펄스 및 초고속 충방전 에너지 저장(핵융합 발전, 레이저 무기, 데이터센터, EV 초고속 충전기 등) 기술 동향 및 시장 전망(2026-2046년)

Energy Storage for Pulse & Fastest Charge/ Discharge Applications (Fusion Power, Laser Gun, Data Center, EV Fastest Chargers, etc.): Technology, Markets 2026-2046

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한글목차

요약

AI 데이터센터, 핵융합 발전, 신형 전자 무기, 제트 전투기, 그리고 육해공 초고속 EV 충전 분야에서는 배터리만의 능력을 넘는 에너지 저장 기술이 불가결해지고 있습니다. 이러한 용도에 요구되는 것은 펄스 출력, 초고속 충방전, 기타 독자적인 특성을 갖춘 에너지 저장이며, 매우 높은 이익률을 실현할 수 있는 분야입니다. 도입 확대에 따른 승수 효과가 작용함에 따라 에너지 저장 시스템의 연간 출하액은 향후 20년간 6배로 확대되어 연간 200억 달러 이상에 달할 것으로 전망되고 있습니다.

이 보고서는 펄스 및 초고속 충방전 에너지 저장 기술의 탁월한 기회를 자세히 설명합니다. 이 보고서는 신형 리튬 이온 커패시터와 커패시터 및 슈퍼커패시터 하이브리드를 포함한 다양한 기술 옵션을 제시하여 컴팩트한 형태로 강력한 전력 서지 및 회생 기능을 제공할 수 있음을 보여줍니다. 이들은 토목 공사용 중기구나 신형 군용기의 레이저건, 콤팩트 펄스 레이더 신호 장치 등에 대해 경이로운 전력 서지와 회생 능력을 콤팩트하게 제공합니다.

최상의 백업, 초고속 전력망 관리, 차세대 재생에너지

중요 시설에서는 반복되는 정전에 대응하기 위해 거의 즉시 재충전 가능한 무정전 전원이 요구되고 있습니다. 또한 자동차 충전도 몇 분 안에 완료됩니다. 이들은 모두 기존 배터리가 제공할 수 있는 성능을 능가합니다. 이러한 점에서 새로운 펄스 커패시터, 그래핀 및 MOF 슈퍼커패시터(구조 일렉트로닉스로서 기능하는 것도 포함), 그리고 초고속 그리드 관리를 실현하는 플라이휠 발전기의 등장이 기대되고 있습니다. 기타 새로운 용도로는 차세대 고고도 풍력, 파력, 조류 발전에 의한 소규모 간헐성이나 전력 서지를 커버하는 불연성 및 비독성으로 설치 후 유지보수가 불필요한 기기를 들 수 있습니다.

캡션 : 펄스 및 초고속 충방전 에너지 저장이 필요한 주요 시장 부문 및 기술 후보(2026-2046년) 출처: Zhar Research report "Energy Storage for Pulse & Fastest Charge/Discharge Applications(Fusion Power, Laser Gun, Data Center, EV Fastest Chargers, etc. 2026-2046"

목차

제1장 주요 요약 및 결론

• 목적 및 범위
• 조사 방법
• 주요 결론
• 펄스 및 초고속 충방전 에너지 저장을 필요로 하는 주요 시장 분야와 기술 후보
• 슈퍼커패시터와 각종 파생기술의 성능 향상 전략
• 에너지 밀도 스펙트럼에 기초한 리튬 이온 커패시터(LIC) 시장 포지셔닝
• 8개의 SWOT 평가
  • 슈퍼커패시터와 파생 기술
  • 그래핀 슈퍼커패시터
  • 커패시터-슈퍼커패시터 하이브리드(CSH)
  • 배터리 슈퍼커패시터 하이브리드(BSH)의 LIC 형태
  • 배터리 슈퍼커패시터 하이브리드(BSH)의 리튬 이온 커패시터 LIC 형태
  • 그래핀 LIC
  • 플라이휠 에너지 저장 시스템(FESS)
  • 초전도 자기 에너지 저장(SMES)
• 로드맵
• 시장 예측
  • 에너지 저장 기기 시장 : 배터리형 vs 비배터리형
  • 펄스 용도 및 초고속 응답 비배터리형 저장 시장 : 기술별 7개 분류
  • 펄스 용도 및 초고속 응답 비배터리형 저장 시장 : 용도별 6개 분류
  • 펄스 및 고속 응답형 에너지 저장의 지역별 시장 점유율 : 4개 지역

