LiFSI for リチウム電池電解質市場規模、シェアおよび業界分析、種類別（純度 99.9% および純度 99.99%）、用途別（電力用電解質、消費者用電解質、エネルギー貯蔵用電解質）、および地域予測、2024 ～ 2032 年

リチウム電池電解質の世界の LiFSI 市場規模は、2023 年に 5 億 364 万米ドルと評価されました。市場は 2024 年の 6 億 7,732 万米ドルから 2032 年までに 20 億 7,409 万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に 15.01% の CAGR を示します。 .

LiFSI は、リチウム電池の性能と寿命を向上させる電解液です。 LiFSI は、優れた導電性と安定性により、バッテリー システムの安全性と信頼性を確保しながら、エネルギー密度を最大化します。さらに、LiFSI の高度な配合により効率的なイオン移動が促進され、バッテリーの性能と出力の最適化につながります。電解液は優れた化学的安定性を備え、副反応を最小限に抑え、バッテリー寿命を延ばします。

リチウムイオン電池は、ポータブル電子機器、そして最近では電動工具において高い需要を記録しています。その成功により、高いエネルギー密度と優れた電荷保持力を兼ね備えた特性が得られました。リチウムイオン電池は現在、プラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）の蓄電システムの有力な候補となっています。現在入手可能なリチウムイオン電池には改善の余地がたくさんあります。特に、一般的に使用される液体電解質の安全性について疑問が生じています。現在、ほぼすべての市販のリチウムイオン電池で使用されている電解質塩 LiPF6 は、熱安定性が低く、HF の生成につながる劣化反応を起こしやすいです。リチウムイミド塩は、LiPF6 の優れた代替品となる可能性があり、リチウムイオン電池の電解質の熱的および化学的安定性を向上させることができます。

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) のパンデミック中、ロックダウンや政府の規制により、LiFSI やその他のバッテリー コンポーネントを生産する製造施設の一時的な閉鎖や操業の縮小が発生しました。さらに、世界中のサプライチェーンの混乱により、原材料や最終製品の移動に遅れが生じ、リチウム電池電解質市場のLiFSIの成長がさらに妨げられました。さらに、経済の不確実性と個人消費の減少による電気自動車（EV）と家庭用電化製品の需要の減少も、リチウム電池電解質用の LiFSI の減速をもたらしました。

リチウム電池電解質市場向け LiFSI の市場動向

バッテリー技術の継続的な研究開発により、LiFSI ベースの電解質の性能と費用対効果が向上しています

研究者らは、LiFSI ベースの電解質のイオン伝導性を向上させ、充電時間の短縮、電池寿命の延長、リチウムイオン電池の全体的な効率の向上につながる方法を精力的に研究しています。 LiFSI と他の電解質コンポーネントの両方について、新しい材料の組み合わせの探索が進行中です。これにより、熱安定性の向上、動作電圧範囲の拡大、バッテリー エネルギー密度の向上に役立ちます。

研究者らは、生産、使用、廃棄を含むライフサイクル全体を通じて、リチウム電池電解質用の LiFSI を環境に優しいものにする方法を模索しています。 LiFSI の品質と性能に関する業界全体の標準を確立することは、製品の一貫性を確保し、幅広い採用を促進することで市場の成長に貢献できます。全体として、研究開発活動は LiFSI テクノロジーの既存の課題に対処し、将来のアプリケーションの新たな可能性を生み出しています。したがって、LiFSI 電解質の性能と費用対効果を向上させるためのバッテリー技術の継続的な研究開発は、予測期間にわたってリチウム電池電解質分野の LiFSI にプラスの影響を与えると予想されます。

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リチウム電池電解質市場の成長要因のための LiFSI

EV 市場の急速な拡大が、リチウム電池電解質需要に向けて LiFSI を推進する主な要因です

LiFSI は従来の電解質よりも高い熱安定性を備えており、発火することなく高温に耐えることができます。これは、特に動作中または急速充電中の過熱の可能性を考慮すると、EV バッテリーの安全性を確保するために非常に重要です。リチウム電池電解質用の LiFSI は他の選択肢よりも可燃性が低いため、事故や電池故障の場合の火災の危険がさらに軽減されます。この側面は、乗客の安全を確保し、壊滅的な車両火災を防ぐために非常に重要です。

