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市場調査レポート
商品コード
1569825
シリコンアノード電池市場の2030年までの予測:容量、原材料、用途、地域別の世界分析Silicon Anode Battery Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Capacity (Below 1500 mAh, 1500 mAh-2500 mAh, 2501 mAh-3500 mAh and Above 3500 mAh), Raw Material, Application and By Geography |
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カスタマイズ可能
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シリコンアノード電池市場の2030年までの予測:容量、原材料、用途、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年10月10日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、シリコンアノード電池の世界市場は2024年に48億米ドルを占め、予測期間中のCAGRは45.5%で成長し、2030年には461億米ドルに達する見込みです。
シリコンアノード電池は、従来のグラファイトの代わりにシリコンを負極材料として使用する先進的なタイプのリチウムイオン電池です。シリコンはエネルギー貯蔵容量が著しく高く、エネルギー密度を高めることができるため、電池の寿命を延ばし、性能を向上させることができます。シリコンアノード電池は、電気自動車、家電製品、エネルギー貯蔵への応用が期待されています。
国際エネルギー機関(IEA)によると、電気自動車の販売台数は2021年に660万台に達し、世界の自動車市場の9%を占める。
より高いエネルギー密度
シリコンアノード電池は、従来の黒鉛負極に比べてエネルギー密度が大幅に高いです。Nature Nanotechnology誌に掲載された調査によると、シリコン負極は理論上、黒鉛負極の最大10倍のリチウムイオンを蓄えることができます。このエネルギー密度の向上は、バッテリー寿命の延長や、特に電気自動車や携帯電子機器など、さまざまな用途での性能向上につながります。シリコン負極が電気自動車の航続距離を飛躍的に延ばし、スマートフォンのバッテリー寿命を延ばす可能性があることから、この技術への多額の投資と研究が進められてきました。この性能向上への期待が、シリコンアノード電池市場の成長を後押しする重要な要因となっています。
限られた商業化
シリコンアノード電池の商業化が限定的であることが、市場成長の大きな抑制要因となっています。シリコン負極はその可能性にもかかわらず、サイクル寿命や充電時の体積膨張という課題に直面しています。米国エネルギー省の報告によると、シリコン負極はリチウム化時に最大300%膨張する可能性があり、時間の経過とともに構造劣化と容量低下を招く。こうした技術的なハードルが、シリコンアノード電池の大規模生産と採用を遅らせています。
さまざまな分野でのビジネスチャンス
シリコンアノード電池は、電気自動車、民生用電子機器、再生可能エネルギー貯蔵など、さまざまな分野に大きな機会をもたらしています。国際エネルギー機関によると、世界の電気自動車販売台数は2021年に660万台に達し、2020年から108%増加しました。電気自動車市場のこのような急成長は、より高いエネルギー密度と高速充電機能に対する需要を満たすシリコンアノード電池にとって大きな機会を生み出します。さらに、再生可能エネルギー分野の成長には高度なエネルギー貯蔵ソリューションが必要であり、シリコンアノード電池は送電網の安定性とエネルギー管理を改善する上で重要な役割を果たす可能性があります。
環境への懸念
シリコンアノード電池の生産と廃棄に関する環境上の懸念は、市場成長に対する潜在的な脅威となります。シリコンの採掘と加工は、他の電池材料に比べれば環境への影響は少ないとはいえ、やはり環境への影響があります。Journal of Cleaner Production誌に掲載されたライフサイクル・アセスメントによると、負極用のシリコン・ナノ粒子の生産には多大なエネルギーが必要で、それに伴う炭素排出もあります。さらに、シリコンアノード電池のリサイクルには、従来のリチウムイオン電池と比較して新たな課題があります。
COVID-19の大流行は当初、研究所の閉鎖とサプライチェーンの中断により、シリコンアノード電池の研究開発活動を混乱させました。しかし、この危機は、レジリエンスと持続可能性のための高度なエネルギー貯蔵技術の重要性も浮き彫りにしました。国際エネルギー機関(IEA)によると、パンデミックにもかかわらず、世界の電気自動車販売台数は2020年に41%増加しました。こうした電気自動車の継続的な普及は、景気回復のための技術革新への注目の高まりと相まって、シリコンアノード電池開発への長期投資を加速させる可能性があります。
予測期間中、1500mAh以下のセグメントが最大になる見込み
1500mAh未満セグメントは、予測期間を通じて最大の市場シェアを確保すると予測されています。このセグメントは主に民生用電子機器、特にスマートフォンやウェアラブルデバイスに対応し、大規模かつ成長市場となっています。1500mAh以下の容量はこれらの機器に適しており、機器の設計を大幅に変更することなくエネルギー密度を向上させることができます。この容量範囲のシリコンアノード電池は、スマートフォンにより長い電池寿命を提供し、よりスリムでパワフルなウェアラブルを可能にします。コンシューマー・エレクトロニクスの生産量が多く、これらのデバイスでバッテリー性能の向上が継続的に求められていることが、このセグメントの圧倒的な市場シェアにつながっています。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予測される電気自動車セグメント
電気自動車分野は、予測期間中に最も高いCAGRを示すと予測されます。この急成長の背景には、電気自動車の世界の普及と、より高いエネルギー密度と高速充電機能を備えたバッテリーのニーズがあります。シリコンアノード電池は、電気自動車の航続距離を大幅に延ばし、電気自動車普及の主な障壁の1つに対処する可能性を秘めています。大手自動車メーカーと電池メーカーは、次世代EV電池を開発するため、シリコン負極技術に多額の投資を行っています。シリコン負極が充電時間を短縮し、車両全体の性能を向上させる可能性があることが、このセグメントの高い成長率にさらに貢献しています。
予測期間中、北米地域が最大の市場シェアを占めると予想されます。この優位性は主に、主要技術企業の存在、充実した研究開発投資、政府の支援政策によってもたらされます。カリフォルニア州のような州がゼロ・エミッション車の野心的な目標を設定するなど、この地域は電気自動車の導入に力を入れており、高度なバッテリー技術の需要をさらに促進しています。さらに、主要なシリコンアノード電池開発企業の存在と、自動車メーカーとテクノロジー企業間の提携が、この分野における北米の大きな市場シェアに寄与しています。
