Battery-Free Energy Storage and the Future of Power Systems

미래의 전력 시스템을 위한 배터리 없는 에너지 저장 솔루션의 대규모 성장이 예상되고 있습니다. 현재 그리드 시스템에서 사용되고 있는 펌프드 하이드로와 초전도캐패시터 및 캐패시터 은형의 비즈니스 규모($25억과 $40억)를 뛰어넘는 경로에 나타나고 있는 배터리 없는 저장 기술들은 ‘물체를 들어올리고, 가스를 압축하고, 화학 반응을 이용한 에너지 저장, 그리고 초전도캐패시터 개량’ 등이 포함됩니다. 이러한 기술들은 이미 최초로 대규모 주문을 받아 첫번째 지연전력 관련 제품을 공급하고 있습니다. 또한, 펌프드 하이드로 개량 및 전기적 에너지 저장을 위한 전기 회전체 및 열 기반의 저장 기술들이 있습니다.

전력 시장의 요구는 배터리로 충족하기 어려운 목표를 가지고 있습니다. 다음 20년 동안은 레이저 피스톨, 대형 레이저 대포, 항공우주 및 의료 파형 기술, 긴급 대응 전력, 몇 개월에서 계절 단위의 솔라 그리드 저장, 수소 고속열차, 열핵 에너지 등이 널리 사용될 것입니다. 이러한 모든 기술들은 배터리 없는 에너지 저장이 필수적입니다. 배터리는 필요한 펄스 전력, 자가 누출 최소화, 최소 GWh 단위의 저장 비용, 그리고 수십 년간의 수명에 필요한 조건들을 제공할 수 없기 때문입니다. 즉, 배터리 없는 저장 기술은 대체로 불연이며, 독성 또는 부족 문제가 없습니다.

또한, 저장 기술의 제거에 대한 대규모 시장이 형성되고 있습니다. 이에는 6G 통신을 사용하여 전력이 공급될 때만 동작하는 IOT 노드, 태양광 발전 시설에서 동작할 때만 화학 물질을 생산하는 솔라 팜, 및 빛이 있는 경우 움직이는 동물 모방 마이크로봇과 같은 영역들이 포함됩니다. 무선 센서 네트워크 노드 중 일부는 멀티모드 에너지 수확이 충분한 경우에만 통신하며, 이는 초저전력 전자 기기가 소량의 전기만 필요로 하는 것을 알 수 있습니다.

리튬이온 배터리는 성장 한계를 맞이하게 될 것입니다. 분석 결과, 리튬이온 배터리 판매액은 새로운 배터리와 주요 응용 분야의 감소, 그리고 배터리 없는 시장의 증가로 인해 2044년에 약 $3300억에 도달하게 될 것입니다. 이로 인해 2044년 이후 2300억 달러에 이르는 배터리 없는 저장 기술의 기회와 저장 기술 제거 기술에 대한 수요가 꾸준히 증가할 것입니다. 이러한 상황에서 판매 기회를 확장하고 시장 상의 격차, 잠재적인 인수 대상, 파트너 및 연구 파이프라인에서 최상의 선택을 찾아야 할 것입니다.

[리포트 내용]

  • SWOT 분석 6
  • 챕터 8
  • 2024년-2044년 예측 라인 31
  • 인포그램, 테이블, 그래프 143
  • 기업 225

[주요 주제]

  • 1. Executive summary and conclusions
  • 2. Introduction
  • 3. Wireless electronics and electrics battery elimination
  • 4. Strategies for fewer and smaller batteries
  • 5. Energy harvesting ?W-GW for battery reduction and elimination in 6G, IOT, wearables and other systems
  • 6. Capacitors, supercapacitors, pseudocapacitors, lithium-ion capacitors
  • 7. Large capacity battery-free storage for 6G/IoT data centers, base stations, buildings, microgrid and grid Long Duration Energy Storage LDEs
  • 8. The proposed hydrogen economy and its use for delayed electricity

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핵심 용어 및 용어 정의:
– 펌프드 하이드로(Pumped Hydro): 전기를 저장하기 위해 물을 언덕 위로 올리고, 필요에 따라 물을 내려 굴리는 방식으로 작동하는 수력 발전 기술입니다.
– 초전도캐패시터(Supercapacitor): 매우 높은 전력을 공급하고 에너지를 저장할 수 있는 전기 저장 장치입니다.
– 캐패시터 은형(Capacitor Form): 다양한 형태와 크기로 제작되는 전기 에너지를 저장하는 장치입니다.
– 레이저 피스톨(Laser Pistol): 레이저 에너지를 사용하여 피스톨처럼 작동하는 장치입니다.
– 대형 레이저 대포(Large Laser Cannon): 레이저 에너지를 사용하여 대포처럼 작동하는 큰 장치입니다.
– 항공우주 및 의료 파형 기술(Aerospace and Medical Microwave Technology): 고주파 파형 기술을 사용하여 항공우주 및 의료 분야에 적용되는 기술입니다.
– 수소 고속열차(Hydrogen High-Speed Train): 수소 연료를 사용하여 전력을 공급하는 고속열차입니다.
– 열핵 에너지(Nuclear Energy): 원자핵 분열과 관련된 에너지입니다.
– IOT(인터넷 of Things): 사물간에 정보를 주고받을 수 있는 인터넷 기술의 일종입니다.
– SWOT 분석: 경쟁우위와 취약점, 기회와 위협에 대한 분석을 포함한 전략적 계획 분석 방법입니다.
– 정보그래프, 테이블: 시각적으로 데이터와 정보를 나타내는 그래프와 테이블입니다.
– 에너지 수확(Energy Harvesting): 외부 환경에서 에너지를 획득하여 전기 에너지로 변환하는 과정입니다.
– 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery): 리튬이온을 사용하여 에너지를 저장하고 방출하는 충전식 전지입니다.
– 수명(Lifespan): 제품이 사용 가능한 시간이나 사용 기간을 의미합니다.