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市場調査レポート
商品コード
1529367
カソード材料の世界市場:2024-2031年Global Cathode Materials Market - 2024-2031 |
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カスタマイズ可能
適宜更新あり
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カソード材料の世界市場:2024-2031年 |
出版日: 2024年08月06日
発行: DataM Intelligence
ページ情報: 英文 200 Pages
納期: 即日から翌営業日
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カソード材料の世界市場概要
カソード材料の世界市場規模は2023年に285億6,000万米ドルで、2031年には769億9,000万米ドルに達すると推定・予測され、予測期間(2024-2031年)のCAGRは13.2%で成長します。
リチウムと金属がカソードの活性成分を構成しています。金属の種類とその比率によって、活物質の特性は異なります。Ni(ニッケル)は容量が大きく、Mn(マンガン)とCo(コバルト)は安全性が高く、Al(アルミニウム)は電池の出力を高めます。カソードは一般的にアルミニウム(Al)で作られていますが、電子注入を改善するためにMgO、CsF、Al2O3、NaClなどの代替の絶縁層も研究されています。リチウムイオンとナトリウムイオンのカソード材料は、古典的なLIBとSIB(それぞれリチウムイオン電池とナトリウムイオン電池)で使用されているものと同じです。
カソード材料は、電力をエネルギーとして蓄え、必要なときに電気に変換することができる一種の電気電池です。カソード材料は、カソード、負極、溶液の3つの主成分から構成されています。石油化学プロセスでは、カソードは端子電圧電池のプラス側を規定し、電極は外部回路から電子を得る。
リン酸鉄リチウム、コバルト酸リチウム、ニッケルマンガンコバルトリチウム、二酸化鉛がカソード材料を構成します。金属-絶縁体転移、電荷秩序、協同ヤーン-テラー歪みは、これらの材料が示す驚くべき物理現象のほんの一部に過ぎないです。カソード材料の局所的な動的挙動と構造的挙動を制御することは、革新的な機能を備えたカスタムエネルギー貯蔵デバイスを開発する上で極めて重要です。
カソード材料の世界市場力学
ポータブル電子機器、定置型エネルギー貯蔵、電気自動車の利用が増加し、カソード材料の需要が拡大しています。高エネルギー密度、放電能力、急速充電を備えたリチウムイオン電池の人気が高まっています。
様々な用途でのリチウムイオン電池の使用動向
ノートパソコン、タブレット、携帯電話、デジタルカメラなどの携帯電子アクセサリーや機器でのリチウムイオン電池の使用が増加しているため、これらの用途での電池の成長が促進され、カソード材料の需要が増加しています。民生用電子機器や自動車産業における始動、照明、点火用途では、電池の使用量は着実に増加しています。さらに、自動車、船舶、機関車などに使用されるハイブリッドエンジンや電気エンジンの開発が、輸送産業における電池の必要性を高めています。
この結果、カソード材料の需要は世界中で劇的に増加しています。電池のもう一つの用途は、家庭、企業、産業における電力バックアップや、送電網や通信塔における無停電電力供給の維持です。電力セクターの近代化、都市化、スマートシティの発展に伴い、電池とカソード材料の需要はまもなく着実に増加すると予測されます。
省エネルギー需要の高まり
予測期間中、エネルギー貯蔵アプリケーションは製品消費を増加させると思われます。民生用電子機器、電動工具、フォークリフト、通信、ESS、UPS、輸送はすべて、電池の一般的な用途です。停電とその産業運営への影響への懸念が、無停電電源装置への需要を煽っています。化学、製造、石油・ガス、ヘルスケアなどはその一例です。従来型エネルギー源から代替エネルギー源への移行が進み、省エネルギーの必要性が高まっていることから、高度なエネルギー貯蔵システムの利用が加速すると予想されます。
スマートグリッドの利用拡大や再生可能エネルギー動向は、これらのシステムに対する需要を増加させると予想されます。リチウム、ナトリウム、ニッケルなどのESS用カソード材料の効率を向上させるための長期的で継続的な研究開発は、原料メーカーに大きな展望をもたらすと予測されます。持続可能な電池材料の調達、リサイクル、廃棄物処理に関するカソード材料市場関係者の意識の高まりは、地域全体における生産・廃棄ルートの最適化において重要です。
原材料の安全性と高コスト
生産能力の制限、生産における高いエネルギー消費、安全性の問題、高コストの原材料はすべて、頻繁に使用される無機カソード材料の欠点です。その結果、より高い比容量、改善された安全性、より豊富な天然資源を持つグリーンで持続可能なカソード材料が求められています。活動中のカソード材料の安全性に対する要望の高まりが、市場の拡大を妨げています。
カソード材料の世界市場は、COVID-19の流行により大きな影響を受けています。しかし、予測期間においては、COVID-19の流行に起因する電池の保管・輸送に関する厳しい安全規則と劣悪な環境がカソード材料市場の成長を妨げると予想されます。
パンデミックによる需要への悪影響が中国の電池セル・カソード材料メーカーに波及するにつれ、中国の5月の日本・韓国向けLCO材料の輸出受注は減少し、インド向けLCO電池の輸出受注は減少すると予想されます。
世界のカソード材料市場セグメント分析
電池別では、カソード材料市場はリチウムイオン、鉛蓄電池、その他に区分されます。
鉛蓄電池がトップシェアを占めている
リチウムイオン電池では、カソード材料がセルのエネルギー密度に影響を与える最も重要な要素です。このエネルギー密度の計算には、セル電圧またはセル容量が使用されます。リチウムイオン電池の作動メカニズムは、インターカレーションとデインターカレーションの化学物質に基づいています。カソードからのリチウムイオンは、充電中に負極に取り込まれ、放電中に取り出されます。
使用されるカソード材料は、セル電圧、容量、エネルギー・出力能力、サイクル寿命、動作温度など、いくつかの特性によって決定されます。リチウムイオン電池のカソードには、コバルト、マンガン、リン酸塩、ニッケルコバルトマンガン(NCMまたはNMC)、リン酸鉄リチウム(LFP)、その他の鉱物が利用されます。リチウムイオン電池の需要の増加は、信頼性と互換性の向上に起因しており、これがカソード材料の需要を促進しています。さらに、リチウムイオン電池の用途の拡大により、産業が成長しています。
カソード材料の世界市場地域別分析
最大のシェアを占めるのはアジア太平洋地域
技術の向上により、これらの施設におけるエネルギー貯蔵システムが急増しており、カソード材料の需要を将来的に押し上げると予測されています。アジア太平洋地域は、予測期間を通じて世界的に著名な収益供給国になると予想されます。自動車、民生用電子機器、電動工具、エネルギー貯蔵システムなど、さまざまな産業で電池の使用が増加しているため、カソード材料の需要が伸びるとみられます。