予測期間中、アジア太平洋地域が最も高いCAGRを示すと予測されます。この急成長の背景には、バッテリー製造における同地域の優位性、積極的な電気自動車導入目標、再生可能エネルギーへの多額の投資など、いくつかの要因があります。国際エネルギー機関(IEA)によると、中国だけで2021年の世界の電気自動車販売台数の46%を占める。日本や韓国のような国もバッテリー技術革新の最前線にいます。アジア太平洋諸国が次世代電池の開発をリードしようと努力しているため、シリコンアノード電池の需要が急増し、この地域の市場成長が促進されると予想されます。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global Silicon Anode Battery Market is accounted for $4.8 billion in 2024 and is expected to reach $46.1 billion by 2030 growing at a CAGR of 45.5% during the forecast period. A Silicon Anode Battery is an advanced type of lithium-ion battery that uses silicon as the anode material instead of traditional graphite. Silicon has a significantly higher energy storage capacity, allowing for greater energy density, which can extend the battery life and improve performance. Silicon anode batteries hold promise for applications in electric vehicles, consumer electronics, and energy storage.
According to the International Energy Agency, electric car sales reached 6.6 million in 2021, representing 9% of the global car market.
Offer higher energy density
Silicon anode batteries offer significantly higher energy density compared to traditional graphite anodes. According to research published in Nature Nanotechnology, silicon anodes can theoretically store up to 10 times more lithium ions than graphite anodes. This increased energy density translates to longer battery life and improved performance in various applications, particularly in electric vehicles and portable electronics. The potential for silicon anodes to dramatically increase the range of electric vehicles and extend the battery life of smartphones has driven substantial investment and research in this technology. This promise of enhanced performance is a key factor propelling the growth of the silicon anode battery market.
Limited commercialization
The limited commercialization of silicon anode batteries poses a significant restraint to market growth. Despite their potential, silicon anodes face challenges in terms of cycle life and volume expansion during charging. According to a report by the U.S. Department of Energy, silicon anodes can expand up to 300% during lithiation, leading to structural degradation and capacity loss over time. These technical hurdles have slowed down the large-scale production and adoption of silicon anode batteries.
Opportunities in various sectors
Silicon anode batteries present significant opportunities across various sectors, including electric vehicles, consumer electronics, and renewable energy storage. According to the International Energy Agency, global electric car sales reached 6.6 million in 2021, a 108% increase from 2020. This rapid growth in the electric vehicle market creates a substantial opportunity for silicon anode batteries to meet the demand for higher energy density and faster charging capabilities. Additionally, the growing renewable energy sector requires advanced energy storage solutions, where silicon anode batteries could play a crucial role in improving grid stability and energy management.
Environmental concerns
Environmental concerns related to the production and disposal of silicon anode batteries pose a potential threat to market growth. The mining and processing of silicon, while less environmentally impactful than some other battery materials, still have environmental consequences. According to a lifecycle assessment published in the Journal of Cleaner Production, the production of silicon nanoparticles for anodes can have significant energy requirements and associated carbon emissions. Additionally, the recycling of silicon anode batteries presents new challenges compared to traditional lithium-ion batteries.
