表紙:ナトリウムイオン電池 (SIB) の技術開発動向と市場予測(~2035年)
市場調査レポート
商品コード
1419615

ナトリウムイオン電池 (SIB) の技術開発動向と市場予測(~2035年)

<2024> SIBs Technology Development Trends and Market Forecast (~2035)

出版日: | 発行: SNE Research | ページ情報: 英文 201 Pages | 納期: お問合せ

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ナトリウムイオン電池 (SIB) の技術開発動向と市場予測(~2035年)
出版日: 2024年01月23日
発行: SNE Research
ページ情報: 英文 201 Pages
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概要

2022年、炭酸リチウムの価格は1トンあたり60万人民元(約1億1,100万ウォン)で取引されました。前年のリチウムの平均販売価格が約11万人民元(約2,000万ウォン)だったことを考えると、大幅な値上がりです。このように、価格が不安定なリチウム価格の高騰は、ナトリウムイオン電池の重要性が高まりつつあります。

SIB (ナトリウムイオン電池) は、中国最大の電池会社CATLが2021年に次世代電池として開発・生産を発表しました。SIBは、リチウムイオン電池(LIB)が主流の二次電池市場で、価格競争力を武器に商品化を図ろうとしている次世代電池です。エネルギー密度はLIBに劣るものの、電気化学的安定性が高く、低温での容量保持率や充放電性能が高いです。

ナトリウムはリチウムは化学的・電気化学的性質が類似しています。そのため、SIBの製造工程はLIBの製造に転用できるように設計されているという利点があります。そのため、魅力的な産業に成長しつつあり、中国市場を皮切りに本格的な市場への浸透を進めつつあります。

中国ではすでに、SIBを利用した二輪車や電気自動車の発売が始まっています。ただし、2023年にEV市場が本格的に調整期間に入ると、SIBの返金販売価格は2024年1月時点でトン当たり86,000元まで下落しました。原材料価格の下落は、SIBの低コスト競争力を無意味なものとし、2022年の競合に続いて量産を計画していた多くのSIBサプライヤーの懸念に拍車をかけています。

当レポートでは、世界のナトリウムイオン電池 (SIB) の技術・市場動向について分析しております。技術分析では、主要部品 (カソード (正極)・アノード (負極)・電解質・セパレーター) の現在の主な製造手法・中核技術や今後の開発の方向性などを調査しております。また市場分析では、LFP (リン酸鉄リチウムイオン) 電池と比較しての価格競争力の見通しや、業界内の普及率の推移、各製品の需要量・市場規模などを調査・予測しております。

当レポートの長所

1. 技術

  • 最新の技術動向と企業・技術動向:SIBの材料別
  • 合成プロセス:材料別
  • 各社の中核特許技術:材料別
  • SNE Researchの技術的知見(課題と発展の方向性)

2. 市場

  • 試作段階と量産段階のBOM (部品表) コストの計算
  • 価格競合分析:LFP電池の価格予測のシナリオ間比較
  • 市場普及率・産業分析と分野別の普及率分析による、需要・市場規模の分析
  • SIBの材料と電池の供給予測(2035年まで)
  • 世界のナトリウムイオン電池の関連企業33社の動向調査

目次

第1章 イントロダクション

  • 電池開発の歴史
    • 二次電池の概要
    • 鉛蓄電池
    • ニッケル水素電池
    • ニッケルカドミウム電池
    • リチウムイオン電池
  • リチウムイオン電池の問題点

第2章 ナトリウムイオン電池(SIB)

  • SIBの定義と特徴
    • SIBの定義
    • SIBの特徴
    • LIBとSIBの性能・特性の比較
  • SIBの利点
  • SIBの欠点と限界
  • SIBの製造プロセス

第3章 SIBのカソード材料

  • カソード材料の特性
  • カソード材料の種類
    • 層状酸化物
    • ポリアニオン化合物
    • プルシアンブルー類似体(PBA)
    • プルシアンホワイト(PW)
  • カソード材料の合成法
    • 層状酸化物
      • 固体法
      • ゾルゲル法
      • 油中水型 (W/I/O) エマルジョン乾燥法
    • ポリアニオン化合物
      • 固体法
      • ゾルゲル法
      • 水熱合成
      • 有機酸溶解
      • メカノケミカル合成
    • プルシアンブルー類似体(PBA)
      • 共沈法
      • 電着法
  • カソード材料の主要特許:種類別
  • カソード材料の最新動向
    • 層状酸化物
    • ポリアニオン化合物
    • プルシアンブルー類似体(PBA)