제2장 소개 : 플라이휠 에너지 저장 시스템(FESS) 및 초전도 자석 에너지 저장(SMES)

• 개요
• 에너지 저장의 일반적인 선택
• 에너지 저장 툴킷 : 동작 원리별
• 배터리의 한계
• 배터리와 비교한 커패시터 및 파생 기술(코일 건 예시 포함)
• BSH와 EDLC의 연구활동 : 국가별 및 기술별
• FESS와 SMES
• Zhar Research의 자매 보고서

제3장 정전기 저장 : 커패시터 및 커패시터-슈퍼커패시터 하이브리드

• 개요
• 슈퍼커패시터의 주요 성능 파라미터와 판매를 좌우하는 요인
• 재료 및 형태 선택
• 슈퍼커패시터 성능 향상 전략
  • 총론
  • 활성 전극 - 전해질 페어링의 우선 순위 지정
  • 그래핀의 중요성(SWOT 평가 포함)
  • 그래핀 슈퍼커패시터 재료, 기기 개발 기업 및 제조업체 11사 비교(5열)
• 연구 파이프라인 : 순수 슈퍼커패시터(2025년)
• 커패시터-슈퍼커패시터 하이브리드(CSH) 설계 및 용도

제4장 정전 용량과 패러데이 기능 혼성 : 슈도 커패시터

• 슈도 커패시터의 이해
• 슈도 커패시터와 내인성 및 외인성 현상을 일으키는 3가지 메커니즘
• 페리 자성 슈도 커패시터에 관한 연구 동향
• 슈도 커패시터 최적화 루트의 출현
• 슈도 커패시터 연구의 진보

제5장 패러데이 기능을 갖춘 정전기 하이브리드 : 리튬 이온 커패시터를 포함한 배터리-슈퍼커패시터 하이브리드(BSH)

• 배터리-슈퍼커패시터 하이브리드의 기초
• BSH와 특히 LIC는 몇 가지 귀중한 전환점을 만들어냄
• 리튬 이온 커패시터 LIC의 많은 이점과 에너지 밀도의 선택
• 에너지 밀도 스펙트럼별 리튬 이온 커패시터 LIC 시장의 위치
• 슈퍼커패시터의 개선 전략이 LIC를 포함한 BSH에 어떻게 이익을 가져오는가
• 활성 전극 - 전해질 쌍의 우선 순위 지정
• 13개 주요 결론 : LIC를 포함한 BSH 시장
• EDLC 및 BSH의 응용 분야별 기술 이용 예시
• 18개 주요 결론 : 기술과 제조 업체
• 조사의 방향 전환 필요성
• SWOT 평가 및 로드맵
• LIC를 넘어선 BSH의 연구 : 나트륨 이온 BSH, 아연 이온 BSH, 기타

제6장 배터리리스 펄스, 초고속 응답, 유사한 저장 실용 사례

• 전기자동차 : AGV, 자재관리, 자동차, 트럭, 버스, 노면 전철, 기차
• 연료전지 시스템의 배터리를 대체하는 슈퍼커패시터
• 그리드, 마이크로그리드, 피크 셰이빙, 재생에너지 및 무정전 전원, 의료
• 군사 : 레이저건, 레일건, 펄스 선형 가속 무기, 레이더, 트럭, 기타
• 전력 및 신호 일렉트로닉스, 데이터센터, 트랙
• 용접, 펄스 금속 성형, 펄스 가공
• 자이로트론 굴착에 의한 심부 지열 발전

제7장 제조업체의 활동 프로파일

• 슈퍼커패시터와 그 관련 기업 103사를 10개의 항목으로 평가 : 지표 및 조사 방법
• 개요 분석
• 리스트

JHS

영문 목차

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Summary

AI datacenters, nuclear fusion power, new electromagnetic weapons, jet fighters and fastest electric vehicle charging by land, sea and air all need energy storage beyond the capability of batteries alone. Such storage, capable of pulses, fastest charge/ discharge and other uniques has exceptional profit margins. Deliveries will increase sixfold in the next 20 years to over $20 billion yearly because these are all growth markets with the multiplier of increased adoption.

New analysis of rapidly increasing demand

The new Zhar Research report "Energy storage for pulse and fastest charge/ discharge applications (fusion power, laser gun, data center, EV fastest chargers etc.): technology, markets 2026-2046" details this excellent opportunity. It gives the spectrum of choice, including new lithium-ion capacitors and capacitor-supercapacitor hybrids compactly providing formidable power surges and regeneration to earthmoving, and laser guns and compact pulse radar signalling in new military aircraft.