中国のような国々での電気自動車の人気の高まりは、カソード材料の需要を押し上げると思われます。高いエネルギー密度、放電容量、急速充電はリチウムイオン電池の長所であり、中国、インド、ベトナムなどの国々でスマート機器やその他の民生用電子機器の市場が拡大しています。生産面以外でも、中国は大規模な電子機器や自動車製造により、電池の主要ユーザーとなっています。
ロシア・ウクライナ戦争の影響
ロシアとウクライナはともに、リチウム、コバルト、ニッケル、マンガンといった重要素材の生産において重要な役割を果たしているが、戦争のために素材の生産に影響が出ています。このため、原材料の生産コストが上昇し、カソード材料の価格が上昇します。生産コストの上昇により、カソード材料の品質は低下します。
この対立により、政府の厳しい政策や貿易政策がカソード材料市場の成長に影響を与えました。経済の不安定とコストの変動はカソード材料市場の全体的な需要に影響を与えました。国家間のカソード材料の輸出入を制限する貿易制限があります。紛争のため、研究者と科学者の協力関係も打撃を受けているようです。
Global Cathode Materials Market Overview
The global cathode materials market size was worth US$ 28.56 billion in 2023 and is estimated to reach US$ 76.99 billion by 2031, growing at a CAGR of 13.2 % during the forecast period (2024-2031).
Lithium and metal make up the active components in cathodes. Depending on the type of metal and its ratio, active materials have varying properties. Ni(Nickel) has a high capacity, Mn(Manganese) and Co(Cobalt) have a high level of safety and Al(Aluminum) enhances the battery's power. Mg: Ag (10:1), LiF and Mg: Al is some of the most commonly used cathodes. The cathode is commonly made of aluminum (Al), but alternative insulating layers like MgO, CsF, Al2O3 and NaCl have also been investigated to improve electron injection. Lithium(-ion) and sodium(-ion) cathode materials are identical to those used in classic LIBs and SIBs (lithium-ion and sodium-ion batteries, respectively).
Cathode materials are a sort of electric battery that can store power in energy and then convert it to electricity when needed. Cathode materials are made up of three major components: cathode, anode and solution. During the petrochemical process, the cathode defines the positive side of the terminal voltage battery, while the electrode obtains electrons from the external circuit.
Lithium iron phosphate, lithium cobalt oxide, lithium nickel manganese cobalt and lead dioxide make up the cathode material. Metal-insulator transitions, charge-ordering and co-operative Jahn-Teller distortions are just a few of the remarkable physical phenomena these materials show. Controlling the cathode material's local dynamic and structural behavior is critical for developing a custom energy storage device with innovative features.
Global Cathode Materials Market Dynamics
The rising usage of portable electronic gadgets, stationary energy storage and electric vehicles is driving greater demand for cathode material. Lithium-ion batteries with high energy density, discharge capability and fast charging are becoming increasingly popular.
Trending use of lithium-ion batteries for various purposes
The growing use of lithium-ion batteries in portable electronic accessories and equipment such as laptops, tablets, mobile phones, digital cameras and other similar devices is driving battery growth in those applications, resulting in increased demand for cathode materials. In consumer electronics and the automotive industry for starting, lighting and ignition applications, the usage of batteries is steadily increasing. Furthermore, the development of hybrid and electric engines for use in automobiles, ships and locomotives is increasing the need for batteries in the transportation industry.
