北米シリコンアノード市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、容量別（<=3000 mAh/g、>3000 mAh/g）、最終用途産業（自動車、家庭用電化製品、エネルギーと電力、産業、その他） )、および国別予測、2023 ～ 2030 年

北米のシリコン アノード市場規模は、2022 年に 5,590 万米ドルと評価されています が、2023 年の 8,810 万米ドルから 2030 年までに 9 億 6,500 万米ドルに成長すると予測されており、2022 年には 40.8% の CAGR を示しました。予測期間。

シリコン陽極は、リチウムイオンシリコン電池で使用される拡張機能です。バッテリー寿命が長く、エネルギー貯蔵能力が高くなります。シリコンは記録的なエネルギー貯蔵容量（約 4000 mAh g−1）を持つため、リチウムイオン電池の有望な負極材料と考えられています。これは市販のバッテリーに使用されるグラファイトの10倍以上です。シリコン複合アノードとシリコンベースのアノードは、シリコン - リチウム電池の電気化学的性能を向上させます。耐用年数が長く、電力密度が高く、メンテナンスの必要性が低くなります。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

新型コロナウイルス感染症によるロックダウン制限によるサプライチェーンの混乱が市場の成長を妨げる

2020 年に新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) のパンデミックが発生し、多くのエンドユーザー業界からの需要が減少したため、シリコンベースのアノードの販売に大きな影響を与えました。渡航制限による輸送の遅延やドライバー不足への若干の懸念を除けば、感染拡大はシリコン陽極を製造するための原材料の供給に大きな影響を与えなかった。この地域の OEM 企業はほとんどなく、代替サプライヤーから供給を継続しており、工場が短期の需要を満たすことができた一方で、操業を停止した OEM 企業もあった。新型コロナウイルス感染症による需要困難は、この地域の電池製造業界に影響を及ぼし、2020 年には 25 GWh から 30 GWh の生産能力不足に直面しました。

最新トレンド

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市場の進歩を促進する持続可能なテクノロジーに対する需要の高まり

持続可能な技術への関心の高まりにより、安定性、効率性、耐久性が高いアノードの需要が高まることが予想されます。シリコン負極材料は、エネルギー貯蔵システムの効率を高めることで炭素排出量を削減し、持続可能な技術を促進します。 EV用のリチウムイオンシリコン電池の使用とは別に、この製品は電気メッキや水処理システムなどの他の用途にも使用される可能性があります。これらのアノードは効率も向上し、これらのアプリケーションに高い安定性を提供します。

さらに、製品の最新の市場動向を分析したところ、持続可能な技術の促進と炭素排出量の削減に重点が置かれるようになることで、クリーンで再生可能なエネルギー源の需要が高まることが示されています。その結果、エネルギー貯蔵ソリューションに対する高い需要により、今後数年間でアノードの使用が増加すると予想されます。したがって、持続可能な技術に対する需要の高まりが、予測期間中の北米シリコンアノード市場の成長を促進すると予想されます。

推進要因

市場の成長を促進する電気自動車 (EV) の需要の増加

電気自動車の需要の増加が市場の成長を押し上げています。グリッドストレージ、電気自動車、家庭用電化製品などのいくつかの用途で、安全で長持ちする高性能バッテリーの使用が増加しているため、北米ではシリコン陽極の需要が引き続き増加する可能性があります。電気自動車の販売の増加により、電気自動車に使用される最も一般的な種類の電池であるリチウムイオンシリコン電池の需要が高まっています。したがって、シリコン負極など、これらの電池の製造に使用される材料の需要は増加すると予想されます。

さらに、米国やカナダなどの先進国での輸送用電気バスの採用の増加が、電池材料の売上を押し上げています。これらの国々では人口増加と経済成長により自家用車や交通システムの需要が高まっており、電池材料の売上が増加することになる。リチウムベースのバッテリーは大量に販売されているため、価格が上昇し、市場全体の成長がさらに促進されています。

