북미 실리콘 양극 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 용량별(<=3000 mAh/g, >3000 mAh/g), 최종 사용 산업(자동차, 가전제품, 에너지 및 전력, 산업 및 기타) ) 및 국가 예측(2023~2030년)

북미 실리콘 양극 시장 규모는 2022년 5,590만 달러 로 평가되었으며, 2023년 8,810만 달러에서 2030년 9억 6,500만 달러로 성장하여 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 40.8%를 기록할 것으로 예상됩니다. 예측 기간.

실리콘 양극은 리튬이온 실리콘 배터리에 사용되는 확장판입니다. 배터리 수명이 더 길고 에너지 저장량이 더 높습니다. 실리콘은 리튬 이온 배터리의 유망한 양극 소재로 간주됩니다. 기록적인 에너지 저장 용량(약 4000mAh g−1)을 가지고 있습니다. 이는 상용 배터리에 사용되는 흑연보다 10배 이상 높은 수치이다. 실리콘 복합 양극과 실리콘 기반 양극은 실리콘-리튬 배터리의 전기화학적 성능을 향상시킵니다. 수명이 길고 전력 밀도가 높으며 유지 관리가 덜 필요합니다.

코로나19 영향

COVID-19로 인한 폐쇄 제한으로 인한 공급망 중단으로 인해 시장 성장이 방해

2020년 코로나19 대유행의 출현은 많은 최종 사용자 산업의 수요 감소로 인해 실리콘 기반 양극 판매에 큰 영향을 미쳤습니다. 이번 발병은 여행 제한으로 인한 운송 지연과 운전자 부족에 대한 사소한 우려를 제외하면 실리콘 양극 제조용 원자재 공급에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 이 지역의 몇몇 OEM은 대체 공급업체로부터 계속 공급을 받아 공장이 단기 수요를 충족할 수 있게 되었고 다른 OEM은 운영을 중단했습니다. 코로나19로 인한 수요 어려움은 이 지역의 배터리 제조 산업에 영향을 미쳐 2020년에는 25GWh~30GWh의 생산 능력이 부족하게 되었습니다.

최신 동향

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시장 발전을 촉진하기 위한 지속 가능한 기술에 대한 수요 증가

지속가능한 기술에 대한 관심이 높아지면서 안정성, 효율성, 내구성이 뛰어난 양극재에 대한 수요도 늘어날 것으로 예상됩니다. 실리콘 양극 소재는 에너지 저장 시스템의 효율성을 높여 탄소 배출을 줄이고 지속 가능한 기술을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 리튬이온 실리콘 배터리를 전기차에 사용하는 것 외에도 전기도금, 수처리 시스템 등 다른 용도로 사용할 수도 있다. 이러한 양극은 또한 효율성을 높이고 이러한 응용 분야에 높은 안정성을 제공합니다.

또한 제품의 최신 시장 동향을 분석한 결과, 지속 가능한 기술을 장려하고 탄소 배출을 줄이는 데 중점을 두게 되면 청정 재생 에너지 소스. 결과적으로, 에너지 저장 솔루션에 대한 높은 수요는 향후 몇 년 동안 양극의 사용을 증가시킬 것으로 예상됩니다. 따라서 지속 가능한 기술에 대한 수요 증가는 예측 기간 동안 북미 실리콘 양극 시장 성장을 이끌 것으로 예상됩니다.

요인

전기 자동차(EV) 수요 증가로 시장 성장 촉진

전기차 수요 증가로 시장 성장이 가속화되고 있습니다. 그리드 스토리지, 전기 자동차 및 가전제품과 같은 여러 응용 분야에서 안전하고 오래 지속되는 고성능 배터리의 사용이 증가함에 따라 북미 지역에서 실리콘 양극에 대한 수요가 계속해서 증가할 수 있습니다. 전기 자동차의 판매 증가로 인해 리튬 이온 실리콘 배터리가 이러한 차량에 사용되는 가장 일반적인 배터리이기 때문에 이에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 따라서 실리콘 양극과 같은 배터리 제조에 사용되는 재료에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

또한 선진국에서 교통수단으로 전기버스 도입이 증가하고 있습니다. 미국, 캐나다 등이 배터리 소재 판매를 주도하고 있다. 이들 국가의 인구 증가와 경제 성장으로 인해 자가용 및 운송 시스템에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이로 인해 배터리 소재 판매가 증가할 것입니다. 리튬 기반 배터리는 대량 판매되고 있어 가격이 상승하고 전체 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

또한 북미 국가에서 향후 내연기관 판매를 금지하는 정책이 전기차 판매에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 또한 기술 발전과 소비자 관심 증가로 인해 내구성이 향상되고 상당한 비용 절감을 제공하면서 장거리를 커버할 수 있는 보다 컴팩트한 배터리가 개발되었습니다. 이러한 추세는 향후 배터리 소재의 수급 확대에 기여할 것으로 예상됩니다.

