市場概要
次世代負極材市場は、予測期間中（2024-2031年）に高いCAGRに達すると推定されます。
次世代負極材料には、リチウムチタン酸化物、シリコングラフェン、シリコン/シリコン酸化物ブレンド、シリコン-炭素複合材料などがあり、電池に使用されています。多額の投資と活発な研究の継続により、これらの種類は市場で重要な役割を果たしています。次世代負極材料は、電子自転車、電気自動車、エネルギー貯蔵システム、家電製品、タブレットや携帯電話などの電動工具などの重要な用途のリチウムイオン電池に広く使用されています。
シリコンは、黒鉛負極材料の10倍まで充電容量を向上させることにより、充電速度を向上させることができるため、電池で一般的に使用される材料の1つです。また、軽くて体積が小さいため、小型電池の製造に適しています。また、モバイル機器などのIT機器やドローンなどの超小型航空機にも活用できます。
出典 DataM Intelligence分析（2022年）
次世代負極材市場のダイナミクス
次世代負極材の世界市場は、電池性能向上のための材料ニーズが後押ししています。
電池性能向上のための材料ニーズ
電池の改良ペースが遅いのは、主に化学的な理由によるものです。従来のリチウムイオン電池の負極は黒鉛の形をした炭素ですが、これはエネルギー密度の限界を超えています。電池の性能を向上させるには新しい負極材料が必要で、その材料がシリコンです。シリコンは比容量が高く、堆積量が多く、インターカレーション電位が低いため、リチウムイオン電池の次世代負極材料と考えられています。シリコンはグラファイトの最大10倍のリチウムを保持することができ、電池のエネルギーを大幅に増加させることができます。各国は、より効果的な電池を開発するために多額の投資を行っています。例えば、2020年、NEIコーポレーションと3DBattery Companyは、BIRDエネルギー・プログラムにより、低コストで高性能なリチウムイオン電池の開発につながる先進的な負極材料と水性電極堆積法を統合するため、両社に90万ドルの助成金を授与したと発表しました。この助成金は、米国エネルギー省とイスラエル・エネルギー省、イスラエル・イノベーション庁から授与されました。
殺傷能力が高まり、敵対的な戦場が急増する中、安全確保のために偵察用ドローンなどの新技術が定期的に導入されています。ドローンは、現場に持ち運べるほど軽量で、ミッションの目的を効果的に達成するのに十分な飛行時間に貢献する必要があります。2021年、アンプリウス・テクノロジーズは、米陸軍の迅速能力・重要技術局との契約を獲得したと発表しました。この契約には、米陸軍が使用するドローンシステムなどの無人航空機システム用途で使用される高エネルギー密度リチウムイオン電池の開発と検証が含まれます。同軍は、約100%強化されたバッテリー性能の恩恵を受け、商業的に入手可能な100%シリコン負極バッテリーを使用したすべてのモバイル・パワー・デバイスのランタイムを2倍にすることができます。
電池容量の拡大と劣化
シリコンは、現在の黒鉛負極の約10倍のエネルギー密度を持つため、望ましい負極材料として浮上してきました。しかし、シリコン負極はまだ発展段階にあり、商業的に使用するにはいくつかの改良が必要です。シリコン負極の大きな問題は、電池の充放電に伴って膨張し、急速に劣化する傾向があること。
シリコンを多く含む負極材は、電池の体積膨張の原因となります。その他の問題としては、初回放電効率の低さ、導電性の低さ、サイクル性能の低さなどがあり、これらを改善する必要があります。しかし、市場への莫大な投資により、シリコン系負極材の問題はすぐに解決される見込みです。
COVID-19 次世代負極材市場への影響分析
COVID-19発生中、主要家庭用調理器具の市場は不安定。次世代負極材は、自動車、家電、再生可能エネルギー、工業などの産業で広く使用されています。しかし、パンデミックのため、ほとんどの産業は損失に直面しなければならず、その結果、次世代負極材料の需要が減少しています。例えば、2020年上半期の電気自動車販売台数は、2019年同期比で15%減少しました。
負極には、シリコン、リチウムチタン酸化物、シリコングラフェン、リチウム金属など、さまざまな種類の材料が使用されています。それゆえ、市場は原材料の過程で急激な高騰も観測しており、市場の成長に影響を与えています。例えば、金属シリコンは、中国での工場閉鎖と原料不足により、価格が300%上昇しました。
次世代負極材市場のセグメント分析
エンドユーザー別では、次世代負極材市場は自動車、家電、グリッド・再生可能エネルギー、産業、その他に区分されます。
政策立案者は、地球温暖化を抑制するために、ガス自動車からクリーンで無公害の電気自動車への乗り換えを検討しています。大手自動車メーカーはその実現に向けて、2030年までに電気自動車をフルラインナップすることを計画しています。米国エネルギー省は、2030年までに世界の電気自動車用バッテリー需要が5倍から10倍に増加すると予測しています。新興企業、研究チーム、自動車メーカーは、より高速に充電でき、より長持ちし、より多くのエネルギーを持ち、高価な材料を使用しない改良型EVバッテリーを開発することで、この需要に応えるべく加速しています。最近、バイデン政権は、バッテリー研究開発のための来年度予算に2億米ドルを計上するなど、米国のバッテリー製造能力を強化するための一連の措置を発表。