第4章 SIBのアノード材料

  • アノード材料の特性
  • アノード材料の種類
    • 挿入型
    • 有機化合物
    • 変換・反応型
    • 合金化型
    • 変換・合金化型
  • アノード材料の合成方法
    • 挿入型
      • ハードカーボン
      • 参考:ハードカーボンの原材料の種類
      • ソフトカーボン:Hina Battery
      • ソフトカーボン:Sinopec
      • チタン系酸化物:水熱合成
      • チタン系酸化物:ソルボサーマル合成
      • チタン系固形酸化物
    • 変換・反応型
      • リン化物:機械粉砕
      • 硫化物:酸い熱合成
      • 金属セレン化物:水熱合成
      • 金属セレン化物:気相塩類化
    • 合金化型
      • 置換
    • 変換・合金化型
      • セレン化物:ソルボサーマル合成
      • セレン化物:化学反応
      • 硫化物:ソルボサーマル合成
      • 硫化物:固体
  • アノード材料の中核特許:種類別
  • アノード材料の最新動向
    • 挿入型
    • 有機化合物
    • 変換反応
    • 合金材料
    • 変換合金材料

第5章 SIBの電解質

  • 電解質の特性
  • 電解質の種類
    • 有機電解質
    • イオン液体電解質
    • 水性電解質
    • 無機固体電解質
    • ゲルポリマー電解質
    • ハイブリッド電解質
  • 電解質の合成法
    • 液体電解質の合成法
    • 固体電解質の合成法
  • 電解質の溶媒
  • 電解質の中核特許:材質別
  • 電解質の最新動向
    • イオン液体電解質
    • 無機固体電解質
    • ゲルポリマー電解質

第6章 SIBのセパレーター

  • セパレーターの特性
  • セパレーターの種類
    • ポリオレフィン複合セパレーター
    • 不織布セパレーター
  • セパレーターの合成方法
    • ポリオレフィン複合材製セパレーター
    • 不織布製セパレーター
  • セパレーターの中核特許:材料別
  • セパレーターの最新動向

第7章 SNEの分析:技術

  • SIBの問題点:材質別
    • カソード材料の問題点
      • 層状酸化物
      • PBA
      • ポリアニオン化合物
    • アノード材料の問題点
      • 挿入型
      • 有機材料
      • 変換・合金化型
    • 電解質の問題
    • セパレーターの問題
  • SIBの開発の方向性

第8章 SIBの価格予測

  • SIBのコスト分析
    • 試作段階のBOMコスト
    • 量産段階のBOMコスト
  • SIBの価格予測
  • 価格競争力の分析

第9章 SIB市場の現状と予測

  • 二次電池市場の予測
    • 世界の二次電池市場の中長期的予測(容量)
  • SIBの業界普及度の分析
    • 電気自動車の需要の分析
    • 電気自動車の普及率の分析
      • 保守的なシナリオ
      • 楽観的なシナリオ
    • LEV(小型電気自動車)普及率の分析
      • 保守的なシナリオ
      • 楽観的なシナリオ
    • ESS普及率の分析
      • ESS市場の予測:地域別
      • 保守的なシナリオ
      • 楽観的なシナリオ
  • SIBの需要予測:シナリオ別
    • SIBの需要予測:保守的なシナリオによる予測
    • SIBの市場規模予測:保守的なシナリオによる予測
    • SIBの需要予測:楽観的なシナリオによる予測
    • SIBの市場規模予測:楽観的なシナリオによる予測
  • 産業チェーンの概略
  • 業界チェーン:電池メーカー
    • SIBの生産能力
    • SIBの供給シナリオ
  • 産業チェーン:カソード材料
    • SIBカソード材料の特徴と主要企業:種類別
    • SIBカソード材料の生産能力の予測
  • 産業チェーン:アノード材料
    • SIBカソード材料の特徴と主要企業:種類別
    • SIBカソード材料の生産能力の予測
  • 産業チェーン:電解質
    • SIBカソード材料の特徴と主要企業:種類別
    • SIBカソード材料の生産能力の予測

