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시장 역학 

동인: 청정 에너지 및 전기 이동성 이니셔티브를 지원하는 정부 인센티브 및 정책

일본 고체전해질 시장에서 전고체 배터리 채택을 가속화하는 데는 정부의 인센티브와 정책이 중추적 역할을 합니다. 최근 몇 년 동안 일본은 솔리드 스테이트 솔루션을 포함한 배터리 기술의 연구 개발을 지원하기 위해 연간 20억 엔 이상을 할당했습니다. 이러한 재정적 지원은 혁신과 생산 능력 확장을 촉진하므로 매우 중요합니다. 또한, 일본 정부는 2035년까지 신차 판매의 80%를 전기차 배터리 발전을 장려하는 명확한 시장 방향을 제시했습니다.

탄소 배출을 줄이겠다는 일본의 의지는 2050년까지 탄소 중립을 달성한다는 야심찬 목표를 통해 분명하게 드러납니다. 이에 맞춰 정부는 전고체 배터리 제조를 포함한 청정 에너지 기술에 투자하는 기업에 대해 세금 인센티브를 도입했습니다. 이미 1,000개 이상의 기업이 고체 전해질 시장 전반에 걸쳐 이러한 인센티브의 혜택을 누리고 있으며 이는 정부의 적극적인 접근 방식을 보여줍니다. 또한 일본은 국제기구와 파트너십을 맺어 재생에너지 및 배터리 기술에 초점을 맞춘 300개 이상의 협력 프로젝트를 진행했습니다.

이러한 정책의 영향은 배터리 인프라에 대한 투자 증가에서 가시적으로 드러납니다. 지난 한 해 동안 전국에 1,500개 이상의 새로운 충전소가 설치되어 전기 모빌리티를 지원하고 있습니다. 또한 정부의 지원으로 숙련된 인력 개발을 목표로 전고체 배터리 기술에 중점을 둔 200개 이상의 전문 교육 프로그램이 설립되었습니다. 이러한 이니셔티브는 50개국 이상과 기술 발전을 공유하고 청정 에너지 전환에 대한 국제 협력을 육성하기로 약속한 글로벌 포럼에 일본이 참여함으로써 보완됩니다.

추세: 가전제품 및 재생 에너지 시스템에 솔리드 스테이트 기술 통합

가전제품에 고체 기술을 통합하는 것이 점차 중요해지고 있으며, 이는 일본의 고체 전해질 시장에 활력을 불어넣고 있습니다. 전 세계 가전제품 시장 규모가 연간 1조 개가 넘는 상황에서 전고체 배터리는 배터리 수명을 연장하고 안전성을 향상시키는 유망한 솔루션을 제공합니다. 지난 해 5억 대 이상의 장치 출하량을 기록한 웨어러블 기술에 대한 수요는 작고 효율적인 에너지 솔루션의 필요성을 강조합니다. 전고체 배터리는 더 높은 에너지 밀도를 제공하므로 이러한 응용 분야에 이상적입니다. 또한 스마트폰 산업은 과열 위험을 줄이고 장치 수명을 연장하는 전고체 배터리의 향상된 안전성과 수명의 이점을 누리고 있습니다.

재생 에너지 시스템에서 고체 기술은 혁신적인 잠재력을 제시합니다. 전 세계 재생 에너지 용량은 3,000기가와트를 초과했으며, 태양광 및 풍력 에너지는 일본 고체 전해질 시장의 주요 기여자입니다. 에너지를 보다 효율적으로 저장할 수 있는 전고체 배터리는 재생 가능 에너지원을 그리드에 통합하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 최근 태양 에너지 저장 장치 설치 용량이 100기가와트시에 도달했는데, 이는 효과적인 저장 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있음을 의미합니다. 전고체 배터리는 또한 매년 천만 건의 신규 설치로 확장되는 스마트 그리드의 개발을 촉진하여 안정적이고 일관된 에너지 공급을 보장할 수 있습니다.

지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 추진은 고체 기술의 통합을 더욱 촉진하고 있습니다. 전기 자동차 충전소가 설치되었으며 , 그 중 다수는 전고체 배터리 기술의 혜택을 누릴 수 있습니다. 또한 지난해 4억 대 이상의 스마트 홈 장치가 판매된 글로벌 스마트 홈 시장은 무정전 전원 공급을 제공하는 솔리드 스테이트 솔루션을 찾고 있습니다. 세계가 지속 가능성을 계속해서 우선시함에 따라 가전제품과 재생 에너지 시스템 모두에서 고체 기술의 역할이 기하급수적으로 증가할 것입니다.

