전고체 배터리 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 유형별(단일 레이어 및 다층), 애플리케이션별(소비자 전자제품, 전기 자동차, 의료 기기 및 기타) 및 지역 예측(2024~2032년)

2023년 세계 전고체 배터리 시장 규모는 8,513만 달러로 평가되었습니다. 시장은 2024년 9,896만 달러에서 2032년까지 13억 5,918만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 38.75%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

전고체 배터리는 세라믹, 유리, 폴리머 등의 소재로 만든 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 최신 기술 중 하나입니다. 솔리드 스테이트 디자인은 리튬이온 배터리의 화재나 폭발 위험 등 안전 문제를 극복하고 에너지 밀도와 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 배터리는 기존 리튬 이온 배터리에 비해 더 높은 에너지 밀도, 더 긴 수명 및 향상된 안전성을 제공할 수 있는 잠재력으로 인해 차세대 에너지 저장 솔루션으로 간주됩니다. 이는 가전제품부터 전기 자동차(EV) 및 재생 가능 에너지 저장. 많은 발전이 있었지만, 광범위한 상용화는 아직 초기 단계입니다. 대부분의 전고체 배터리는 현재 프로토type 또는 파일럿 생산 단계에 있습니다.

코로나19가 세계 전고체 배터리 시장에 미치는 영향은 이 기술의 R&D 프로젝트 투자 지연과 관련되어 있어 미미했습니다. 더욱이 숙련된 인력 부족으로 글로벌 봉쇄로 인해 공급망과 제조 운영이 중단되어 수많은 프로젝트가 지연되었습니다. 또한, 자율 산업 부문과 EV의 채택 증가는 글로벌 전고체 배터리 시장에 긍정적인 영향을 미칠 가능성이 높습니다.

전고체전지 시장 동향

R&D에 대한 정부 지원과 함께 주요 시장 참여자의 투자 증대 

시장에서는 기존 기업과 스타트업의 투자가 급증하고 있습니다. 전고체 배터리 R&D에 투자하는 주요 업체로는 자동차 제조업체, 배터리 제조업체, 기술 회사 등이 있습니다. . Toyota, BMW, QuantumScape는 연구 개발에 적극적으로 투자하고 있습니다.

2024년 3월, 중국 정부는 전고체 배터리(SSB) 기술 발전을 위한 정부 주도 이니셔티브에 8억 3천만 달러 이상을 투자하겠다고 발표했으며, 6개 기업이 국가 자금 지원을 받기 위해 상장되었습니다. 세계 최대 배터리 제조업체인 CATL과 주요 자동차 제조업체인 BYD 및 Geely를 포함한 일부 주요 회사가 이 정부 자금 및 지원을 받을 수 있습니다. CATL, BYD와 함께 세계 최대 EV 판매자로서 Tesla와 경쟁하는 배터리 제조업체, 자동차 제조업체인 FAW, SAIC, Geely가 이 이니셔티브에 선정되었습니다.

전 세계 대부분의 기업은 일본(2025~2030년), 유럽(2025~2026년), 중국 본토, 대만(2023년)에서 전고체전지를 양산할 계획이었다. 시장은 2025년 이후 본격화될 것으로 예상된다. 토요타가 2030년까지 전기차 배터리 기술 개발을 위해 135억 달러를 투자한다는 계획 등 일부 주요 업체들은 대규모 투자를 통해 SSB 출시를 발표했다. 폭스바겐은 미국 배터리 기업인 퀀텀스케이프(QuantumScape)에 투자했다. , 2024년 말까지 첫 번째 SSB를 출시하겠다는 계획을 밝혔습니다. 삼성종합기술원은 1회 충전으로 800km 주행거리에 1,000회 이상 충전이 가능한 SSB를 개발했습니다. 현대자동차는 MIT에서 개발한 프로세스를 활용하는 SolidEnergy Systems에 1억 달러를 투자할 계획입니다.

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전고체전지 시장 성장요인

시장 성장 촉진을 위한 보다 안전하고 고성능 배터리에 대한 수요 증가

보다 안전하고 고성능인 배터리에 대한 수요 증가는 전고체 배터리 시장 확대의 중요한 동인입니다. 기존 리튬 이온 배터리는 널리 사용되기는 하지만 화재 및 폭발 위험과 같은 안전 측면과 에너지 밀도 및 충전 속도와 같은 성능 문제가 있습니다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하므로 기존 배터리에 사용되는 가연성 액체 전해질과 관련된 누출, 과열, 화재 위험이 줄어듭니다.