さまざまな企業が新製品を発表しており、次世代負極材市場の需要強化が期待されています。例えば、2021年、Silaは黒鉛負極に代わる電池に大きなブレークスルーをもたらします。Silaのシリコン負極化学は、電池のエネルギー密度を劇的に向上させ、安全性や性能を犠牲にすることなく電池サイズを縮小します。Silaの科学は、電気自動車業界のイノベーションを解き放つことができます。
出典 DataM Intelligence分析（2022年）
次世代負極材市場の地域別シェア
効率的な電池製造のための各国の急速な投資がアジア太平洋地域の売上を押し上げ
電気自動車の普及を支えるために航続距離を伸ばすという自動車メーカーや政府の要求により、電池メーカーは充電間隔を長くする方法を模索しています。スマート電子機器の技術開発により、より大容量の電池に対する需要がさらに高まっています。SKマテリアル、東芝、POSCOなど、この地域のさまざまな大手企業が、電気自動車用電池メーカーの需要が高まる中、シリコン負極に照準を合わせています。
社会の発展に伴い、再生可能エネルギー発電システム、エレクトロニクス、電気自動車など多くの分野でエネルギー需要が急務となっています。例えば、SKマテリアルズは2021年、次世代電池材料とされるシリコン負極材工場を韓国に設立します。シリコン負極は、電気自動車用電池の充電速度を向上させる重要な材料として注目されています。同社は、負極材保護材やシリコン負極材などの電池材料事業を展開することで、将来の成長エンジンを確保する方針。SKマテリアルズは、慶尚北道・尚州市とシリコン負極材・原料生産工場の設立に関する覚書を交わしました。
また、2021年には、株式会社東芝、双日株式会社、CBMMの3社が、ニオブチタン酸化物（NTO）を負極材とする次世代リチウムイオン電池の事業化に向けた共同開発契約を締結。このたび両社は、次世代リチウムイオン二次電池の量産プロセス開発と早期実用化を加速するため、協業を拡大することに合意しました。NTOは、リチウムイオン電池で一般的な黒鉛系負極の理論体積密度の2倍。
出典 DataM Intelligence分析（2022年）
競合状況
次世代負極材市場はグローバル企業が存在し、競争は中程度です。しかし、将来的なビジネスチャンスにより、新規参入企業による市場の拡大が期待されます。また、市場の成長に貢献している主要企業は、Sicona Battery Technologies Pty Ltd、Sila Nanotechnologies Inc、Amprius Technologies、Albemarle Corporation、SK Materials、California Lithium Battery、昭和電工マテリアル株式会社、Shanshan Technology、Talga Group Ltd、JSR Corporationなどです。各プレイヤーは、新製品の発売、買収、事業拡大などの戦略を採用しており、次世代負極材市場の世界的な成長に貢献しています。
概要 電動モビリティや再生可能エネルギー貯蔵を可能にするリチウムイオン電池負極用の次世代電池材料を開発。シコナは、オーストラリア革新材料研究所で過去10年間に開発・改良された独自のシリコン複合電池負極技術を商品化しています。同社の現世代のシリコン複合負極技術は、従来の黒鉛負極よりも50％から100％高い容量範囲を有しています。シコナはまた、3Dネットワーク構造、電気伝導性の向上、自己修復機能を備えた水性バインダーを開発し、次世代陽極のサイクルを大幅に延長しました。
製品ポートフォリオ シリコンナノ粒子、グラファイト、コールタールピッチをブレンドした複合負極材を製造。マイクロシリコン原料からナノシリコンを合成し、何段階ものボールミル工程を経てブレンドし、炉内で焼結することで製造。
重要な開発 2021年、Sicona Corp.はスウェーデンの100%子会社Woxna Graphite ABがSicona Battery Technologies Pty Ltd.とMOUを締結したと発表。この覚書は、ウォクスナ・グラファイト鉱山の天然黒鉛を使用した先進的な天然黒鉛およびケイ素-黒鉛-炭素複合活物質負極の製造をターゲットとする、スウェーデンを拠点とする50/50ジョイントベンチャー設立の道筋を示すものです。
【目次】
調査方法と調査範囲
調査方法
調査目的と調査範囲
市場の定義と概要
エグゼクティブサマリー
タイプ別市場
エンドユーザー別市場
地域別市場スニペット
市場ダイナミクス
市場への影響要因
促進要因
電池性能向上のための材料ニーズ
XX
阻害要因
電池容量の拡大と劣化
XX
機会
影響分析
産業分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
価格分析
規制分析
COVID-19分析
COVID-19の市場分析
COVID-19以前の市場シナリオ
現在のCOVID-19市場シナリオ
COVID-19後または将来のシナリオ
COVID-19の価格ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
まとめ
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