第10章 SIBの開発状況:企業別

  • 中国
    • CATL
    • Hina Battery
    • Huayang Energy
    • ZOOLNASM
    • Lifun
    • Malion
    • ET
    • Yadi Huayu
    • Transimage (TIC)
    • VEKEN
    • DFD
    • SQ Group
    • BTR
    • Great Power
    • BYD
    • Weifang Energy
    • ZEC
    • Ronbay
    • Shanshan
    • NTEL
    • Tuna Corporation
  • 日本
    • NGK INSULATIORS
    • Kuraray
    • Mitsui Metals
    • Nippon Electric Glass
  • 韓国
    • Aekyung Chemical
    • Energy 11 
  • 英国
    • Faradion
  • フランス
    • Tiamet
  • スウェーデン
    • Altris
  • 米国
    • Natron Energy
    • Novasis
  • インド
    • Indi Energy
目次
Product Code: 216

In 2022, the price of lithium carbonate was traded at 600,000 yuan (about 111 million won) per ton. Considering that the average lithium sales price in the previous year was about 110,000 yuan (about 20 million won), it was a huge increase of price.

As such, the surge in lithium prices with high price instability has added weight to the emergence of sodium-ion batteries. SIBs were announced for development and production as the next-generation battery by China's largest battery company, CATL, back in 2021.

SIBs are the next-generation batteries that are currently trying to commercialize their price competitiveness as weapons in the secondary battery market, where lithium-ion batteries (LIBs) are the mainstream. It is a battery using sodium as a raw material instead of lithium. Although its energy density is lower than that of LIB, it has high electrochemical stability, high capacity retention rate at low temperature and high charging / discharging performance.

Sodium is a metal located in Group 1 of the Periodic Table with lithium and has similar chemical / electrochemical properties. Therefore, the manufacturing process of SIBs has the advantage of being designed to be convertible into LIBs manufacturing. As such, the entry into the SIBs industry shows the unity of the fundamental activities (operation, marketing, service) and support activities (technology development, manpower). So it is growing into an attractive industry and is preparing for full-scale market penetration starting with Chinese market.

China has already begun the launch of two-wheeled vehicles and electric vehicles using SIBs. Yadi, China's leading electric motorcycle company, established its subsidiary company Huayu and launched the electric motorcycle model 'Ji Na No.1' in late 2023. And in January 2024, the Chinese electric vehicle brand JAC began selling Huaxianzi electric vehicles using 32140 cylindrical sodium ion battery of Hina Battery.

However, as EV market entered the chasm section in earnest in 2023, it fell to 86,000 yuan per ton as of January 2024. The drop in raw material prices has made the low-cost competitiveness of sodium-ion batteries meaningless, adding to the concerns of many sodium-ion battery suppliers who planned to mass-produce them following CATL in 2022.

This report covers the current status and prospects of sodium-ion batteries based on 2023 battery market, where raw material prices have bottomed out.

First, the technology part deals with a development direction, synthesis method, and core patents of the four major materials (Cathode, Anode, Electrolyte, Separator) of companies and predicts future technology direction through insight of SNE Research.

In the market analysis, the forecast of price, which is the most important part, was compared with LFP to analyze future competitiveness, and the battery industry forecast, which is the core data of SNE research, was applied to the penetration industry to understand the demand and market size of each product.

Through this report, you can look at the latest trends in sodium-ion batteries and see if there is any investment value that can be another layout for manufacturers to expand product positioning in the future battery market.

The strong point of this report:

1. Technology

  • The latest technological trends and corporate technology trends by materials of SIBs
  • Synthesis process by materials
  • Core patent technology of companies by materials
  • Technical insights of SNE Research (problems and development directions)

2. Market

  • The cost BOM calculation of the pilot step and mass production step
  • Analysis of price competitiveness comparing the price forecast of LFP batteries across scenarios.
  • Analysis of demand and market size through market penetration industry analysis and sector-by-sector penetration rate analysis
  • Supply forecast of SIBs' material and battery (~2035)
  • Understanding trends of 33 global companies related to sodium-ion batteries

The above contents are divided into 10 chapters, and the approximate contents of each item are as shown in the table of contents below. (201 page in total)

Table of Contents

1. Introduction

  • 1.1. History of Battery Development
    • 1.1.1. Introduction of Secondary Batteries
    • 1.1.2. Lead-Acid Battery
    • 1.1.3. Ni-MH Battery
    • 1.1.4. Nickel Cadmium Battery
    • 1.1.5. Li-ion Battery
  • 1.2. Problems of Lithium-ion Batteries