기존 배터리에 비해 동일한 부피나 무게로 더 많은 에너지를 저장하도록 설계되었기 때문에 에너지 밀도가 더 높습니다. 이는 전기 자동차와 같이 작은 공간에서 오래 지속되는 전력이 필요한 애플리케이션에 매우 중요합니다. 자동차 산업, 특히 전기 자동차는 시장의 주요 성장 동력입니다. 자동차 제조업체가 EV의 주행 거리를 늘리고 충전 시간을 줄이기 위해 노력함에 따라 전고체 배터리는 유망한 솔루션입니다. 더욱이, 전 세계 정부는 인센티브와 규제를 통해 전기 자동차 채택을 장려하고 있으며, 전고체 배터리와 같은 첨단 배터리 기술에 대한 수요를 더욱 촉진하고 있습니다. 가전제품, 재생 에너지 저장 장치 등 다른 부문에서도 에너지 저장 요구 사항을 보다 효과적으로 충족하기 위해 전고체 배터리의 잠재력을 모색하고 있습니다.

전고체전지 분야별 용도 다양화로 시장 확대 추진

초기에는 전고체 배터리 애플리케이션이 주로 가전제품과 전기 자동차 수요 증가에 집중되었습니다. 전고체 배터리는 의료 기기, 항공우주, 그리드 에너지 저장 등 다양한 응용 분야에서 연구되어 왔습니다. 극한의 온도에서 작동하고 더 높은 에너지 밀도를 제공하는 능력으로 인해 다양한 분야에서 다용도로 사용할 수 있습니다. 의료 분야에서 전고체 배터리는 심장 박동기, 제세동기와 같은 중요한 의료 기기에 안정적인 전원을 제공합니다. 컴팩트한 크기로 더 작은 이식형 의료 장치에 쉽게 통합할 수 있습니다. 전고체 배터리는 더 작고 얇아질 수 있어 스마트폰, 스마트 카드, 웨어러블, 무선 센서 및 기타 휴대용 전자 장치에 이상적입니다. 기존 배터리보다 수명이 길고 성능 저하가 느려 기기의 내구성이 향상됩니다.

게다가 이러한 배터리 팩은 많은 양의 에너지를 저장할 수 있고 그리드 규모의 에너지 저장에 배치될 수 있으므로 재생 에너지는 다양한 분야의 발전 및 송전 시스템에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이러한 부문의 다각화는 전반적인 수요를 증가시킬 뿐만 아니라 시장의 혁신과 기술 발전을 촉진합니다. 이러한 배터리가 더욱 비용 효율적이고 확장 가능해짐에 따라 채택이 빠르게 증가하여 다양한 산업 분야에서 더 많은 수요가 발생할 것으로 예상됩니다.

제약 요인

상용화 전의 주요 과제는 제조 복잡성과 높은 비용입니다. 

전세계적으로 기존 리튬이온 배터리보다 더 나은 안전성, 더 높은 전력 및 에너지 밀도, 더 넓은 작동 온도 에너지 저장 공간을 달성하기 위해 전고체 배터리에 대한 연구 개발 프로젝트와 투자가 증가하고 있습니다. 그러나 기술이 널리 상용화되기 전에 배터리 고체화와 관련된 몇 가지 과제를 해결해야 합니다. 전고체 배터리를 대규모로 생산하고 경쟁력 있는 비용으로 생산하는 것은 제조 공정과 관련 재료의 복잡성으로 인해 어려운 일입니다.

주요 관심사는 제조 비용, 더 높은 용량과 더 높은 전압의 음극, 더 나은 양극의 개발, 더 두꺼운 필름을 고체 형태로 통합하는 것입니다. 현재, 박막 전고체 배터리는 RF 및 DC 마그네트론 스퍼터링과 같은 진공 기반 증착 기술을 사용하여 제조됩니다. 전통적으로 더 큰 배터리는 슬러리 코팅 및 캘린더링과 같은 보다 일반적인 증착 공정에 의존합니다. 따라서 현재 전고체 배터리 제조에는 더욱 복잡한 장비가 필요하며, 이러한 셀을 제조하는 데 드는 비용도 매우 높습니다. 예를 들어 현대 기술을 사용하여 밀리암페어 시간 마이크로 배터리에서 1암페어 시간 휴대폰 셀로 확장하려면 배터리당 수천 달러의 비용이 듭니다. 일관성과 품질을 유지하면서 전고체 배터리의 생산을 확대하는 것은 상당한 과제를 안겨줍니다. 비용을 절감하고 효율성을 높이려면 제조 프로세스를 개선하고 자동화해야 합니다.