Best backup, fastest grid management, next renewable energy

Critical facilities demand uninterrupted power supplies with near instant recharge to cover repeated outages, and we shall charge our cars in minutes - both better than batteries can provide. Expect new pulse capacitors, graphene and metal oxide framework MOF supercapacitors - some as structural electronics - and flywheel generators for fastest grid management. Other emerging applications include covering the modest intermittency and surges of next generation high altitude wind, wave and tidal stream power demanding non-flammable, non-toxic, fit-and-forget equipment.

Comprehensive report

The 230-page report has 7 chapters, 8 SWOT appraisals, 20 forecast lines, 53 infograms and tables and covers 116 companies. Latest 2025-6 research advances are covered. The 25-page Executive Summary and Conclusions (25 pages) is sufficient for those in a hurry. See key conclusions, the SWOT appraisals and the forecasts as tables, graphs and explanation 2026-2046 aided by roadmaps 2026-2046 for markets, technology and industry. The Introduction then puts energy storage in context, explains ongoing battery limitations and the alternatives.

Chapter 3. Electrostatic storage : Capacitors and capacitor-supercapacitor hybrids gives the basics, materials and format choices, strategies for improvement and latest research advances 2025-6. Chapter 4. Electrostatic hybridised with faradaic functionality: pseudocapacitors explains how this phenomenon occurs in all supercapacitors and it is usually minimised to achieve more ideal performance. However, there is much ongoing research on optimising it to improve energy density at a cost in other performance. What is it? Why? How?

Chapter 5. Electrostatic hybridised with faradaic functionality: battery-supercapacitor BSH hybrids including lithium-ion capacitors takes 105 pages because this is a larger and more-immediate opportunity. Why are they succeeding from fusion power to earthmoving vehicles. See 18 conclusions. Who wants their spectrum of choice from almost-a-supercapacitor to almost-a-battery? What manufacturers and successes along that spectrum and what are the latest research results 2025-6? Why progressing from lithium-ion capacitors to others that are sodium or zin BSH? Results so far?

Batteryless pulse and fastest response in action

Chapter 6. is on batteryless pulse, fastest response and similar storage in action (38 pages). This brings the subject alive with use in electric vehicles: AGV, material handling, car, truck, bus, tram, train. See supercapacitors replacing batteries on a fuel cell system and grid, microgrid, peak shaving, renewable energy and uninterrupted power supplies and medical applications of the various options. Military is well covered with its high profit margins and exacting demands: laser gun, railgun, pulsed linear accelerator weapon, radar, trucks, other. Power and signal electronics, data centers, trucks, welding, pulse metal forming and pulse machining and also powering gyrotron-drilled deep geothermal power - no drill bit just microwave melting of rock.

132 manufacturers analysed

The report then closes with Chapter 7 presenting 132 manufacturer activity profiles in 50 pages mainly of tables using colours and ten columns for analysis but starting with overall analysis pie chart. This new Zhar Research report "Energy storage for pulse and fastest charge/ discharge applications (fusion power, laser gun, data center, EV fastest chargers etc.): technology, markets 2026-2046" is your essential reading for a sober, PhD level analysis of your opportunities in this fast-growing sector.

CAPTION: Primary market sectors requiring pulse and fastest charge/ discharge storage and the technology candidates 2026-2046. Source Zhar Research report "Energy storage for pulse and fastest charge/ discharge applications (fusion power, laser gun, data center, EV fastest chargers etc.): technology, markets 2026-2046".

Table of Contents

1. Executive summary and conclusions

• 1.1 Purpose and scope of this report
• 1.2 Methodology of this analysis
• 1.3 Primary conclusions
• 1.4 Primary market sectors requiring pulse and fastest charge/ discharge storage and technology candidates 2026-2046
• 1.5 Strategies for improving supercapacitors and variants
• 1.6 Lithium-ion capacitor LIC market positioning by energy density spectrum
• 1.7 Eight SWOT appraisals
  • 1.7.1 SWOT appraisal of supercapacitors and their variants
  • 1.7.2 Graphene supercapacitor SWOT appraisal
  • 1.7.3 SWOT appraisal of capacitor-supercapacitor hybrids CSH
  • 1.7.4 SWOT appraisal of LIC form of BSH
  • 1.7.5 SWOT appraisal of Lithium-Ion Capacitor LIC form of BSH
  • 1.7.6 Graphene LIC SWOT appraisal
  • 1.7.7 Flywheel Energy Storage System FESS SWOT appraisal
  • 1.7.8 SWOT appraisal of Superconducting Magnet Energy Storage SMES
• 1.8 Roadmap 2026-2046
• 1.9 Market forecasts 2026-2046 in 20 lines
  • 1.9.1 Energy storage device market battery vs batteryless $ billion 2025-2046
  • 1.9.2 Batteryless storage for pulse and fastest response $ billion 2025-2046 in 7 technology lines
  • 1.9.3 Batteryless storage for pulse and fastest response $ billion 2025-2046 in 6 application lines
  • 1.9.4 Regional share of pulse and fast response storage value market % in four regions 2026-2046

