電池不要化がもたらす新たな巨大市場：2026-2046年

サマリー

2026年から2046年にかけて、電気エネルギー貯蔵の市場規模は3倍以上に拡大しますが、特に電池不要貯蔵の分野は4,100億米ドルという巨大な規模に急成長し、現在の20％から約40％のシェアに拡大する見込みです。

今後20年以内に電池市場は飽和状態に達する見込みです。激しい価格競争、最大の応用分野である電気自動車市場の成長鈍化、電力網、データセンター、マイクログリッドの長期蓄電、電磁兵器や核融合発電のパルス電力用途などの重要かつ急成長する新市場からの要求を満たせないことなどがこの背景にあります。電池不要蓄電技術は安全性が高く、寿命が大幅に延長され、成長分野においてより低い蓄電均等化コスト (LCOS) を実現可能です。既に揚水発電単体で年間500億米ドル超の市場規模を示しています。

さらに数十億米ドル規模の新興市場として、エネルギー貯蔵を完全に不要とする新システムが台頭しています。例えば、計画中の第6世代通信 (6G) フェーズ2では、クライアント機器向けにバックスキャッタ技術を採用しています。また、ウェアラブル機器はマルチモードエネルギーハーベスティングを採用しています。

当レポートでは、電池不要技術の市場を調査し、市場背景、電池の課題と電池不要化の動向、電池 vs 非電池エネルギー貯蔵デバイスの市場規模の推移・予測、主な電池不要技術の概要、研究・開発動向、主要企業の取り組み、主要企業のプロファイルなどをまとめています。

キャプション：エネルギー貯蔵デバイス市場 (電池式 vs 非電池式) 出典：Zhar Research レポート「Battery Elimination Creates Large New Markets 2026-2046」

目次

第1章 エグゼクティブサマリーと結論

• レポートの目的と範囲
• 調査手法
• 主な結論
• 電池の現在の課題と代替品が採用される理由
• 電池フリーの選択肢：貯蔵の廃止または代替貯蔵の使用
• センサーからGW電源までの電池廃止の傾向
• 電池不要貯蔵デバイスによるドロップイン交換を超えた電池除去オプション
• インフォグラム：グリッドLDESからの13の脱却ルート
• インフォグラム：データセンターマイクログリッドおよび類似のLDESからの脱却ルート
• 電池不要貯蔵デバイスツールキット・SWOT評価
• ロードマップ
• 市場予測

第2章 イントロダクション

• 概要
• 電池の限界
• リチウムイオン電池火災が継続して発生している状況
• 電動化、電池採用、電池不要化というメガトレンド
• 貯蔵への影響
• 電池式および電池不要式据置型貯蔵技術の持続時間と電力の関係・将来の動向
• 電池のシェア減少の見通し
• LDESの必要性と設計原則

第3章 電池からの脱却ルート：バックスキャッター (EAS、RFID、6G SWIPT)、電池除去回路、その他の電子機器オプション、LDES脱却ルート

• 概要
  • 電池不要貯蔵デバイスによるドロップイン交換を超えた電池除去オプション
  • 貯蔵を削減またはゼロにする戦略
  • 組み合わせ可能な自己駆動型、電池不要のデバイスを実現するもの
• バックスキャッター通信・SWOT
  • 電子物品監視 (EAS) 、パッシブRFIDなど
  • 6G通信とIoT向けSWIPT AmBCとCD-ZED
  • SWOT・その他の進展
• 電池を最小限に抑える回路設計
  • 電池不要回路 (BEC) ：ドローンや電気自動車への応用
  • 断続電力に対応する電子技術：BFree
• V2G、V2H、V2V、太陽光パネルからの直接充電による電池の削減と廃止
• 需要管理：貯蔵不要の太陽光淡水化装置
• エネルギー源管理の進歩
• 仕様調整による電池不要化
  • 電池不要ドローン (センサー・IoT用途)
  • 電池不要カメラ
• 電池不要のエネルギーハーベスティング
  • 概要・主要なエネルギーハーベスティング技術の比較
  • ハーベスティングシステムの要素
  • 音響を含む機械エネルギー回収の詳細
  • 電磁エネルギーの回収の詳細
  • フレキシブル層流エネルギーハーベスティングの重要性
• 長時間エネルギー貯蔵 (LDES) からの脱却ルート
  • 2つのインフォグラムの一般的な状況
  • 世界の例：デンマーク、シンガポール、中国、アメリカ
  • 風力・太陽光の設備利用率とLDES需要の関係
  • 2LDES回避技術に関する研究
  • 家庭エネルギー管理システムの研究