2. Sodium-ion Batteries (SIBs)

  • 2.1. Definition and Characteristics of SIBs
    • 2.1.1. Definition of SIBs
    • 2.1.2. Characteristics of SIBs
    • 2.1.3. Comparison of performance characteristics of LIBs vs SIBs
  • 2.2. Advantages of SIBs
  • 2.3. Disadvantages and Limits of SIBs
  • 2.4. Manufacturing Process of SIBs

3. Cathode Materials of SIBs

  • 3.1. Characteristics of Cathode Materials
    • 3.1.1. Research Direction of Cathode Materials
  • 3.2. Types of Cathode Materials
    • 3.2.1. Layered Oxides
    • 3.2.2. Polyanion Compounds
    • 3.2.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)
    • 3.2.4. Prussian White (PW)
  • 3.3. Synthesis Method of Cathode Materials
    • 3.3.1. Layered Oxides
      • Solid-state method
      • Sol-gel method
      • Water-in-oil type emulsion-drying method
    • 3.3.2. Polyanion Compounds
      • Solid-state method
      • Sol-gel method
      • Hydrothermal synthesis
      • Organic acid dissolution
      • Mechanochemical synthesis
    • 3.3.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)
      • Co-precipitation method
      • Electrodeposition method
  • 3.4. Core Patents by Types of Cathode Materials
  • 3.5. Latest Trends of Cathode Materials
    • 3.5.1. Layered Oxides
    • 3.5.2. Polyanion Compounds
    • 3.5.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)

4. Anode Materials of SIBs

  • 4.1. Characteristics of Anode Materials
  • 4.2. Types of Anode Materials
    • 4.2.1. Intercalation Type
    • 4.2.2. Organic Compounds
    • 4.2.3. Conversion Reaction Type
    • 4.2.4. Alloying Type
    • 4.2.5. Conversion-Alloying Type
  • 4.3. Synthesis Method of Anode Materials
    • 4.3.1. Intercalation Type
      • Hard Carbon
      • Reference. Raw Material Types of Hard Carbon
      • Soft Carbon-Hina Battery
      • Soft Carbon-Sinopec
      • Ti-based Oxides-Hydrothermal
      • Ti-based Oxides-Solvothermal
      • Ti-based Oxides-Solid-state
    • 4.3.2. Conversion Reaction Type
      • Phosphides-Mechanical Milling
      • Sulfides-Hydrothermal
      • Metal Selenides-Hydrothermal
      • Metal Selenides-Gas-phase salinization
    • 4.3.3. Alloying type
      • Replacement
    • 4.3.4. Conversion-Alloying type
      • Selenides-Solvothermal
      • Selenides-Chemical reaction
      • Sulfides-Solvothermal
      • Sulfides-Solid-state
  • 4.4. Core Patent by Types of Anode Materials
  • 4.5. Latest Trends of Anode Materials
    • 4.5.1. Intercalation Type
    • 4.5.2. Organic Compound
    • 4.5.3. Conversion Reaction
    • 4.5.4. Alloying Materials
    • 4.5.5. Conversion-Alloying Materials

5. Electrolytes of SIBs

  • 5.1. Characteristics of Electrolytes
    • 5.1.1. Role of Electrolytes
    • 5.1.2. Key Assessment Factors of Electrolytes
  • 5.2. Types of Electrolytes
    • 5.2.1. Organic Electrolytes
    • 5.2.2. Ionic Liquids Electrolytes
    • 5.2.3. Aqueous Electrolytes
    • 5.2.4. Inorganic Solid Electrolytes
    • 5.2.5. Gel Polymer Electrolytes
    • 5.2.6. Hybrid Electrolytes
  • 5.3. Synthesis Methods of Electrolytes
    • 5.3.1. Synthesis Methods of Liquid Electrolytes
    • 5.3.2. Synthesis Methods of Solid Electrolytes
  • 5.4. Solvents of Electrolytes
  • 5.5. Core Patent by Material Types of Electrolytes
  • 5.6. Latest Trends of Electrolytes
    • 5.6.1. Ionic Liquids Electrolytes
    • 5.6.2. Inorganic Solid Electrolytes
    • 5.6.3. Gel Polymer Electrolytes

6. Separators of SIBs

  • 6.1. Characteristics of Separators
  • 6.2. Types of Separators
    • 6.2.1. Polyolefin Composite Separators
    • 6.2.2. Nonwoven Separators
  • 6.3. Synthesis Methods of Separators
    • 6.3.1. Polyolefin Composite Separators
    • 6.3.2. Nonwoven Separators
  • 6.4. Core Patents by Materials of Separators
  • 6.5. Latest Trends of Separators