さらに、北米諸国における内燃機関の将来の販売禁止を対象とした政策は、電気自動車の販売にプラスの影響を与えています。さらに、技術の進歩と消費者の関心の高まりにより、より長い距離をカバーしながら耐久性を高め、大幅なコスト削減を実現する、よりコンパクトなバッテリーの開発が推進されています。こうした傾向は、将来的に電池材料の需要と供給の拡大に寄与すると予想されます。

抑制要因

製品の採用を制限するためのリチウム化中の課題

シリコンは地球上で豊富に入手可能であり、シリコンベースの材料の大規模生産が長年行われてきました。ただし、シリコンベースの材料をリチウムイオン電池の負極として使用することは、簡単なプロセスではないため、非常に困難です。シリコンベースの材料をさまざまな産業用途の陽極として使用するには、いくつかの課題を克服する必要があります。

シリコンをアノードとして使用する場合の最大の課題は、リチウム化 (放電) 中に最大 300% という大きな体積膨張が生じることです。シリコンベースの負極電池にリチウムを挿入すると、シリコンの体積が大きく変化すると高電圧が発生する可能性があります。

体積のこのような大きな変動は、通常、シリコン アノードの破壊と亀裂、破面上の固体電解質界面 (SEI) 層の破壊と再生、導電性の低下など、いくつかの結果を引き起こす可能性があります。これらの要因と電気化学的特性に対するそれらの影響は、現在では一般に化学機械効果と呼ばれており、バッテリー システムの急速な容量損失に直接寄与します。

セグメンテーション

容量分析による

最終用途産業からの需要の高まりにより勢いを増す 3000 mAh/g セグメント

市場は容量によって、<=3000 mAh/g と >3000 mAh/g に分類されます。

3000 mAh/g を超えるセグメントは、予測期間中にシリコン アノード市場で支配的なシェアを獲得すると予想されます。これらのアノードは、グラファイトアノードと比較して、グラムあたりの容量 (mAh/g) が最大 10 倍、体積容量 (mAh/cc) が最大 3 倍大きくなります。シリコンは、従来のグラファイト陽極と比較して理論容量が最大 (4200 mAh/g) であるため、最も魅力的な高容量陽極材料の 1 つとして浮上しています。

しかし、シリコンの比容量が高いため、リチウムと合金化すると大きな体積変化 (300% を超える) が発生します。このような極端な体積変化により、電極に深刻な亀裂や崩壊が発生し、容量が大幅に失われる可能性があります。

最終用途産業分析による

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EV からの製品需要の高まりにより、自動車部門が市場を支配すると予想

最終用途産業に基づいて、市場は自動車、家庭用電化製品、エネルギーと電力、産業、その他に分類されます。

急速に成長する自動車産業により、シリコンアノードの消費が大幅に増加しています。たとえば、パンデミック後の期間では、高級車や電気自動車の需要が大幅に増加しました。電気自動車のバッテリー メーカーは、容量が大きいため、アノードのグラファイトをシリコンに置き換えています。

エレクトロニクス部門は大きな市場シェアを占めており、予測期間中に大幅な CAGR を記録すると予想されます。都市人口の拡大、可処分所得の増加、強固なサプライチェーン、インターネットの普及の拡大により、この地域の電子機器の需要は大幅に増加すると考えられます。さらに、パンデミックによって引き起こされたデジタル化の大規模な導入は、市場の成長を促進する上で重要な役割を果たすと予想されます。

国の分析情報

2022 年には米国がより大きな市場シェアを占めると予想されます。自動車セクターは米国市場の重要な推進力となると予想されます。国内の可処分所得の増加や自動車産業の十分な発展などの要因が、製品の需要を効果的に刺激しています。さらに、この国で事業を展開している多くの企業は、高品質の製品を開発するための研究開発活動に取り組んでおり、製品の需要が高まると考えられます。