제한 요인

제품 채택을 제한하기 위한 리튬화 과정의 어려움

실리콘은 지구상에 풍부하게 존재하며, 실리콘 기반 소재의 대규모 생산이 수년간 진행되어 왔습니다. 그러나 실리콘 기반 물질을 리튬이온 배터리의 양극으로 사용하는 것은 간단한 공정이 아니기 때문에 상당히 어렵습니다. 다양한 산업 응용 분야에서 실리콘 기반 재료를 양극으로 사용하려면 몇 가지 과제를 극복해야 합니다.

실리콘을 양극으로 사용할 때 가장 큰 과제는 리튬화(하징) 동안 최대 300%의 대량 팽창입니다. 실리콘의 상당한 부피 변화는 리튬이 실리콘 기반 양극 배터리에 삽입될 때 고전압을 유도할 수 있습니다.

이러한 부피의 큰 변화는 일반적으로 실리콘 양극의 파손 및 균열, 파손된 표면의 고체 전해질 간기(SEI) 층의 파괴 및 재생, 전기 전도성 저하 등 여러 가지 결과를 초래할 수 있습니다. 이러한 요소와 전기화학적 특성에 미치는 영향은 이제 일반적으로 배터리 시스템의 급격한 용량 손실에 직접적으로 영향을 미치는 화학-기계적 효과라고 합니다.

세분화

용량 분석별

>최종 사용 산업의 수요 증가로 인해 탄력을 받을 3000mAh/g 세그먼트

용량 기준으로 시장은 <=3000mAh/g 및 >3000mAh/g로 분류됩니다.

3000mAh/g가 넘는 부문은 예측 기간 동안 지배적인 실리콘 양극 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이 양극은 흑연 양극보다 최대 10배 더 큰 그램당 용량(mAh/g)과 최대 3배 더 높은 체적 용량(mAh/cc)을 갖습니다. 실리콘은 기존 흑연 양극에 비해 이론 용량(4200mAh/g)이 가장 높아 가장 매력적인 고용량 양극 재료 중 하나로 떠올랐습니다.

그러나 실리콘은 비용량이 높기 때문에 리튬과 합금하면 부피 변화가 커집니다(300% 이상). 이러한 급격한 부피 변화는 심각한 전극 균열 및 붕괴를 유발하여 상당한 용량 손실을 초래할 수 있습니다.

최종사용 산업 분석별

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EV 제품 수요 증가로 자동차 부문이 시장을 장악할 것으로 예상

최종 사용 산업을 기준으로 시장은 자동차, 소비자 가전제품으로 나뉩니다. a>, 에너지 및 전력, 산업 등

급격하게 성장하는 자동차 산업으로 인해 실리콘 양극의 소비가 급격히 늘어나고 있습니다. 예를 들어, 팬데믹 이후에는 럭셔리 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 전기 자동차 배터리 제조업체는 흑연의 용량이 더 크다는 이유로 양극의 흑연을 실리콘으로 대체하고 있습니다.

전자 부문은 상당한 시장 점유율을 차지했으며 예측 기간 동안 상당한 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 도시 인구 증가, 가처분 소득 증가, 강력한 공급망, 인터넷 보급률 증가로 인해 이 지역의 전자 기기에 대한 수요가 크게 증가할 것입니다. 더욱이 팬데믹으로 인한 디지털화의 대규모 도입은 시장 성장을 촉진하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다.

국가 통계

2022년에는 미국이 더 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 자동차 부문은 미국 시장의 중요한 동인이 될 것으로 예상됩니다. 더 높은 가처분 소득과 국내의 완전히 발전된 자동차 산업과 같은 요인이 제품에 대한 수요를 효과적으로 촉진하고 있습니다. 또한 국내에서 활동하는 많은 기업들이 고품질 제품을 개발하기 위해 연구 개발 활동을 진행해 왔으며, 이는 제품 수요를 증가시킬 것입니다.

캐나다에서 실리콘 양극 판매가 증가하는 것은 캐나다 자동차 및 전자 산업의 제품 수요 증가에 기인할 수 있습니다. 고품질의 오래 지속되는 제품에 대한 수요 증가가 국내 시장 성장을 이끌 것으로 예상됩니다. 더욱이, 전기 자동차의 배터리 수요 증가는 국내 시장 발전을 이끌 것으로 예상됩니다.

