モビリティおよび民生用電子機器向けバッテリー熱管理システム市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：用途別（モビリティ、民生用電子機器）、タイプ別（アクティブ、パッシブ、ハイブリッド）、バッテリータイプ別（従来型バッテリー、全固体バッテリー）、技術別（空冷・加熱、液冷・加熱、冷媒冷却・加熱、その他の技術）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

モビリティおよび民生用電子機器向けバッテリー熱管理システム市場の成長要因

電気自動車（EV）の需要増加

リチウムイオン電池は、その優れた技術仕様から電気自動車（EV）のエネルギー貯蔵に好まれています。市販のリチウムイオン電池は、放電率が低く、サイクル寿命が長いという特徴がありますが、エネルギー密度が限られているため効率が低いという問題があります。そのため、これらの問題を克服するために、最適な温度を維持するためにバッテリー熱管理システムが使用されています。電気自動車の需要都市化、交通渋滞や大気汚染の規制、充電ステーションの普及拡大、バッテリー技術の航続距離の向上などが挙げられる。

リチウムイオン電池の電極改質と熱管理システムは、電気自動車用途におけるリチウムイオン電池の性能向上に不可欠です。車両走行中に発生する熱を放散する手段として、電池熱管理システム内の冷却液は電池と直接的または間接的に接触します。電気自動車の利用が増加するにつれて、放熱を制御するために電池熱管理システムの必要性がますます高まっています。国際エネルギー機関（IEA）によると、2020年には1,000万台以上の電気自動車がバッテリー式電気自動車として道路を走行していました。新モデルの開発と需要の増加は、電気自動車の成長につながり、ひいてはモビリティおよび家電製品向けの電池熱管理システム市場の成長につながっています。

政府による規制強化の進展

温室効果ガスの排出量増加と地域の大気汚染は開発を脅かしており、その環境および健康への悪影響を示す証拠が増えつつある。さらに、アジア開発銀行（ADB）は、新たな政策によりアジア太平洋地域全体の持続可能で低炭素な成長を支援している。経済協力開発機構（OECD）によれば、経済発展には、エネルギー使用量の増加、自動車交通量、その他の関連活動によって発生する温室効果ガスの削減が必要である。そのため、温室効果ガスの排出量を削減し、地球温暖化を抑制するために、各国政府は温室効果ガスを排出する燃料を禁止し、リチウムイオン電池などのグリーンエネルギー技術をそのサイクルの中で支援している。

同時に、バッテリーの熱管理システムは、バッテリーの安定性と寿命を向上させる上で重要な役割を果たしている。世界各国の政府による取り組みの強化に伴い、厳しい規制が設けられ、その結果、顧客の嗜好は内燃機関車（ICE）からバッテリー車へと移行しつつある。

市場抑制

高価なバッテリー熱管理システム技術

バッテリーの熱管理システムは、性能向上、安全性向上、および長寿命化を実現するために、バッテリー電源システムの不可欠な要素として重要性を増しています。バッテリーセルにおける発熱の主な原因は、電気化学反応とセル内の電子の移動です。急速充電や高性能走行の普及に伴い、セル内の電流が増加するため、セル内の熱損失も増加しています。

高エネルギー密度バッテリーパックの設計には、堅牢な冷却システムが不可欠であり、多くの場合、数百もの流路を持つ液冷ループが組み込まれています。そのため、EVバッテリーパックの熱管理は極めて重要になります。業界関係者によると、これらのシステムの複雑さがバッテリーパック全体のコストの約10～20%を占めています。したがって、車両に搭載されるバッテリーパックの数が増えるほど、バッテリーの熱管理システムはより効率的である必要があり、それがシステムコストの上昇につながり、市場の成長を阻害する要因となっています。

市場機会

リチウムイオン電池の需要増加

リチウムイオン電池は、携帯電話やノートパソコンから電気自動車や電力網の蓄電まで、ほぼあらゆるものに使用されています。これらは温度に敏感で、極端な低温や高温では劣化する可能性が高くなります。電池の熱管理システムは、電池の温度を20～55℃の理想的な範囲に保つように設計されています。環境防衛基金（EDF）によると、リチウムイオン電池セルの価格は1990年から2020年の間に97%減少しました。EDFは2021年に、電池技術の進歩はコスト削減だけでなく、セルエネルギー密度の向上にもつながり、必要な電力を生成するために必要な電池パックの価格上昇を招いています。自動車、家電、エネルギー貯蔵などの産業は、拡大するリチウムイオン電池の重要な推進力となっています。リチウムイオン電池の需要これにより、業界の拡大の可能性が開かれる。

地域別分析

地域別に見ると、モビリティおよび民生用電子機器向けの世界のバッテリー熱管理システム市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、およびその他の地域に分けられます。