2. Introduction including flywheel FESS and superconducting magnet SMES storage

• 2.1 Overview
• 2.2 Energy storage options in general
• 2.3 Energy storage toolkit by operating principle
• 2.4 Battery limitations
  • 2.4.1 General
  • 2.4.2 Lithium-ion battery fires are ongoing emitting toxic gas
• 2.5 Capacitors and their variants compared to batteries including coil gun example
• 2.6 BSH and EDLC research activity by country and technology
• 2.7 Flywheel energy storage systems FESS and superconducting magnet energy storage systems SMES
  • 2.7.1 Background, basics, progress
  • 2.7.2 Flywheel motor-generator SWOT appraisal
  • 2.7.3 SMES
• 2.8 Sister reports from Zhar Research

3. Electrostatic storage : Capacitors and capacitor-supercapacitor hybrids

• 3.1 Overview
  • 3.1.1 Capacitors and their variants: basics
  • 3.1.2 Spectrum - capacitor to supercapacitor to battery construction, equivalent circuits
• 3.2 Factors influencing key supercapacitor parameters driving sales
• 3.3 Materials and format choices
• 3.4 Strategies for improving supercapacitors
  • 3.4.1 General
  • 3.4.2 Prioritisation of active electrode-electrolyte pairings
  • 3.4.3 Significance of graphene in supercapacitors and variants with SWOT
  • 3.4.4 Eleven graphene supercapacitor material and device developers and manufacturers compared in five columns
• 3.5 Research pipeline: pure supercapacitors 2025
• 3.6 Capacitor-supercapacitor hybrid CSH design and uses

4. Electrostatic hybridised with faradaic functionality: pseudocapacitors

• 4.1 Understanding pseudocapacitance
• 4.2 Three mechanisms that give rise to pseudocapacitance and the intrinsic/ extrinsic phenomena
• 4.3 Ferrimagnetic pseudocapacitors 2025-6 research
• 4.4 Pseudocapacitor optimisation routes emerging
• 4.5 Research advances with pseudocapacitors 2025-6

5. Electrostatic hybridised with faradaic functionality: battery-supercapacitor BSH hybrids including lithium-ion capacitors

• 5.1 Basics of battery-supercapacitor hybrids
• 5.2 BSH and in particular LIC create some valuable tipping points
• 5.3 The many advantages of lithium-ion capacitors LIC and the energy density choices
• 5.4 Lithium-ion capacitor LIC market positioning by energy density spectrum
• 5.5 How strategies for improving supercapacitors will benefit BSH including LIC
• 5.6 Prioritisation of active electrode-electrolyte pairings
• 5.7 13 Primary conclusions: BSH markets including LIC
• 5.8 Technology uses by applicational sector for EDLC vs BSH - examples
• 5.9 18 primary conclusions: technologies and manufacturers
• 5.10 How research needs redirecting: 5 columns, 7 lines
• 5.11 SWOT appraisals and roadmap
• 5.12 Research on BSH beyond LIC: sodiumc-ion BSH, zinc-ion BSH, other

6. Batteryless pulse, fastest response and similar storage in action

• 6.1 Electric vehicles: AGV, material handling, car, truck, bus, tram, train
• 6.2 Supercapacitor replacing battery on fuel cell system
• 6.3 Grid, microgrid, peak shaving, renewable energy and uninterrupted power supplies, medical
• 6.4 Military: Laser gun, railgun, pulsed linear accelerator weapon, radar, trucks, other
• 6.5 Power and signal electronics, data centers, truck
• 6.6 Welding, pulse metal forming and pulse machining
• 6.7 Gyrotron-drilled deep geothermal power

7. Manufacturer activity profiles

• 7.1 103 supercapacitor and variants companies assessed in 10 columns: index, methodology
• 7.2 Overview analysis
• 7.3 Listings

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