カナダにおけるシリコン陽極の売上高の増加は、同国の自動車産業および電子産業からの製品需要の増加に起因していると考えられます。高品質で長持ちする製品に対する需要の増加が、この国の市場の成長を促進すると予想されます。さらに、電気自動車のバッテリーに対するニーズの高まりにより、この国の市場の進歩が促進されると予想されます。

主要な業界関係者

主要企業は収益の大幅な成長を達成するために研究開発活動に投資しています

この市場は統合されており、少数の老舗サプライヤーが市場シェアの過半数を占めています。市場で活動している主要企業は、Amprius Technologies、Enevate Corporation、Sila Nanotechnologies, Inc.、Targray Technology International、SiFAB/Alkegen です。ほとんどの企業は、製品を革新し、収益の増加を達成するために、広範な研究開発活動に多額の投資を行っています。

市場参加者は、広範な流通ネットワーク、規制に関するノウハウ、サプライヤーを持つ国際および地域のプレーヤーと激しく競争しています。さらに、多くの企業が既存市場を拡大するために、他の市場リーダーと買収や戦略的パートナーシップの契約を結んでいます。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• Amprius Technologies (米国)


• エネベイト コーポレーション (米国)


• Sila Nanotechnologies Inc. (米国)


• ターグレイ テクノロジー インターナショナル (カナダ)


• SiFAB / Alkegen (米国)


• NanoGraf Corporation (米国)


• HPQ シリコン (カナダ)


• アドバノ (米国)


• アプライド ミネラルズ社 (米国)


• カリフォルニア リチウム電池 (米国)


• Enovix Corporation (米国)


• EoCell, Inc (米国)


• グループ 14 (米国)


• NEO Battery Materials LTD (カナダ)


• NEXEON LTD (英国)


• OneD Battery Sciences (米国)


• ソリッド パワー社 (米国)


• Ionblox Inc. (米国)

主要な業界の発展:

• 2023 年 3 月 - Enovix Corporation は、マレーシアのペナンにある最初の大量生産施設 (Fab-2) を発表しました。新しい製造施設は、生産量の成長と大規模なスケールアップをサポートすることを目的としており、2024 年までに生産を開始する予定です。


• 2022 年 10 月 - Enevate Corporation と Lightning Motorcycles は、リチウムイオン電池セルの強化と商品化を目的とした戦略的提携を発表しました。このパートナーシップは、充電時間を短縮し、既存の公共充電インフラを改善することでイノベーションをもたらすことを目的としていました。


• 2022 年 10 月 - Enevate Corporation と、ディープテックの新興企業でボート推進のイノベーターである Sealence は、海洋用途向けの高性能バッテリー セルに関する提携を発表しました。 DeepSpeed と名付けられたこのプロジェクトは、250 馬力から 1,300 馬力のパワーを供給できる高推進システムを備えた世界的な特許取得済みのテクノロジーです。


• 2022 年 5 月 - メルセデス ベンツは、メルセデスの G クラス電気自動車のシリコン アノード化学構造の構築に Sila Nanotechnologies を組み込むと発表しました。この法人化により、自動車大手の電気自動車ポートフォリオに革新がもたらされ、大手 EV 自動車メーカーになるために新たなバッテリー技術の選択肢がもたらされることが期待されていました。


• 2021 年 9 月 - Unifrax Holding Co. の子会社である Alkegen は、Unifrax のインディアナ州北中部の施設でシリコンファイバー負極電池技術の大規模製造ラインの第 1 段階を完了しました。この新しい施設は、同社の製品ポートフォリオを拡大し、電池業界の変革という目標を達成するために設立されました。

レポートの対象範囲

のインフォグラフィック表現 北米シリコンアノード市場

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調査レポートは市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品能力、最終用途産業などの重要な側面に焦点を当てています。また、このレポートは最新の市場動向に関する洞察を提供し、重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、近年の北米市場の成長に寄与するさまざまな要因が含まれています。

このレポートには過去のデータが含まれており、地域および国レベルでの収益の伸びを予測し、業界の最新の市場動向と機会を分析しています。

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