The COVID-19 pandemic initially disrupted silicon anode battery research and development activities due to laboratory closures and supply chain interruptions. However, the crisis also highlighted the importance of advanced energy storage technologies for resilience and sustainability. According to the International Energy Agency, despite the pandemic, global electric car sales grew by 41% in 2020. This continued growth in electric vehicle adoption, coupled with increased focus on technological innovation for economic recovery, may accelerate long-term investment in silicon anode battery development.
The below 1500 mAh segment is expected to be the largest during the forecast period
The below 1500 mAh segment is predicted to secure the largest market share throughout the forecast period. This segment primarily caters to consumer electronics, particularly smartphones and wearable devices, which represent a large and growing market. The below 1500 mAh capacity is well-suited for these devices, offering improved energy density without significantly altering device designs. Silicon anode batteries in this capacity range can provide longer battery life for smartphones and enable slimmer, more powerful wearables. The high volume of consumer electronics production and the continuous demand for improved battery performance in these devices contribute to this segment's dominant market share.
The electric vehicles segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The electric vehicles segment is projected to have the highest CAGR during the extrapolated period. This rapid growth is driven by the increasing global adoption of electric vehicles and the need for batteries with higher energy density and faster charging capabilities. Silicon anode batteries have the potential to significantly increase the range of electric vehicles, addressing one of the key barriers to EV adoption. Major automakers and battery manufacturers are investing heavily in silicon anode technology to develop next-generation EV batteries. The potential for silicon anodes to reduce charging times and improve overall vehicle performance further contributes to this segment's high growth rate.
During the projected timeframe, the North America region is expected to hold the largest market share. This dominance is primarily driven by the presence of key technology companies, substantial research and development investments, and supportive government policies. The region's strong focus on electric vehicle adoption, with states like California setting ambitious targets for zero-emission vehicles, further fuels the demand for advanced battery technologies. Additionally, the presence of major silicon anode battery developers and partnerships between automotive and technology companies contribute to North America's significant market share in this sector.
Over the forecasted timeframe, the Asia Pacific region is anticipated to exhibit the highest CAGR. This rapid growth is fueled by several factors, including the region's dominant position in battery manufacturing, aggressive electric vehicle adoption targets, and significant investments in renewable energy. According to the International Energy Agency, China alone accounted for 46% of global electric car sales in 2021. Countries like Japan and South Korea are also at the forefront of battery technology innovation. As Asia Pacific countries strive to lead in next-generation battery development, the demand for silicon anode batteries is expected to surge, propelling the region's market growth.
Key players in the market
Some of the key players in Silicon Anode Battery Market include Amprius Technologies, Sila Nanotechnologies, Enovix Corporation, Group14 Technologies, Nexeon Limited, XG Sciences, Enevate Corporation, Nanotek Instruments, OneD Material, Advano, BTR New Material Group Co. Ltd., EIT InnoEnergy SE, Elkem ASA, E-magy, Hitachi Chemical Co., Ltd., LeydenJar Technologies, Targray Technology International, and Daejoo Electronic Materials Co., Ltd.
In June 2024, Group14 Technologies, Inc., the world's largest global manufacturer and supplier of advanced silicon battery materials, announces the signing of five multi-year binding offtake agreements amounting to a minimum commitment of over $300 million with three leading electric vehicle (EV) and two consumer electronic (CE) cell manufacturers across Europe, Asia, and North America. These strategic supply agreements continue to demonstrate Group14's progress in driving the global adoption of next-generation silicon battery technology.
In December 2023, Panasonic Energy Co., Ltd., a Panasonic Group Company, and Sila, a next-generation battery materials company, today announced the signing of a commercial agreement for Sila's high-performance nano-composite silicon anode, Titan SiliconTM.
In March 2023, Amprius Technologies, Inc., a leader in next-generation lithium-ion batteries with its Silicon Anode Platform, is once again raising the bar with the verification of its lithium-ion cell delivering unprecedented energy density of 500 Wh/kg, 1300 Wh/L, resulting in unparalleled run time. At approximately half the weight and volume of state-of-the-art, commercially available lithium-ion cells, the all-new battery cell deliver potential industry-disrupting performance with barrier breaking discharge times. Amprius' next-generation cells are well positioned to power products in the fast-growing aviation and, eventually, electric vehicles markets, estimated to be collectively over $100 billion in battery demand by 2025.