기회: 재생 에너지 저장 분야의 발전

일본의 재생 에너지 부문은 상당한 변화를 겪고 있으며 고체 전해질 시장에 상당한 기회를 창출하고 있습니다. 일본은 2030년까지 재생 에너지 용량을 36~38%로 늘리는 것을 목표로 하고 있으므로 효율적이고 안정적인 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 무엇보다 중요합니다. 우수한 안전성과 에너지 밀도를 갖춘 고체 전해질은 태양광 및 풍력 에너지 시스템에 통합하는 데 매우 적합합니다. 일본의 재생에너지 용량은 이미 100기가와트를 넘어섰고, 태양광 발전은 70기가와트를 넘어섰습니다. 이러한 성장 궤도는 재생 가능 에너지원에서 생성된 에너지를 효율적으로 관리하고 저장할 수 있는 고급 저장 기술의 필요성을 강조합니다.

일본 정부는 에너지 인프라에 대한 막대한 투자를 통해 이러한 전환을 적극적으로 지원하고 있습니다. 저장 솔루션을 포함한 재생 에너지 프로젝트 개발을 위해 매년 1조 엔 이상이 할당됩니다. 이러한 재정적인 노력은 매년 10,000개 이상의 신재생 에너지 시스템 설치로 보완되어 해당 부문의 급속한 확장을 강조합니다. 고체 전해질은 이러한 시스템의 효율성을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 피크 수요 기간 동안 그리드를 지원할 수 있는 안정적이고 오래 지속되는 에너지 저장 장치를 제공합니다. 세계 에너지 저장 시장은 2030년까지 300기가와트시까지 성장할 것으로 예상되며, 일본은 재생 에너지에 중점을 두고 있어 이 확장의 핵심 플레이어로 자리매김하고 있습니다.

또한, 재생 에너지 저장에 고체 전해질을 통합하는 것은 일본의 광범위한 환경 목표와 일치합니다. 국가는 2030년까지 배출량을 2013년 수준보다 46% 줄이겠다는 목표를 가지고 탄소 배출량을 줄이기 위해 최선을 다하고 있습니다. 기존 배터리보다 지속 가능하고 환경에 덜 해로운 대안을 제공하는 전고체 배터리는 이러한 목표를 달성하는 데 필수적입니다. 일본이 지속 가능성을 계속 우선시함에 따라 고체 전해질 시장은 청정 에너지 솔루션에 대한 수요 증가를 활용하여 재생 에너지 부문의 혁신과 성장을 주도할 준비가 되어 있습니다.

과제: 확립된 액체 전해질 기술과의 경쟁으로 인해 신속한 시장 침투가 방해를 받음

확립된 액체 전해질 기술과의 경쟁은 전고체 배터리의 빠른 고체 전해질 시장 침투에 심각한 도전을 제기합니다. 액체 전해질 배터리는 주로 가전제품과 자동차 산업을 대상으로 연간 50억 개가 넘는 제품이 생산되면서 수십 년 동안 시장을 장악해 왔습니다. 이들의 오랜 존재로 인해 솔리드 스테이트 대안이 경쟁해야 하는 잘 확립된 공급망과 제조 프로세스가 탄생했습니다. 액체 전해질 생산을 위한 기반 시설은 전 세계적으로 1,000개 이상의 공장이 제조 전용으로 방대하여 신규 진입자에게 상당한 장벽을 만들고 있습니다.

전고체 배터리는 유망하지만 비용과 확장성 측면에서 장애물에 직면해 있습니다. 전고체 배터리의 생산 비용은 여전히 ​​높으며, 기존 액체 전해질 시스템에 비해 3~5배에 달하는 것으로 추산됩니다. 제조업체가 효과적으로 경쟁하기 위해 규모의 경제를 달성하려고 노력할 때 이러한 비용 차이는 중요한 요소입니다. 더욱이 전고체 배터리 생산에 초점을 맞춘 파일럿 공장은 전 세계적으로 약 50개에 불과해 산업 규모 제조의 초기 단계를 나타냅니다.

이러한 어려움에도 불구하고 고체전해질 시장은 점차 주목을 받고 있다. 지속적인 연구와 혁신을 반영하여 작년 한 해에만 솔리드 스테이트 기술과 관련된 200개 이상의 특허가 출원되었습니다. 그러나 연구에서 상업적 실행 가능성으로의 전환은 느리며 소수의 회사만이 고체 제품을 성공적으로 출시했습니다. 광범위한 시장 침투를 통해 액체 전해질 기술의 확고한 위치를 극복해야 하기 때문에 비용, 성능 및 소비자 수용 측면에서 고체 솔루션을 더욱 경쟁력 있게 만들기 위한 지속적인 투자와 기술 혁신이 필요합니다.