7. SNE Insight-Technology

  • 7.1. Problems by Materials of SIBs
    • 7.1.1. Problems of Cathode Materials
      • Layered oxides
      • PBAs
      • Polyanion Compounds
    • 7.1.2. Problems of Anode Materials
      • Intercalation type
      • Organic Material
      • Conversion&Alloying type
    • 7.1.3. Problems of Electrolytes
    • 7.1.4. Problems of Separators
  • 7.2. Development Direction of SIBs

8. Price Forecast of SIBs

  • 8.1. Cost Analysis of SIBs
    • 8.1.1. Cost BOM of The Pilot Step
    • 8.1.2. Cost BOM of The Mass Production Step
  • 8.2. Price Forecast of SIBs
  • 8.3. Analysis of Price Competitiveness

9. SIBs Market Status and Forecast

  • 9.1. Market Forecast of Secondary Batteries
    • Mid to Long-Term Market Forecast of Global Secondary Battery (Capacity)
  • 9.2. Analysis of SIBs Penetration Industry
    • 9.2.1. Analysis of Electric Vehicle Demand
    • 9.2.2. Analysis of Electric Vehicle Penetration Rate
      • Conservative Scenario
      • Positive Scenario
    • 9.2.3. Analysis of LEV(light ev) Penetration Rate
      • Conservative Scenario
      • Positive Scenario
    • 9.2.4. Analysis of ESS Penetration Rate
      • Market Forecast of ESS by Region
      • Conservative Scenario
      • Positive Scenario
  • 9.3. Demand Forecast by SIBs Scenario
    • 9.3.1. Demand Forecast of SIBs by Conservative Scenario
    • 9.3.2. Market Size Forecast of SIBs by Conservative Scenario
    • 9.3.3. Demand Forecast of SIBs by Positive Scenario
    • 9.3.4. Market Size Forecast of SIBs by Positive Scenario
  • 9.4. Introduction of Industry Chain
  • 9.5. Industry Chain-Battery Manufacturers
    • 9.5.1. Production Capacity of SIBs
    • 9.5.2. Scenario of SIBs Supply
  • 9.6. Industry Chain-Cathode Materials
    • 9.6.1. Characteristics by Types of SIBs Cathode Material and Major Companies
    • 9.6.2. Production Capacity Forecast of SIBs Cathode Materials
  • 9.7. Industry Chain-Anode Materials
    • 9.7.1. Characteristics by Types of SIBs Anode Material and Major Companies
    • 9.7.2. Production Capacity Forecast of SIBs Anode Materials
  • 9.7. Industry Chain-Electrolytes
    • 9.7.1. Characteristics by Types of SIBs Electrolyte and Major Companies
    • 9.7.2. Production Capacity Forecast of SIBs Electrolytes

10. SIBs Development Status of Companies

  • 10.1. China
    • 10.1.1. CATL
    • 10.1.2. Hina Battery
    • 10.1.3. Huayang Energy
    • 10.1.4. ZOOLNASM
    • 10.1.5. Lifun
    • 10.1.6. Malion
    • 10.1.7. ET
    • 10.1.8. Yadi Huayu
    • 10.1.9. Transimage (TIC)
    • 10.1.10. VEKEN
    • 10.1.11. DFD
    • 10.1.12. SQ Group
    • 10.1.13. BTR
    • 10.1.14. Great Power
    • 10.1.15. BYD
    • 10.1.16. Weifang Energy
    • 10.1.17. ZEC
    • 10.1.18. Ronbay
    • 10.1.19. Shanshan
    • 10.1.20. NTEL
    • 10.1.21. Tuna Corporation
  • 10.2. Japan
    • 10.2.1. NGK INSULATIORS
    • 10.2.2. Kuraray
    • 10.2.3. Mitsui Metals
    • 10.2.4. Nippon Electric Glass
  • 10.3. Korea
    • 10.3.1. Aekyung Chemical
    • 10.3.2. Energy 11
  • 10.4. UK
    • Faradion
  • 10.5. France
    • Tiamet
  • 10.6. Sweden
    • Altris
  • 10.7. USA
    • 10.7.1. Natron Energy
    • 10.7.2. Novasis
  • 10.8. India
    • Indi Energy