The demand for cathode materials is increasing dramatically over the world as a result of this development. Another application of batteries is for power backup in homes, businesses and industries and for maintaining an uninterrupted power supply in power grids and telecom towers. With the modernization of the power sector, urbanization and the development of smart cities, demand for batteries and cathode materials is predicted to rise steadily shortly.
Rising demand for energy conservation
During the projection period, energy storage applications will likely increase product consumption. Consumer electronics, power tools, forklifts, telecommunications, ESS, UPS and transportation are all batteries' common uses. Concerns about power outages and their impact on industrial operations have fueled demand for uninterruptible power supply systems. Chemical, manufacturing, oil & gas and healthcare are just a few industries. The ongoing transition from conventional to alternative energy sources and the rising need for energy conservation is expected to accelerate the use of advanced energy storage systems.
The growing use of smart grids and renewable energy trends are expected to increase demand for these systems. Long-term, ongoing R&D to improve the efficiency of cathode materials for ESS, including lithium, sodium and nickel, is predicted to provide significant prospects for raw material makers. Growing awareness among cathode materials market players about sustainable battery material sourcing, recycling and waste disposal has been significant in optimizing the production and disposal routes across geographies.
Safety and high costs of raw materials
Limited capacity, high energy consumption in production, safety issues and high-cost raw materials are all disadvantages of inorganic cathode materials, which are frequently used. As a result, green and sustainable cathode materials with higher specific capacities, improved safety features and more abundant natural resources are required. A growing desire for cathode material safety during activities hinders the market's expansion.
The global market for cathode materials has been drastically impacted due to the COVID-19 epidemic. However, over the projection period, strict safety rules for batteries in terms of storage and shipping and poor conditions resulting from the COVID-19 epidemic are expected to hinder the cathode materials market's growth.
As the pandemic's negative impact on demand spreads to Chinese battery cell and cathode material producers, China's May export orders of LCO materials to Japan and South Korea are expected to drop, while export orders of LCO batteries to India are expected to drop.
Global Cathode Materials Market Segment Analysis
By battery, the cathode materials market is segmented into lithium-ion, lead-acid and others.
Lead-acid to hold the lions' share.
In a lithium-ion battery, the cathode material is the most important component that affects the cell's energy density. Cell voltage or cell capacity are used to calculate this energy density. The lithium-ion battery's operating mechanism is based on intercalation and deintercalation chemicals. Lithium ions from the cathode are admitted into the anode during charging and withdrawn during discharging, with the anode's structural change being structural negligible.
The cathode material used is determined by several characteristics, including cell voltage, capacity, energy & power capability, cycle life and operating temperature. Cobalt, manganese, phosphate, nickel cobalt manganese (NCM OR NMC), lithium iron phosphate (LFP) and other minerals are utilized in the cathode of a lithium-ion battery. Increased demand for lithium-ion batteries has resulted from improved reliability and compatibility, which has fueled demand for cathode materials. Furthermore, the industry has grown due to an expansion in the number of applications for lithium-ion batteries.
Global Cathode Materials Market Geographical Analysis
The largest share is to be held by Asia-Pacific.
Technological improvements are causing a surge in energy storage systems in these facilities, which is projected to drive up demand for cathode materials in the future years. Asia-Pacific is expected to be a prominent revenue provider globally throughout the forecast horizon. The growing use of batteries in various industries, such as automotive, consumer electronics, power tools and energy storage systems, is likely to grow the demand for cathode materials.
The rising popularity of electric vehicles in nations like China will likely boost demand for cathode material. High energy density, discharge capacities and fast charging are advantages of lithium-ion batteries, as is the rising market for smart devices and other consumer electronics in countries like China, India and Vietnam. Aside from production, China is a major user of batteries due to its large-scale electronic and automobile manufacturing.
Russia-Ukraine War Impact
Both Russia and Ukraine play an important role in the production of critical materials such as lithium, cobalt, nickel and manganese but due to war, the production of materials got affected. Due to this, the production cost of raw materials increases, which results in an increased price of cathode materials. Due to the increment in production cost the quality of cathode materials degrade.
Due to this conflict, governments' stringent policies and trade policies impacted the growth of the cathode materials market. Economic instability and cost fluctuation affected the overall demand of the cathode Materials market. There is trade restriction that limits the import and export of cathode materials between countries. Due to conflict, the collaboration between researchers and scientists also seems to have taken a hit.
The major global players in the market include Ademco Global, Aethon, ABB Group, Amazon Web Services Inc., Beetl Robotics, Berkshire Grey Inc., Cobalt Robotics, CYBERDYNE Inc., Fanuc Corporation, iRobot Corporation, inVia Robotics, Kongsberg Maritime, KUKA AG, Locus Robotics, Northrop Grumman, RedZone Robotics, Relay Robotics, Yaskawa Electric Corporation
The global cathode materials market report would provide approximately 80 tables, 85 figures, and 200 Pages.
Target Audience 2024
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