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市場調査レポート
商品コード
1569873
3Dプリント電池市場の2030年までの予測: 電池タイプ、電池構成、製品タイプ、生産規模、3Dプリント技術、エンドユーザー、地域別の世界分析3D-Printed Battery Market Forecasts to 2030 - Global Analysis by Type of Battery, Battery Configuration, Material, Production Scale, 3D Printing Technology, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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3Dプリント電池市場の2030年までの予測: 電池タイプ、電池構成、製品タイプ、生産規模、3Dプリント技術、エンドユーザー、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、世界の3Dプリント電池市場は2024年に319億米ドルを占め、予測期間中のCAGRは21.4%で成長し、2030年には1,030億7,000万米ドルに達すると予測されています。
3Dプリンティング電池は、積層造形(3Dプリンティング)技術を用いて製造されるエネルギー貯蔵装置です。このプロセスでは、導電性材料、電解質、その他の電池部品を層ごとに蒸着し、カスタム形状やサイズを作成します。複雑で多段階の組み立て工程に依存する従来のバッテリーとは異なり、3Dプリンティングでは、より効率的な材料の使用と迅速な試作が可能になります。このようなバッテリーは、性能を向上させ、コストを削減し、ウェアラブル電子機器、医療機器、電気自動車などの特定の用途に合わせて調整することができ、バッテリーの設計と製造における柔軟性と革新性を提供します。
持続可能性と環境に優しいプロセス
アディティブ・マニュファクチャリングは、従来のバッテリー製造に比べて材料の廃棄を大幅に削減し、資源効率を高めます。さらに、3Dプリンティングでは、環境に優しい材料をバッテリー部品に使用できるため、環境への影響をさらに最小限に抑えることができます。これは、特に電気自動車や再生可能エネルギーなどの業界において、より環境に優しいエネルギー貯蔵ソリューションに対する世界の需要の高まりと一致しています。廃棄物を減らし、持続可能な材料の使用を可能にすることで、3Dプリント電池は環境意識の高い消費者や企業にアピールし、イノベーションを促進して市場の成長を加速します。
規制と安全性への懸念
3Dプリント電池は新素材と製造技術を伴うため、特に電気自動車、航空宇宙、医療機器などの重要な分野での応用には、安全性と既存規格への準拠を確保するための厳格なテストが必要となります。この新興技術に特化した確立された規制がないため、製品承認が遅れ、開発コストが増大し、メーカーにとって不確実性が生じる可能性があります。さらに、電池の性能、安定性、過熱や液漏れといった潜在的な危険性に対する懸念が、普及を阻むさらなる障壁となり、市場の成長と技術革新を遅らせています。
固体電池技術の進歩
従来のリチウムイオン電池に比べて安全性が向上し、寿命が長いことで知られるソリッド・ステート・バッテリーなど、ソリッド・ステート・バッテリー技術の進歩。これらは、3Dプリンティングの精度とカスタマイズ機能によるメリットです。さらに、3Dプリンティングは、固体電解質の効率的な統合とコンパクトな設計を可能にし、これらの次世代電池の性能を高めます。この相乗効果により、電気自動車や再生可能エネルギー貯蔵用の高性能電池の開発が加速され、生産の迅速化、コストの削減、設計の柔軟性の向上が実現し、市場が活性化します。
知的財産と特許の課題
知的財産(IP)と特許の課題は、イノベーションと市場参入を制限します。新素材や新プロセスが開発されるにつれ、特許の確保は企業にとってその進歩を保護するために極めて重要になります。しかし、特許の重複請求や独自技術をめぐる紛争は法廷闘争に発展し、研究開発や共同作業を阻害する可能性があります。特に小規模な企業は、複雑な知的財産権の状況を乗り切るのが難しく、製品の発売が遅れたり、コストが増大したり、投資が抑制されたりする可能性があります。これは新規参入企業にとって障壁となり、業界全体の技術革新と商業化のペースを遅らせることになります。
COVID-19の影響
COVID-19の大流行は、世界のサプライチェーンを混乱させ、製造活動を停止させることで、3Dプリント電池市場に悪影響を与えました。操業停止や規制により原材料が不足し、研究開発プロジェクトが遅れ、新技術への投資が減少しました。多くの企業が財政的な制約に直面し、3Dプリント電池のような革新的なソリューションを採用する能力が制限されました。さらに、パンデミック(世界的大流行)の影響で、電気自動車、家電、産業用途の需要が減少したことも、市場の成長を鈍化させました。
予測期間中、ポリマーセグメントが最大になる見込み
ポリマーセグメントは、柔軟で軽量かつ高性能なバッテリーコンポーネントの作成を可能にすることで、有利な成長を遂げると推定されます。ポリマーは電解質、電池セルのセパレーターとして使用でき、耐久性と安定性を向上させる。導電性ポリマーの進歩により、3Dプリント電池はより優れた導電性とエネルギー貯蔵効率を達成することができます。しかし、一部のポリマーの導電性や熱安定性が限定的であるなどの課題は、市場成長に影響を及ぼす可能性があります。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予想される自動車分野
自動車分野は、先進的で効率的なエネルギー貯蔵ソリューションへの需要が高まっていることから、予測期間中に最も高いCAGR成長が見込まれます。自動車産業がますます電気自動車(EV)へとシフトしていく中、性能、航続距離、安全性を高めることができる革新的なバッテリー技術へのニーズが高まっています。この分野は3Dプリント電池の採用と開発を加速させ、研究と製造への投資につながります。しかし、それはまた競争を激化させ、性能のハードルを高め、市場をさらに牽引します。
アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国などの国々で高度なエネルギー貯蔵ソリューションに対する需要が増加していることから、予測期間中に最大の市場シェアを占めると予測されます。同地域は技術革新に重点を置いており、電気自動車や再生可能エネルギーへの投資の増加と相まって、市場の潜在力を高めています。加えて、政府の支援政策や積層造形における研究活動の活発化も市場拡大に寄与しています。全体として、アジア太平洋地域は、その技術力と製造能力を活用し、3Dプリント電池市場の主要プレーヤーとして台頭しつつあります。
北米は、技術の進歩とカスタマイズされたエネルギー貯蔵ソリューションに対する需要の増加により、予測期間中に最も高いCAGRを示すと予測されています。この地域は、研究機関やハイテク企業の支援を受けて技術革新に力を入れており、電気自動車、家電製品、再生可能エネルギー貯蔵などの用途向けに3Dプリント電池の開発を加速させています。しかし、高い製造コストや技術的障壁といった課題も残されています。
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 3D-Printed Battery Market is accounted for $31.9 billion in 2024 and is expected to reach $103.07 billion by 2030 growing at a CAGR of 21.4% during the forecast period. A 3D-printed battery is an energy storage device manufactured using additive manufacturing (3D printing) technology. This process involves layer-by-layer deposition of conductive materials, electrolytes, and other battery components to create custom shapes and sizes. Unlike traditional batteries, which rely on complex, multi-step assembly processes, 3D printing allows for more efficient material usage, faster prototyping. These batteries can enhance performance, reduce costs, and be tailored for specific applications such as wearable electronics, medical devices, and electric vehicles, offering flexibility and innovation in battery design and manufacturing.
Sustainability and environmentally friendly processes
Additive manufacturing significantly reduces material waste compared to traditional battery production, making it more resource-efficient. Additionally, 3D printing allows for the use of eco-friendly materials in battery components, further minimizing environmental impact. This aligns with growing global demands for greener energy storage solutions, particularly in industries like electric vehicles and renewable energy. By reducing waste and enabling the use of sustainable materials, 3D-printed batteries appeal to environmentally conscious consumers and businesses, fostering innovation and accelerating market growth.
Regulatory and safety concerns
Since 3D-printed batteries involve new materials and manufacturing techniques, they require rigorous testing to ensure safety and compliance with existing standards, especially for applications in critical sectors like electric vehicles, aerospace, and medical devices. The lack of established regulations specific to this emerging technology can delay product approvals, increase development costs, and create uncertainty for manufacturers. Furthermore, concerns over battery performance, stability, and potential hazards like overheating or leakage add additional barriers to widespread adoption, slowing market growth and innovation.
