la que se produce la rápidadescarbonizaciónEsto puede lograrse para fines de consumo de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías brindan servicios de estabilidad a diversas minirredes, facilitan el aumento de la participación potencial de fuentes de energía renovables variables en dichas áreas de red y mejoran la calidad del suministro eléctrico. Estos beneficios son posibles gracias al aumento de la participación potencial de fuentes de energía renovables variables.

Información sobre el producto

El mercado de baterías de sodio-azufre se divide, según el producto, en dos categorías: baterías portátiles privadas y baterías industriales. Debido a que las baterías de sodio-azufre ofrecen soluciones de alta densidad energética, existe una creciente demanda de ellas en entornos industriales y de almacenamiento de energía en la red eléctrica. Como resultado, el sector de productos industriales representó el 81,8 % de las ventas totales en 2019. Por ello, se prevé que la demanda de baterías de sodio-azufre en todos los sectores industriales aumente a medida que se intensifique la necesidad de almacenamiento y respaldo de energía.

Entre 2020 y 2027, la categoría de productos portátiles privados experimentaría un crecimiento anual compuesto del 28,3 %. Dado que las baterías de sodio-azufre (NaS) requieren menos mantenimiento y ofrecen mayor densidad energética que otros tipos de baterías, se prevé que su uso en dispositivos electrónicos portátiles aumente considerablemente en los próximos años. La elevada demanda de electrónica de consumo impulsará aún más la expansión de esta categoría.