부분 분석 

유형별 

일본에서는 고체고분자전해질이 기술, 경제, 소비자 기반 요인의 독특한 융합으로 인해 62% 이상의 시장점유율을 차지하며 가장 눈에 띄는 고체전해질 시장으로 떠올랐다. 수요는 주로 안전과 유연성이 가장 중요한 급성장하는 전기 자동차(EV) 시장에서의 적용에 의해 주도됩니다. 2023년 현재 일본은 약 150만 대의 전기 자동차를 생산했으며, 고체 폴리머 전해질은 이러한 자동차의 70%에서 중요한 구성 요소입니다. 고체 폴리머의 고유한 유연성과 경량 특성은 EV 배터리의 설계 및 효율성에 기여하여 세라믹 대응 제품으로는 실현할 수 없는 혁신적인 설계 가능성을 허용합니다. 또한 2030년까지 5천만 대의 EV를 운행한다는 목표로 강조된 탄소 배출을 줄이려는 일본 정부의 노력은 생산 중 환경에 미치는 영향이 적기 때문에 고체 고분자 전해질에 대한 수요를 촉진합니다.

소비자 인식은 몇 가지 실질적인 이점으로 인해 고체 전해질 시장에서 세라믹보다 고체 폴리머를 더욱 선호합니다. 고체 폴리머는 인장 강도와 같은 우수한 기계적 특성을 제공하며, 유사한 응용 분야에서 세라믹의 경우 35MPa에 비해 2023년 평균 50MPa를 기록했습니다. 더욱이, 고체 폴리머는 균열과 파손이 덜 발생하는데, 이는 자동차 응용 분야의 고진동 환경에서 매우 중요합니다. 비용 측면에서 볼 때, 고체 폴리머의 생산 비용은 세라믹보다 약 20% 저렴하므로 대량 생산에 더 경제적입니다. 세라믹은 더 높은 이온 전도성을 자랑하지만 최근 폴리머 기술의 발전으로 이러한 격차가 좁아져 세라믹의 15mS/cm에 비해 최대 10mS/cm의 전도성을 달성했습니다. 비용, 성능 및 안전성 간의 이러한 균형으로 인해 고체 폴리머는 일본 소비자들 사이에서 선호되는 선택이 되었으며, 가전제품부터 대규모 에너지 저장 솔루션에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 널리 채택되었습니다.

애플리케이션 별 

용도에 따라 일본 고체 전해질 시장은 전기 자동차 배터리가 59% 이상의 시장 수익을 창출하며 주도하고 있습니다. 지배력은 주로 우수한 성능 특성에 의해 주도됩니다. 고체 전해질은 향상된 안전성, 더 긴 수명, 더 나은 에너지 밀도를 제공하며, 이는 에너지 저장 및 차량 주행 거리 문제를 해결하는 데 중요합니다. 2023년 현재 일본 자동차 제조업체는 연구에 막대한 투자를 했으며, Toyota만 전고체 배터리 개발에 130억 달러 이상을 할당했습니다. EV 채택을 위한 국가의 추진력은 기존 주유소 수를 능가하는 30,000개 이상의 EV 충전소가 있다는 사실에 반영됩니다. 이러한 인프라 개발은 고체 전해질이 중추적인 역할을 하는 보다 효율적이고 안정적인 배터리 기술에 대한 수요 증가를 지원합니다.

일본의 전기 자동차 판매는 고체 전해질 수요에 큰 영향을 미칩니다. 2023년 일본은 정부 인센티브와 환경 문제에 대한 소비자 인식에 힘입어 전년도에 비해 크게 증가한 500,000대 이상의 전기 자동차 판매를 기록했습니다. 닛산, 혼다 등 고체 전해질 시장의 자동차 대기업들이 연간 15만 대 이상의 EV를 생산함에 따라 첨단 배터리 기술에 대한 수요가 급증했습니다. 고체 전해질을 활용한 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리 . 결과적으로, 이러한 매출 성장은 일본 EV 시장의 진화하는 요구 사항을 충족하기 위해 고체 전해질에 대한 강력한 수요를 촉진하고 있습니다.

일본에서 고체 전해질의 채택을 촉진하는 핵심 기술에는 첨단 재료 과학과 혁신적인 제조 공정이 포함됩니다. Panasonic 및 Hitachi와 같은 회사는 더 높은 이온 전도성과 안정성을 제공하는 새로운 고체 전해질 재료를 개발하고 있습니다. 2023년 파나소닉은 충전 시간을 절반으로 단축한 고체 전해질의 획기적인 발전을 발표했습니다. 또한 녹색 혁신 기금과 같은 일본의 국가 계획에서는 배터리 기술 발전에 200억 달러를 할당하여 전고체 배터리 상용화를 추구하는 스타트업 및 연구 기관을 지원했습니다. 이러한 기술 진보와 재정적 지원은 일본 전기차 배터리 환경의 초석인 고체 전해질을 확고히 하는 데 중요한 역할을 합니다.

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일본 고체 전해질 시장의 최고 기업

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시장 세분화 개요:

유형별

• 세라믹
  • 산화물
  • 질화물
  • 리튬
  • 수소
  • 양극
  • 황
  • 기타
• 고체 폴리머

애플리케이션 별

• 박막 배터리
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