전고체전지 시장 세분화 분석

type 분석 결과

더 단순하고 컴팩트한 구조로 단일 레이어 배터리가 시장을 장악

시장은 type를 기준으로 단층형과 다층형으로 구분됩니다. 단일층 배터리 부문은 현재 시장의 주요 점유율을 차지하고 있습니다. 이러한 배터리는 일반적으로 모든 구성 요소가 하나의 소형 장치에 포함된 단순한 구조를 특징으로 하여 제조 확장성과 비용 효율성 측면에서 이점을 제공합니다.

반면, 다층 전고체 배터리는 적층 또는 적층 구조를 활용하여 소비자 전자제품부터 전기 자동차까지.

애플리케이션 분석별

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소비자 가전제품은 더 나은 전력 공급 및 타당성으로 인해 시장 점유율이 높습니다.

시장은 용도에 따라 가전제품, 전기 자동차, 의료 기기 등으로 분류됩니다. 소비자 가전 부문과 전기 자동차 부문이 시장의 주요 점유율을 차지하고 있습니다. 소비자 가전 분야에서는 안전 프로필이 향상된 소형, 오래 지속되는 전원에 대한 수요로 인해 전고체 배터리의 채택이 늘어나고 있으며, 이를 통해 안전성을 저하시키지 않으면서 더 얇은 장치와 더 긴 사용 시간을 제공할 수 있습니다.

전기 자동차는 혹독한 사용과 빠른 충전 주기를 견딜 수 있는 고에너지 밀도 배터리가 필요하기 때문에 적용 분야에서 두 번째로 큰 부문입니다. 이를 통해 주행 거리와 성능을 향상시키는 동시에 무게와 공간 요구 사항을 줄입니다. 이러한 추진 요인은 급속하게 성장하는 전기 이동성 시장에서 장거리 전기 자동차 문제를 해결하고 전반적인 차량 효율성과 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 고려할 때 전고체 배터리의 주요 응용 분야 중 하나인 EV를 강조합니다.

또한 의료 기기는 안정적인 성능과 감소된 위험의 이점을 누리고 있습니다. 전고체 배터리의 누출 위험은 신뢰성과 안전성이 더 중요한 애플리케이션에 매우 중요합니다.

지역적 통찰력

더 안전하고 효율적인 배터리에 대한 수요 증가로 인해 아시아 태평양 지역이 선두를 달리고 있습니다. 

시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양 및 기타 지역의 5개 중앙 지역에 걸쳐 지리적으로 연구되었습니다.

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아시아 태평양 지역이 세계 시장의 선두 지역이고 북미가 그 뒤를 따릅니다. 이 지역, 특히 일본과 한국에서는 전고체 배터리가 스마트폰 및 웨어러블 기기. 기술적으로 발전된 이 시장에서는 더 안전하고 효율적인 배터리에 대한 수요가 핵심 동인입니다.

북미, 특히 미국에서 전고체 배터리의 주요 응용 분야는 전기 자동차(EV)입니다. Tesla와 같은 회사가 배터리 기술 혁신을 주도하면서 탄소 배출을 줄이고 지속 가능한 운송을 촉진하려는 국가 목표에 맞춰 EV의 주행 거리, 안전성, 성능을 향상시키는 데 중점을 두고 있습니다.

유럽에는 온실가스 배출을 줄이기 위한 강력한 규제 체계가 있으며, 전고체 배터리는 EV와 재생 에너지 저장 시스템에 널리 사용됩니다. 환경 지속 가능성과 에너지 독립성에 중점을 두면서 청정 에너지 이니셔티브를 지원하기 위해 전고체 배터리를 채택하게 되었습니다.

라틴 아메리카와 아프리카를 포함한 나머지 세계에서는 신뢰성과 수명이 중요한 독립형 재생 에너지 솔루션과 의료 기기에 전고체 배터리를 사용하고 있습니다. 전반적으로 환경 및 기술 발전으로 인해 EV가 미국과 유럽을 지배하는 반면, 가전제품은 아시아 태평양에서 중추적인 역할을 하며, 다양한 응용 분야는 세계 나머지 지역의 특정 지역 요구 사항을 충족합니다.