LiFSI 電解質を含むバッテリーは、劣化が少ないため寿命が長くなる傾向があります。これにより、EV のバッテリー交換が減り、自動車所有者 (メンテナンスコストの削減) と環境 (廃棄物の発生量の削減) の両方に利益をもたらします。リチウム電池電解質用の LiFSI は、EV のユーザー エクスペリエンスと実用性を向上させるために重要な、電池の高速充電機能に貢献します。充電時間を短縮することで「航続距離不安」に関する懸念に対処し、より幅広い消費者にとってEVの魅力を高めることができます。これにより、より高いエネルギー密度を備えたバッテリーの開発の可能性への扉が開かれ、将来的には EV の航続距離の延長につながる可能性があります。

したがって、安全性の強化、寿命と航続距離の向上、将来の進歩の可能性により、LiFSI は急速に成長する EV 市場において非常に魅力的で人気のテクノロジーとなっています。 EV の需要が高まり続ける中、LiFSI は近い将来、LiFSI のリチウム電池電解質市場の主要な推進力であり続けると予想されます。

製品の導入を促進するために再生可能エネルギーを統合するための効率的なエネルギー貯蔵ソリューションのニーズの高まり

LiFSI は、従来の電解質と比較して、優れた熱安定性と低い可燃性を備えています。これは、大量のエネルギーを貯蔵できる大規模エネルギー貯蔵システムの安全性を確保するために非常に重要です。 LiFSI ベースのバッテリーはライフサイクルが長い傾向があり、多数の交換の必要性が減り、エネルギー貯蔵システムのメンテナンスコストが削減されます。これにより、所有コストが削減され、長期的にはより持続可能なソリューションが得られます。

他のアプリケーションと同様に、LiFSI の動作電圧範囲が広いため、より高いエネルギー密度を備えた電池の開発が可能になります。これは、同じ体積でより多くのエネルギーを貯蔵することになり、大規模な貯蔵用途においてより効率的になります。 LiFSI のより高速な充電および放電機能の可能性は、グリッド バランシングや補助サービスなどの特定のアプリケーションにも恩恵をもたらす可能性があります。

再生可能エネルギー源の統合が重視されることにより、効率的で信頼性の高いエネルギー貯蔵ソリューションの必要性が高まり、リチウム電池電解質用の LiFSI の需要が増加しています。 LiFSI は、安全性、寿命、より高いエネルギー密度の可能性という点で独自の特性を備えているため、この重要な用途にとって有望な技術となっており、将来の再生可能エネルギー統合において主要な役割を果たすことが期待されています。

抑制要因

互換性の問題は、バッテリーへの LiFSI 電解質の採用と成長にとって大きなハードルとなる

LiFSI 電解質を既存のバッテリー設計に統合するには、その特定の特性に合わせて変更が必要になる場合があります。これには、電極材料、セパレーターの設計、または全体的なバッテリー構造の変更が含まれる可能性があります。このような変更を行うと、安全性、パフォーマンス、耐久性を確保するために広範なテストと検証が必要となり、開発プロセスが延長され、市場参入が遅れる可能性があります。

LiFSI 電解質の導入には、バッテリー生産施設の製造プロセスの調整が必要になる場合があります。メーカーは、LiFSI 電解液の適切な取り扱いと統合を確保するために、新しい装置に投資したり、既存のプロセスを変更したりする必要がある場合があります。この最適化プロセスには時間と費用がかかり、生産と市場での採用の拡大が遅くなる可能性があります。

LiFSI 電解質は、集電体、バインダー、添加剤などの他のバッテリー システム コンポーネントと異なる相互作用を行う可能性があります。互換性の問題が発生し、パフォーマンスの低下、安全性への懸念、またはバッテリー寿命の低下につながる可能性があります。こうした互換性の問題に対処するには、反復的なテストと改良が必要になる場合があり、その結果、開発サイクルが複雑になり、時間がかかり、結果として市場の成長が制限されることになります。

リチウム電池電解質市場セグメンテーション分析のための LiFSI

タイプ別分析

種類に基づいて、市場は純度 99.9% と純度 99.99% に分けられます。

純度 99.9% セグメントは、LiFSI のリチウム電池電解質市場シェアを独占しています。リチウム ビス(フルオロスルホニル)イミド (LiFSI) は、純度 99.9% の白色粉末であり、高いリチウム イオン伝導性を持っています。高い安定性（200℃以下で分解しない）、良好な加水分解安定性、優れた低温性、環境への優しさなどの特性を備えています。したがって、リチウムイオン電池などの新エネルギー材料における重要な電解質材料と考えられています。