アジア太平洋地域は、モビリティおよび家電製品向けの世界のバッテリー熱管理システム市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）23.54%で成長すると予想されています。中国は、電気自動車、スマートフォン、ノートパソコン、タブレットなどの最大の製造国および消費国の一つです。中国インターネット情報センターによると、中国は電気自動車市場を拡大するために革新的な政策構造を構築しました。この構造には、パイロットプログラム、中央および地方のEV購入補助金、税制優遇措置、EV生産義務などが含まれます。中国インターネット情報センターによると、2021年に中国は、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラなど、バッテリー熱管理システムの主要な最終用途産業である家電製品の輸出で米国を追い抜き、世界最大の輸出国となりました。

欧州は予測期間中に年平均成長率（CAGR）22.21%で成長すると予測されています。この地域には、ドイツ、フランス、イタリア、スペイン、その他の欧州諸国など、複数の先進国が含まれています。これらの国々には、自動車、家電、医療機器、通信など、さまざまな産業があります。さらに、この地域のバッテリー熱管理システム製品に対する大きな需要は、電気自動車、家電、電力貯蔵システムから来ています。国際クリーン輸送協議会（ICCT）によると、この地域の自動車市場におけるバッテリー電気自動車のシェアは、2020年に6%以上、2021年1月から11月にかけて9%以上増加しました。欧州の自動車排出ガス規制が厳しいため、リチウムイオン電池パックの需要が増加しており、これがこの地域の家電およびモビリティ向けバッテリー熱管理システム市場の拡大も促進しています。

北米の市場動向

北米地域は、米国、カナダ、メキシコなどの国々で構成されています。この地域の著しい成長は、電気自動車、スマートフォン、ノートパソコンなどのエンドユーザー産業の拡大によって支えられています。電気自動車の需要増加は、ゼロエミッション、高効率な燃料消費量と走行距離の両立へのニーズの高まり、バッテリーパックのコスト低下といった要因により、バッテリー熱管理システムの普及を促進しています。価格の低下、充電速度の向上、航続距離の延長は、効率的なバッテリー熱管理システムへの需要を高めています。バッテリー熱管理のサプライチェーンのあらゆる段階に大手企業が存在することも、この地域の市場成長を後押ししています。

アプリケーションインサイト

モビリティおよび民生用電子機器向けの世界のバッテリー熱管理システム市場は、モビリティと民生用電子機器に分けられます。

モビリティ分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）22.48%で成長すると予想されています。モビリティ分野は乗用車と商用車に細分化されています。以前は乗用車のパワートレインは内燃機関でしたが、温室効果ガス排出量を削減するために、現在はバッテリー駆動の自動車へと移行しています。リチウムイオン電池は主に電気乗用車に使用されており、20℃～40℃の最適温度で効率的な性能を発揮します。これらの電気乗用車には、高出力、バッテリー寿命の延長、より長い期間の優れた性能を実現するために、最適な温度を維持するバッテリー熱管理システムが使用されています。

商用車向けに開発されたバッテリー熱管理システムは、熱電冷却、強制空冷、および液冷を組み合わせたものです。液冷液はバッテリーと間接的に接触し、動作中にバッテリーから発生する熱を除去する媒体として機能します。バッテリー熱管理の主な目的は、温度のばらつきを低減することです。例えば、-35℃から50℃の範囲の環境下で、バッテリーパック内部の温度の均一性が3℃から4℃に保たれるように、温度変動を抑制するシステムが必要となります。

家電製品分野は、携帯電話、ノートパソコン、タブレット、ウェアラブル端末、その他に細分化されます。スマートフォンでは、内蔵機能の増加と必要な電力消費量の増加に伴い、熱管理が典型的なボトルネックとなっています。同時に、スマートフォンの小型化が進み、充電速度への要求も高まっています。バッテリーの熱管理システムがないためにデバイスが過熱すると、コンポーネントの性能が低下します。ノートパソコンやタブレットでは、高速充電と大容量のエネルギー貯蔵に対する要求が高まっています。

リチウムイオン電池は、充電時よりも放電時に著しく高い熱を発生します。そのため、安全上の理由から、円筒形のリチウムイオン電池には、電流遮断装置、シャットダウンセパレータ、およびデバイスの安全性を確保するための通気機構が装備されていることがよくあります。これらの装置は、リチウムイオン電池で熱暴走が始まってから初めて効果を発揮します。ウェアラブル家電製品には、ペースメーカー、神経補綴装置、スマートリング、スマートバッジ、スマート腕時計、スマート眼鏡、スマートジュエリー、スマートシューズ、スマート衣料などが含まれます。バッテリーの熱管理システムを備えたその他の家電製品には、小型ポータブルスピーカー、カメラ、仮想現実および拡張現実デバイス、小型バッテリーバックアップ付きグルーミングデバイスなどがあります。