주요 산업 플레이어

EV용 배터리 개발을 위한 혁신과 전략적 파트너십을 주도하는 주요 업체

글로벌 전고체 배터리 시장 경쟁 환경은 글로벌 시장 가치 사슬 전반에 걸쳐 전고체 배터리를 개발하는 대규모 신흥 플레이어로 구성됩니다. 기업들은 미래 요구 사항을 충족하고 가능한 한 빨리 상용화하기 위해 전고체 배터리 혁신을 위한 R&D를 늘리는 데 주력하고 있습니다. 토요타 등 주요 업체들은 이르면 2030년 전고체 배터리를 탑재한 전기차 출시를 목표로 하고 있다. 더욱이 폭스바겐은 자신들이 집중 투자하는 기업인 퀀텀스케이프(QuantumScape)와 전략적으로 협력해 전기차 전용 전고체 배터리를 개발하겠다고 밝혔다. 피>

최고의 전고체 배터리 회사 목록:

• QuantumScape Battery, Inc.(미국)


• Solid Power Inc. (미국)


• Ilika(영국)


• Blue Solutions(프랑스)


• Ampcera(미국)


• ProLogium Technology CO., Ltd.(대만)


• BrightVolt, Inc.(미국)


• Hitachi Zosen Corporation(일본)

주요 산업 발전:

• 2024년 6월: Blue Solutions는 CNRS, Collège de France 및 Sorbonne University와 협력하여 2년 계약을 통해 차세대 전고체 배터리를 개발했습니다. 이번 계약은 혁신에 대한 공동의 의지와 전환에 필수적인 첨단 에너지 솔루션 추구를 보여줍니다. 주로 전고체전지의 주행거리 향상과 안전성 강화를 위한 하이브리드 전해질에 집중하는 것을 목표로 하고 있다.


• 2024년 5월: Blue Solutions는 브리타니와 그랑에스트 지역, 특히 알자스에서 전기 자동차용 차세대 배터리를 개발하고 생산할 것이라고 발표했습니다. 본격적인 생산은 2030년에 시작될 예정입니다. 이 계획은 2032년까지 약 1,500개의 일자리 창출을 목표로 하며 이는 23억 8천만 달러 이상의 투자를 통해 지원됩니다.


• 2024년 3월: QuantumScape Corporation은 QuantumScape의 첫 번째 상용 제품인 QSE-5 제공에 중요한 Alpha-2 prototype 배터리 셀의 고객 배송을 시작했다고 발표했습니다. 6층 Alpha-2 prototype는 이전 24층 A0 prototype보다 에너지 밀도가 더 높습니다. 이는 주로 더 높은 부하의 음극과 셀 내부의 재료와 공간을 최적화하는 보다 효율적인 패키징 때문입니다. Alpha-2 prototype의 에너지 및 전력 밀도의 이러한 개선은 QSE-5가 고체 배터리 성능의 한계를 뛰어넘을 수 있음을 나타냅니다.


• 2023년 9월: Blue Solutions는 세계 최대 전자 제조 서비스 제공업체인 Foxconn 및 그 자회사인 SolidEdge Solution Inc.와 양해각서(MOU)를 체결하여 솔리드 스테이트 장치를 공동 개발했습니다. 배터리 생태계. 이번 파트너십은 두 회사의 전문지식과 기술을 결합하여 이륜차용 전고체 전지 배터리를 설계하고 생산하기로 합의했습니다. 구체적으로 그들은 Blue Solutions의 혁신적인 Gen4 기술과 SolidEdge Solution의 재료를 사용하여 목표 시장에 맞는 2륜 자동차를 장착할 것입니다.


• 2022년 8월: 히타치조센(Hitachi Zosen Corporation)과 일본국립연구개발청 일본항공우주개발청이 전고체 리튬이온 배터리의 충전 및 충전 작동에 대한 실증 실험을 수행했습니다. 국제우주정거장(ISS)의 일본 모듈-Kibo에 설치된 것입니다. 시연과 함께 우주 환경에서의 성능을 확인하며 세계 최초의 성공을 거두었습니다.

보고서 범위

이 보고서는 시장에 대한 자세한 분석을 제공하고 주요 주요 플레이어, 제품/서비스 type 및 제품의 주요 응용 프로그램과 같은 중요한 측면에 중점을 둡니다. 게다가, 이 보고서는 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 중요한 산업 발전을 강조합니다. 위의 요소 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 여러 요소가 포함되어 있습니다.

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