Advancements in solid-state battery technology
Advancements in solid-state battery technology such as solid-state batteries, known for their improved safety and longer lifespan compared to traditional lithium-ion batteries. These are the benefits from 3D printing's precision and customization capabilities. Moreover, 3D printing allows for the efficient integration of solid electrolytes and compact designs, enhancing the performance of these next-generation batteries. This synergy accelerates the development of high-performance batteries for electric vehicles, renewable energy storage, offering faster production, reduced costs, and greater design flexibility, thus boosting the market.
Intellectual property and patent challenges
Intellectual property (IP) and patent challenges limits innovation and market entry, as new materials and processes are developed, securing patents becomes crucial for companies to protect their advancements. However, overlapping patent claims or disputes over proprietary technologies can lead to legal battles, stifling research, development, and collaboration. Smaller companies, in particular, may face difficulties navigating complex IP landscapes, which can delay product launches, increase costs, and discourage investment. This creates barriers for new entrants, slowing the overall pace of innovation and commercialization in the industry.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic negatively impacted the 3D-printed battery market by disrupting global supply chains and halting manufacturing activities. Lockdowns and restrictions led to shortages of raw materials, delayed research and development projects, and reduced investments in new technologies. Many companies faced financial constraints, limiting their ability to adopt innovative solutions like 3D-printed batteries. Additionally, decreased demand for electric vehicles, consumer electronics, and industrial applications during the pandemic slowed the market's growth.
The polymers segment is expected to be the largest during the forecast period
The polymers segment is estimated to have a lucrative growth, by enabling the creation of flexible, lightweight, and high-performance battery components. Polymers can be used as electrolytes, separators in battery cells, offering enhanced durability and stability. With advancements in conductive polymers, 3D-printed batteries can achieve better conductivity and energy storage efficiency. However, challenges like limited conductivity and thermal stability of some polymers may affect market growth.
The automotive segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The automotive segment is anticipated to witness the highest CAGR growth during the forecast period, due to driving demand for advanced and efficient energy storage solutions. As the automotive industry increasingly shifts towards electric vehicles (EVs), there is a growing need for innovative battery technologies that can enhance performance, range, and safety. This segment accelerates the adoption and development of 3D-printed batteries, leading to investments in research and manufacturing. However, it also intensifies competition and raises the bar for performance and further drives the market.
Asia Pacific is projected to hold the largest market share during the forecast period due to increasing demand for advanced energy storage solutions in countries like China, Japan, and South Korea. The region's strong emphasis on technological innovation, coupled with rising investments in electric vehicles and renewable energy, boosts market potential. Additionally, supportive government policies and growing research activities in additive manufacturing contribute to market expansion. Overall, Asia Pacific is emerging as a key player in the 3D-printed battery market, leveraging its technological prowess and manufacturing capabilities.
North America is projected to have the highest CAGR over the forecast period, owing to advancements in technology and increasing demand for customized energy storage solutions. The region's strong emphasis on innovation, supported by research institutions and tech companies, accelerates the development of 3D-printed batteries for applications such as electric vehicles, consumer electronics, and renewable energy storage. However, challenges such as high production costs and technical barriers remain.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the 3D-Printed Battery Market include Additive Industries, Ampcera, Battery Streak, Blackstone Resources, Enovix, Exone, Graphene 3D Lab, KeraCel, Lithoz, NanoGraf, Nanoscribe, Nexa3D, Optomec, Printed Energy, Prusa Research, Sakti3, Sila Nanotechnologies, Solid Power, Voxeljet and Xerox.
In July 2024, Enovix signed collaboration agreement with fortune 200 company, to provide silicon batteries for a fast-growing IoT product category that already has tens of millions of users globally.
In June 2024, Enovix signed agreement to deliver high-performance batteries for mixed reality headset, Enovix will receive an immediate one-time payment for tooling to support battery pack dimensions followed by payments for the delivery of both sample and production quantities.