LIB および RLMB での FSI ベースのアルカリ金属塩および IL の実用化には、バッテリーグレード (純度 >99.99%) FSI ベースの塩の大規模合成ルートが必要条件です。それでも、これは現在、学界と産業界にとって大きな課題となっています。

Purity 99.99 は、他のセグメントに比べてパフォーマンスが高いため、市場で最も速い速度で成長しています。よりクリーンなエネルギー源への移行が進んでいることから、電気自動車における純度 99.99 の需要が大幅に増加しています。

アプリケーション分析による

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アプリケーションに基づいて、市場は電力用電解液、消費者用電解液、エネルギー貯蔵用電解液に分類されます。

エネルギー貯蔵電解質セグメントは、市場をリードするセグメントです。超高純度の LiFSI (リチウム ビス(フルオロスルホニル) イミド) は、バッテリー電解質の添加剤またはエネルギー貯蔵用の主塩として適しており、リチウムイオンバッテリーの容量、安定性、サービスを向上させます。研究者らは、フッ素と工業プロセスの専門知識を組み合わせて、電池の容量、強度、寿命を大幅に延ばすのに役立つ超高純度リチウム塩 LiFSI を開発しています。

業界での研究の増加に伴い、電力用電解質により電力エネルギーとバッテリー密度が向上しており、消費者向け電解質の用途が増加しています。

世界的に家庭用電化製品の需要が高まっているため、家庭用電解液は市場で最も急速な成長を遂げています。スマートフォン、ノートパソコン、タブレットなどの家庭用電化製品では、リチウムイオン電池の寿命延長、高速充電、高エネルギー密度に対する需要が大幅に高まっており、これがこの分野の市場成長につながっています。

地域に関する情報

世界市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東とアフリカの 5 つの主要地域にわたって分析されています。

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アジア太平洋地域は支配的な地域であり、LiFSI のリチウム電池電解質市場で最大のシェアを保持しています。この地域は、予測期間中に最も急速な成長を遂げると予想されています。自動車、太陽光発電、エレクトロニクス、データセンターなどの多くの業界でバッテリーの使用が増加しており、アジア太平洋地域が市場リーダーとなっています。中国はこの地域で有力な国となり、電子機器売上高で最大のシェアを占めると予測されている。近年、インドでは太陽光と風力エネルギーの使用が大幅に増加しています。また、電気自動車の普及や中国の優遇政策により、リチウムイオン電池の使用量も増加すると予想されています。さらに、政府の政策は、予測期間中にリチウム電池電解質市場の成長にプラスの影響を与えると予想されます。電気通信サービスの普及により、中国の電池電解質産業は繁栄します。

欧州はまた、この地域の多くの国が太陽電池 (屋根および地上) と電気自動車の販売において世界的リーダーであり、エネルギー貯蔵および推進システムにリチウム電池を必要とするため、市場で注目すべきシェアを保持しています。ヨーロッパでは、フラウンホーファーISIなどの研究機関がリチウムイオン電池の効率向上に取り組んでいます。現在の開発では、通常の LiPF6 に加えて、LiFSI や LiPO2F2 などのいくつかのフッ素化塩が重要な役割を果たしており、高温での電解質の挙動に決定的な影響を与える可能性があります。現在および将来の開発は、4.2 V を超える高セル電圧での安定性にも関係しています。これはスマートフォンではすでにピーク (4.45 V) であり、電気自動車にも当てはまる可能性があります。電解質開発のもう 1 つのトピックは、Si アノードとの適合性です。ここでも、LiDFBOP や FEC などの添加剤を使用するアプローチにより、粒子表面の SEI が強化されます。

北米は 2 番目に主要な地域であり、EV およびバッテリー システムの研究開発が成長しています。北米では、Capchem USA が世界有数の石油化学メーカーの 1 つである Indorama Ventures と拘束力のない意向表明書を締結しました。米国メキシコ湾岸にあるインドラマ・ベンチャーズ石油化学コンビナート向けにリチウムイオン電池用化学薬品を生産する工場を共同で建設・運営する計画だ。提案されている合弁工場は、北米のリチウムイオン電池産業に供給することになる。製品ポートフォリオには、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、およびバッテリー電解液が含まれます。提案されているプラ​​ントで使用される技術は、中国に炭酸溶剤プラントと成熟した製造プロセスを持つカプケム社からライセンス供与される予定です。

ラテンアメリカ、中東、アフリカでは、特にサウジアラビアやUAEなどで大規模な投資が拡大しており、新たな開発が計画されており、リチウム電池電解質用LiFSIの市場成長がさらに加速すると予想されている.

