次世代先進電池市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：技術別（固体電解質電池、マグネシウムイオン電池、次世代フロー電池、金属空気電池、リチウム硫黄電池、その他の技術）、エンドユーザー別（家電、輸送、産業、エネルギー貯蔵、その他のエンドユーザー）、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

次世代先進バッテリー市場の成長要因

電気自動車の普及拡大

バッテリー技術は、世界的に高まる電気自動車の需要を満たす上で、自動車メーカーにとって極めて重要であることが証明されている。電気自動車メーカーは、車両の性能向上と利益増加のために、より効率的で、より安価で、より軽量で、より高密度のバッテリーの開発に多額の投資を行っている。固体電池リチウムイオン電池と同様の充電式蓄電池であり、動作原理も似ています。ただし、液体ではなく固体電池であるため、密度が高く、航続距離が長く、充電速度も速いという利点があります。

さらに、固体電池は、リチウムイオン電池そして、上記の利点は、電気自動車における全固体電池の需要を促進する可能性が高い。2022年、トヨタ自動車は市場向けに初の全固体電池を発売し、全固体電池をベースにしたハイブリッド車の開発を進めている。国際エネルギー機関によると、プラグイン電気自動車は2015年の58万台から2021年には約670万台へと急速に増加しており、これは次世代先進電池市場を直接的に後押しすると予想される。

再生可能エネルギーシステムおよび関連エネルギー貯蔵システムの導入拡大

リチウムイオン電池や鉛蓄電池といった従来の電池に比べて多くの利点を持つ次世代電池は、今後数年間、再生可能エネルギー貯蔵システムにおいて重要な役割を果たすと期待されている。国際再生可能エネルギー機関によると、再生可能エネルギーの発電容量は2012年の1,444ギガワット（GW）から2021年には約3,064GWへと急速に増加しており、その中でも太陽光発電と風力発電が再生可能エネルギー容量の大部分を占めている。

国際エネルギー機関（IEA）によると、今後数年間で、2050年までの地球温暖化対策目標（GTE2050）により、再生可能エネルギーの導入が増加する見込みです。さらにIEAによれば、2030年までに世界の発電量に占める再生可能エネルギーの割合は30%近くに達すると予測されています。このようなシナリオでは、再生可能エネルギープロジェクトが大幅に増加し、予測期間中に全固体電池のような高エネルギー蓄電池システムの導入が進む可能性が高まります。これは、次世代先進電池市場の成長を促進する要因となります。

市場抑制

製造および研究開発コストが高い

次世代先進電池のほとんどは、大量生産に伴う高コストのため、大規模生産が実現不可能であることから、開発の初期段階にとどまっています。過去数十年にわたり、様々な次世代フロー電池の研究開発が行われてきましたが、2022年現在、実用化可能なのはバナジウムレド​​ックスフロー電池と亜鉛臭素電池のみです。バナジウムレド​​ックスフロー電池の実用化は、バナジウム抽出コストの高さとバナジウム価格の変動によって阻害されています。総じて、次世代先進電池市場における高い製造コストと研究開発費の高さは、大きな制約となっています。

市場機会

研究開発の強化

様々な研究所や研究センターにおける新しい電池技術開発のための研究の急増が、市場の成長を後押ししている。例えば、2022年5月、アルゴンヌ国立研究所が主導する米国エネルギー省（DOE）のイノベーションハブであるエネルギー貯蔵研究共同センター（JCESR）は、再生可能電力網の実現と、長距離トラック輸送、海上輸送、航空輸送といった大型輸送の脱炭素化に必要な新しい電池技術の開発をリードしている。JCESRの研究者たちは、「リチウムイオン電池を超える」分野で30件以上の特許を取得しており、フロー電池、リチウム硫黄電池、多価電池、固体電池を主な研究対象としている。

同様に、2022年3月、オーストラリアのモナシュ大学の研究者らは、リチウムの移動速度を飛躍的に向上させ、電池の性能と寿命を改善する新しいリチウム硫黄電池の中間層を開発しました。リチウム硫黄電池は、従来型電池よりも安価で環境に優しく、充電・放電速度も速いため、こうした技術開発は市場で事業を展開する企業にとって新たなビジネスチャンスを生み出すでしょう。

セグメント分析

テクノロジーによって

金属空気電池分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれる。 金属空気電池は、一次電池と二次電池の一種です。金属空気電池では、正極は通常、酸素やその他のガスと反応するための貴金属を含む炭素系材料でできています。もう一方の電極は、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、リチウムなどの金属でできています。これらの電池は、電池内部に空気の流れがあるため、燃料電池と呼ばれることもあります。金属空気電池の代表的な例として、鉄空気電池があります。二次電池電気自動車（EV）のエネルギー源候補として研究されてきた。さらに、松下電器産業、ウェスティングハウス、スウェーデン国立開発などの電池メーカーは、1980年代に大規模なパイロットセルを製造した。このセルの比エネルギーは75 Wh/kgと高かったが、実用セルとして使用するには低すぎる。これには、理論システムでは考慮されていない正極触媒と電解質が含まれる。

数万世帯に数時間分の電力を供給できるほどのエネルギーを蓄えることができる電解液タンクを利用するフロー電池は、再生可能エネルギー市場の拡大を加速させる解決策となる可能性がある。しかし、ほとんどのフロー電池は希少で高価な金属であるバナジウムに依存しており、その代替品は通常、寿命が短く有毒である。次世代のフロー電池は、これらの問題を解決することを目的としている。これらの電池は、電極を通してポンプで循環させて電子を取り出す液体電解液タンクに電荷を蓄え、使用済みの電解液はタンクに戻される。電力が供給されるたびに、ポンプによって電解液は電極を通してリサイクルされ、貯蔵タンクに戻される。しかし、このプロセスでは、より多くの電力を蓄えるために電池を大型化する必要があり、より大きな電解液タンクが必要となる。