주요 산업 플레이어

주요 업체들은 강력한 수익 성장을 달성하기 위해 R&D 활동에 투자하고 있습니다

이 시장은 소수의 탄탄한 공급업체가 시장 점유율의 대부분을 차지하는 통합 시장입니다. 시장에서 활동하는 주요 업체로는 Amprius Technologies, Enevate Corporation, Sila Nanotechnologies, Inc., Targray Technology International 및 SiFAB/Alkegen이 있습니다. 대부분의 기업은 제품을 혁신하고 수익 성장을 달성하기 위해 광범위한 R&D 활동에 상당한 투자를 합니다.

시장 참여자들은 광범위한 유통 네트워크, 규제 노하우, 공급업체를 갖춘 국제 및 지역 업체들과 치열하게 경쟁하고 있습니다. 또한 많은 기업이 기존 시장을 확장하기 위해 다른 시장 선두업체와 인수 및 전략적 파트너십 계약을 체결하고 있습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Amprius Technologies(미국)


• Enevate Corporation(미국)< /li>
  
• Sila Nanotechnologies Inc.(미국)


• Targray Technology International (캐나다)


• SiFAB/Alkegen(미국)


• NanoGraf Corporation(미국)


• HPQ 실리콘(캐나다)


• ADVANO(미국)


• APPLIED MINERALS INC.(미국)


• 캘리포니아 리튬 배터리(미국)


• Enovix Corporation(미국)


• EoCell, Inc(미국)


• 그룹 14(미국)


• NEO Battery Materials LTD(캐나다)


• NEXEON LTD(영국)


• OneD Battery Sciences(미국)


• Solid Power, Inc(미국)< /li>
  
• Ionblox Inc.(미국)

주요 산업 발전:

• 2023년 3월- Enovix Corporation은 말레이시아 페낭에 최초의 대량 생산 시설(Fab-2)을 발표했습니다. 새로운 제조 시설은 생산량 증가와 대량 규모 확대를 지원하는 것을 목표로 하며 2024년까지 생산을 시작할 것으로 예상됩니다.


• 2022년 10월 - Enevate Corporation과 Lightning Motorcycles는 리튬 이온 배터리 셀을 강화하고 상용화하기 위한 전략적 파트너십을 발표했습니다. 이 파트너십은 충전 시간을 단축하고 기존 공공 충전 인프라를 개선하여 혁신을 가져오는 것을 목표로 했습니다.


• 2022년 10월 - Enevate Corporation과 딥테크 스타트업이자 보트 추진 혁신 기업인 Sealence는 해양 애플리케이션용 고성능 배터리 셀에 대한 협력을 발표했습니다. DeepSpeed라고 명명된 이 프로젝트는 250마력에서 1,300마력 사이의 출력을 전달할 수 있는 고추진 시스템을 갖춘 글로벌 특허 기술입니다.


• 2022년 5월- Mercedes Benz는 Mercedes의 G클래스 전기 자동차용 실리콘 양극 화학 물질을 구축하는 데 Sila Nanotechnologies를 통합할 것이라고 발표했습니다. 이번 합병은 거대 자동차 기업의 전기 자동차 포트폴리오와 새로운 배터리 기술 옵션에 혁신을 가져와 선도적인 EV 자동차 제조업체로 거듭날 것으로 예상되었습니다.


• 2021년 9월 - Unifrax Holding Co.의 자회사인 Alkegen은 Unifrax의 인디애나 북중부 시설에서 실리콘 섬유 양극 배터리 기술의 대규모 제조 라인의 첫 번째 단계를 완료했습니다. 새로운 시설은 회사가 제품 포트폴리오를 확장하고 배터리 산업을 변화시키려는 목표를 달성하는 데 도움을 주기 위해 설립되었습니다.

보고서 범위

인포그래픽 표현 North America Silicon Anode Market

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연구 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 선도 기업, 제품 용량, 최종 사용 산업과 같은 중요한 측면에 중점을 둡니다. 또한 이 보고서는 최신 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 중요한 산업 발전을 강조합니다. 위에서 언급한 요인 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 북미 시장 성장에 기여한 다양한 요인이 포함되어 있습니다.

이 보고서에는 과거 데이터가 포함되어 있으며 지역 및 국가 수준의 수익 성장을 예측하고 업계의 최신 시장 역학과 기회를 분석합니다.

보고서 범위 및 세분화