主要業界のプレーヤー

株式会社日本触媒、広範なプロジェクトにより注目すべき市場シェアを獲得

日本触媒は、いくつかの重要な取り組みを通じて市場で注目すべき地位を占めています。まず、同社は、高性能リチウムイオン電池に不可欠な LiFSI の効率、安定性、安全性を高めるための研究開発に多額の投資を行ってきました。また、特に電気自動車メーカーからの需要の増加に応えるために生産能力も拡大しました。さらに、日本触媒は製品ポートフォリオを拡大するために他の数社と戦略的パートナーシップを締結しています。たとえば、

2022 年 5 月に、日本触媒とアルケマは協力して実現可能性調査を実施し、産業プラント建設のための合弁会社を設立します。この施設は、電気自動車のバッテリーセルに不可欠なコンポーネントである超高純度の LiFSI 電解質塩を生産します。

リチウム電池電解質のトップ LiFSI 企業のリスト:

• 株式会社日本触媒 (日本)


• Chunbo Chem Corporation (韓国)


• Chem Spec (中国)


• カプケム (中国)


• ティンチ (中国)


• HSC コーポレーション (中国)


• 永台テック (中国)


• DFD New Energy Technology Co. Ltd. (中国)

主要な業界の発展:

• 2023 年 7 月: 中国を拠点とするリチウム電池用電解質および電解質化学品のサプライヤーである広州ティンツィ マテリアルズ テクノロジーは、2 億 8,000 万ドルを投資してモロッコに生産および販売用の工場を建設する計画を共有しました。リチウムイオン電池材料のこと。同社のシンガポール部門であるYicai Globalが工場を建設する予定だ。モロッコにはリン鉱石資源が豊富にあるため、北アフリカに工場を設立することは、ティンチが欧州市場を開拓するのに役立ちます。


• 2023 年 7 月: 十数のリチウムイオン電池工場が建設中で、急成長する米国の電池産業は電解液の生産者を惹きつけています。この液体は、使用時にバッテリーの一方の端からもう一方の端にリチウムイオンを運びます。カプケムは、オハイオ州南部に1億2,000万ドルをかけて電解質工場を建設する計画を発表した。一方、東和電解質はテネシー州に年間7万トン以上の電解質を生産できる7,000万ドルの施設の起工式を行った。 Soulbrain は、近くの電池工場に供給するために、インディアナ州に 7,500 万ドルをかけて電解液工場を建設中です。


• 2022 年 10 月: Guangzhou Tinci Materials Technology Co. Ltd. (Tinci) は、LFP バッテリーのリサイクル処理能力を年間 100,000 トン、リサイクル処理能力を 300,000 トン追加する拡張プロジェクトに投資する計画を共有しました。年間トンのリチウム電池電解液の生産能力。このプロジェクトには約 1 億 8,827 万ドルの投資が必要となります。これは、同社の子会社である Fuding Kaixin Battery Materials Co. Ltd. (Kaixin) を通じて実施されます。


• 2021 年 8 月: 持続可能性を追求する世界的な化学会社である Indorama Ventures Public Company Limited (IVL) と Capchem Technology USA Inc. (Capchem USA) は、米国メキシコ湾岸にある IVL の石油化学プラントの 1 つで、世界クラスのリチウムイオン電池溶剤プラントを建設し、運営しています。計画されている工場は、電気自動車（EV）開発の大幅な成長を背景に、北米のリチウムイオン電池業界に供給される予定です。


• 2021 年 8 月: Yongtai Technology は、リチウム材料のレイアウトを改善するために Yongtai Hightech の 1 億 5,000 万株を買収することを計画しました。 8月13日、Yongtai TechnologyとYongjing Technologyは「株式譲渡契約」を締結した。同社は資本金約2120万ドルを使って永京科技の株式15％を取得する計画だった。買収後、同社は Yongtai High-tech の株式の 75% を保有することになり、Yongjing Technology は Yongtai High-tech の株式を保有しなくなります。

レポートの対象範囲

このレポートは、市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品/サービスの種類、主要な製品アプリケーションなどの主要な側面に焦点を当てています。さらに、このレポートは最新の市場動向に関する洞察を提供し、主要な業界の発展に焦点を当てています。上記の要因に加えて、レポートには、近年の市場の成長に貢献したいくつかの要因が含まれています。

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