エンドユーザーによる

輸送分野は世界市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.44%を示すと予測されている。 輸送システムの電化が普及しつつあり、多くの政府による電気自動車の導入促進策が輸送部門における次世代先進電池の拡大に直接貢献している。日産自動車は、2022年4月に試作製造施設を建設し、2028年までに積層型全固体電池を市場に投入する意向である。これは日産の「アンビション2030」戦略の一環であり、4つの新しい電気自動車コンセプトに170億米ドルを投資している。そのため、自動車メーカーは全固体電池や金属空気電池の開発に多額の投資を行っており、自動車は次世代先進電池市場において最も重要なセクターの1つとなっている。

国際電気通信連合（ITU）によると、携帯電話の契約数は2010年の52億9000万件から2021年には86億5000万件へと急速に増加しており、これは次世代先進電池市場の需要と発展を直接的に後押ししている。各社はスマートフォンの高消費電力に対応するため、高密度エネルギー電池を開発している。例えば、2021年にはサムスン電子が、高エネルギー密度と低可燃性を備えた試作型固体電池を民生用電子機器向けに開発した。また、2020年にはオーストラリアのモナシュ大学が、効率的なリチウム硫黄系スマートフォン用電池を開発したと発表した。この電池は1回の充電でスマートフォンを5日間駆動できるという。硫黄は広く入手可能なため、リチウム硫黄電池は製造コストが安い。

地域分析

アジア太平洋地域：支配的な地域

アジア太平洋地域は、次世代先進電池市場において世界最大のシェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれる。 中国、インド、日本は、次世代の先進バッテリー技術にとってアジア太平洋地域における有望な市場である。中国のバッテリーエネルギー貯蔵容量は2022年3月に3GWに達し、2019年の1.7GWから76.5%増加した。中国政府は2030年までにバッテリー貯蔵容量を100GWに増やすと予測している。こうした状況は、同地域における次世代先進バッテリーの開発に大きな機会をもたらす。

さらに、2022年3月、インドはPLI制度に基づき、先進化学セル（ACC）蓄電池製造奨励金の受給対象企業として4社を認可した。Reliance New Energy Solar Limited、Hyundai Global Motors Company Limited、Ola Electric Mobility Private Limited、およびRajesh Exports Limitedは、インド政府が国内の蓄電池セル生産量を増やすために実施している1,810億インドルピー規模のプログラムに対し、補助金を受け取った。選定されたACC蓄電池メーカーは、同プログラムに基づき2年以内に生産施設を設立することが義務付けられている。こうした政府支援による奨励金は、次世代先進電池市場の発展を促進すると期待されている。

北米：成長地域

北米は、最新のバッテリー技術や次世代先進バッテリーの開発において、最も急速に発展している地域の一つです。近年、同地域のバッテリーシステムは、再生可能エネルギーインフラへの投資増加、効率的で安全なバッテリー技術への需要の高まり、電気自動車（EV）の普及拡大などにより、著しい成長を遂げています。例えば、米国では、電気自動車の総保有台数が2021年には約206万台に達し、2020年の177万台から約16%増加しました。さらに、過去10年間で大幅な成長を遂げています。

同様に、カナダでは近年、風力発電設備の設置が著しく増加しており、これは国内のエネルギー貯蔵需要を補完し、電力網の安定性と信頼性の確保に貢献すると期待されている。カナダ政府は「風力発電ビジョン2025」に基づき、2025年までに風力発電容量を55GWに増やし、国内エネルギー需要の20%を賄うことを目指している。しかし、目標達成には42GW以上の新規容量を追加する必要がある。これは、次世代の先進バッテリー開発企業にとって投資機会となることが期待される。

ヨーロッパは、過去100年間、常に新技術の導入が最も速い地域でした。また、この地域は、過去数十年にわたり、電池の研究開発を先導してきたことでも知られています。欧州委員会は、この地域における主要機関の一つであり、新技術とその商業化のための研究開発プロジェクトに資金を提供しています。例えば、2020年には、欧州委員会は、将来の自動車用途向け次世代コバルトフリー電池（COBRA）プロジェクトに1,180万ユーロを助成しました。COBRAは、次世代コバルトフリー電池に関する共同研究開発プロジェクトであり、欧州委員会のHorizo​​n 2020プログラムから共同出資を受けています。このプロジェクトは、コバルト系リチウムイオン電池で知られる高いエネルギー密度/出力密度と長寿命性能を維持しながら、革新的なコバルトフリーリチウムイオン電池技術を開発することを目的としています。このプロジェクトは、2024年に成果を出すことが期待されています。このようなプロジェクトは、地域市場の成長を牽引すると期待されています。

中東・アフリカ地域は再生可能エネルギー発電において大きな可能性を秘めており、スマートグリッド技術への投資増加と発電量の増加に伴い、蓄電池システムの需要が高まることが予想されます。再生可能エネルギープロジェクトは著しく増加しており、これは同地域の各国政府が講じた様々な取り組みによるものです。さらに、同地域は年間を通して日照量が最も多いため、各国政府は主に太陽光発電プロジェクトへの投資と推進に力を入れています。例えば、アラブ首長国連邦（UAE）は、2050年までに温室効果ガス排出量実質ゼロを達成するため、2030年までに再生可能エネルギーに約1,600億米ドルを投じる計画です。こうした投資は、同地域の市場拡大を加速させるものと期待されています。