第4章 揚水発電 (PHES・APHES)

• 従来型PHESの概要
• 研究の進歩と可能性の見通し
• 世界のプロジェクトと意図
• 経済性
• 政策提言
• PHESの性能評価
• PHESのSWOT分析
• 山岳地形を必要としない先進的な揚水発電
  • APHESの概要・SWOT
  • 鉱山跡地利用
  • 地下加圧方式 (Quidnet Energy)
  • 重水利用方式 (RheEnergise)
  • 海水・塩水利用 (Cavern Energy、Sizable Energyなど)
  • 海底貯蔵 (StEnSea、Ocean Grazer)
  • 水中エネルギー貯蔵のSWOT分析
  • ハイブリッド技術
  • 最新研究

第5章 固体重力エネルギー貯蔵 (SGES)

• 概要・研究の進捗
  • 一般的な
  • 3段階の運転プロセス
  • 3つの構造形式
  • 揚水発電との比較
  • 基本原理
  • SGESのSWOT分析
  • SGESの性能評価
  • CAPEX課題
  • 運用コスト課題
  • 砂利用の可能性
  • ケーブルではなく油圧ピストン方式
  • その他SGES研究

第6章 圧縮空気エネルギー貯蔵 (CAES)

• 概要・研究の進捗
• 市場拡大と模倣技術
• 市場ポジショニング
• SWOT評価とパラメータ比較
• CAES技術オプション
  • 熱力学
  • 等容積または等圧貯蔵
  • 断熱
• CAESプロジェクト、サブシステムメーカー、目標
  • 概要：最大のプロジェクトは中国で
  • Siemens Energy Germany
  • MAN Energy Solutions Germany
  • CAESの保管時間と放電期間の延長
  • 英国とEUにおける研究
• CAES企業プロファイル
  • ALCAES Switzerland
  • APEX CAES USA
  • Augwind Energy Israel
  • Keep Energy Systems UK formerly Cheesecake
  • Corre Energy Netherlands
  • Huaneng Group China
  • Hydrostor Canada
  • LiGE Pty South Africa
  • Storelectric UK
  • Terrastor Energy Corporation USA

第7章 電力遅延供給型熱エネルギー貯蔵 (ETES)

• 概要・研究の進捗
• 失敗の教訓：Siemens Gamesa, Azelio, Steisdal, Lumenion
• 熱機関アプローチの進展：Echogen USA
• 超高温＋太陽電池方式
  • Antora USA
  • Fourth Power USA
• 熱と電力を同時供給するプラント
  • MGA Thermal Australia
  • Malta Inc Germany

第8章 水素およびその他の化学中間体によるLDES

• 概要・研究の進捗
• LDESにおける水素貯蔵パラメータの評価
• LDESにおける水素、メタン、アンモニア：SWOT評価
• 実プロジェクト例
• H2ESは季節単位の貯蔵用途にのみ最適であり、より後の段階で必要になることが示されている
• 運用データの不足により、異なる結論を示す計算結果も存在する
• LDESシステムにおける水素貯蔵の候補技術

第9章 静電貯蔵：スーパーキャパシタ、擬似キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、その他のBSH

• コンデンサとその変種の場所
• 選択範囲：コンデンサからスーパーキャパシタ、電池まで
• 研究パイプライン：ピュアスーパーキャパシタ
• 研究パイプライン：ハイブリッドアプローチ
• 研究パイプライン：擬似コンデンサ
• スーパーキャパシタとその派生品の実際および潜在的な主要用途
  • 概要
  • 航空機・航空宇宙
  • 電気自動車：AGV、マテリアルハンドリング、自動車、トラック、バス、路面電車、電車
  • グリッド、マイクログリッド、ピークカット、再生可能エネルギー、無停電電源
  • 医療・ウェアラブル
  • 軍事：レーザー砲、レールガン、パルス線形加速兵器、レーダー、トラック、その他
  • 電力・信号エレクトロニクス、データセンターの即時復旧
  • 溶接
• スーパーキャパシタ企業分析 (103社)
• リチウムイオンコンデンサおよびその他の電池スーパーコンデンサハイブリッドBSH貯蔵
  • 定義・選択肢
  • 市場ポジショニング
  • エネルギー密度比較
  • インフォグラフィック：市場ニーズと技術比較
  • 研究分析・提言
  • SWOT分析・ロードマップ