タイプに関する洞察

モビリティおよび民生用電子機器向けの世界のバッテリー熱管理システム市場は、アクティブ型、パッシブ型、ハイブリッド型に分類される。

アクティブバッテリー分野は市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）21.29%で成長すると見込まれています。アクティブバッテリーの熱管理システムは、バッテリー冷却システム内の流体を循環させ、直接冷却または浸漬冷却のいずれかの方法で冷却を行います。アクティブバッテリーの熱管理システムには、シンプルな設計、低コスト、容易に利用できる強制対流技術、高効率といった利点があります。高度なアクティブバッテリー熱管理技術では、気液相変化を利用してより効率的な温度制御を実現しています。低コストで効果的な温度制御が可能であるため、アクティブバッテリーの熱管理システムの需要は増加しており、市場参入企業はコスト効率の高いソリューションの開発に注力しています。

受動型バッテリー熱管理システムは、使用される材料に基づいて定義されます。さらに、受動型システムとは、冷却液が存在しないシステムを指します。受動型バッテリー熱管理システムは、高運用コスト、冷却液の漏洩など、能動型システムの運用上の欠点を克服するための代替技術として使用されます。受動型システムは主に、相変化材料（PCM）やヒートパイプ（HP）などを用いて、バッテリーセルの最適な温度を維持するために使用されます。受動型バッテリー熱管理システムは、低運用コストと高い熱均一性という大きな利点があり、主に民生用電子機器用途で使用されています。

バッテリータイプのインサイト

モビリティおよび民生用電子機器向けの世界のバッテリー熱管理システム市場は、従来型バッテリーと固体バッテリーに分類される。

従来型バッテリーセグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）22.48%で成長すると予想されています。鉛蓄電池、ニッケル系電池、リチウムイオン電池などの従来型バッテリーは、モビリティおよび民生用電子機器向けのバッテリー熱管理システム市場をリードしています。これらのバッテリーは、熱管理プロセスで液式電解液を使用しており、低コストで市販されています。現在市販されている電気自動車（EV）およびハイブリッド電気自動車（HEV）は、パワートレインや、パワーアシスト、回生ブレーキ、電気補助装置などの追加機能に関して、バッテリー技術に大きな要求を課しています。

全固体電池は、液体電解質溶液ではなく固体電解質を使用します。この固体電解質は、正極と負極の間のセパレーターとしても機能します。リチウムイオン電池を含む従来の電池では、電解質が損傷しても形状を維持するため、安全性と安定性に問題があります。また、現在のリチウムイオン電池は液体電解質溶液を使用しているため、温度変化による膨張や外部からの力による液漏れなど、電池の損傷リスクがあります。一方、全固体電池は固体構造の固体電解質を使用するため安定性が向上し、損傷しても形状を維持するため安全性も高まります。

テクノロジーに関する洞察

モビリティおよび民生用電子機器向けの世界のバッテリー熱管理システム市場は、空冷・加熱、液冷・加熱、冷媒冷却・加熱、およびその他の技術に分類されます。

液体冷却・加熱セグメントは最大の市場であり、予測期間中に年平均成長率（CAGR）22.30%で成長すると予想されています。直接接触型液体冷却または誘電性液体冷却は、鉱物油のようにバッテリーセルに直接接触します。もう1つのタイプの液体は、直接接触型または間接接触型液体で、水とエチレングリコールの混合物のように間接的にバッテリーセルに接触します。直接接触型液体の一般的な設計は、下部鉱物油モジュール用です。間接接触型液体の場合、考えられる設計としては、バッテリーモジュールの周囲にコーティングを施す、各モジュールの周囲に個別のチューブを配置する、バッテリーモジュールを冷却/加熱プレート上に配置する、またはバッテリーモジュールを冷却/加熱ブレードとプレートに接続する、などが挙げられます。

冷媒を用いた冷暖房システムでは、加熱または冷却を行うための熱板がよく用いられます。熱板内での冷媒の相変化は、圧力損失が小さい場合、相変化中も温度がほぼ一定となるため、高い熱伝達係数と均一なセル温度を実現します。ただし、熱板と配管は、高湿度条件下で熱板上に発生する可能性のある高いシステム圧力と結露に耐えられる必要があります。さらに、停車中の車両における大量の熱放散を制御するには、ラジエーターのサイズ、ファンの性能、または温度レベルを上げるしかありません。加えて、冷媒を用いた冷暖房技術は、極限状態における機器の熱循環と保護に役立ち、予測期間中のバッテリー関連用途の需要増加につながると期待されています。