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시장 역학 

주요 요인: 청정에너지 및 전기 이동성 사업을 지원하는 정부 인센티브 및 정책

일본 정부의 인센티브와 정책은 일본 고체 전해질 배터리 시장에서 고체 배터리 도입을 가속화하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 최근 몇 년 동안 일본은 고체 배터리 기술을 포함한 배터리 기술 연구 개발 지원에 매년 20억 엔 이상을 투자해 왔습니다. 이러한 재정 지원은 혁신을 촉진하고 생산 능력을 확대하는 데 매우 중요합니다. 또한 일본 정부는 2035년까지 신차 판매량의 80%를 전기차로 배터리 기술 발전을 장려하는 명확한 시장 방향을 제시하고 있습니다.

일본은 2050년까지 탄소 중립 달성과 같은 야심찬 목표를 통해 탄소 배출량 감축에 대한 확고한 의지를 보여주고 있습니다. 이러한 목표 달성을 위해 정부는 청정에너지 기술, 특히 고체 전해질 제조에 투자하는 기업에 대한 세제 혜택을 도입했습니다. 이미 1,000개 이상의 기업이 고체 전해질 시장에서 이러한 혜택을 받았으며, 이는 정부의 적극적인 정책을 보여주는 사례입니다. 또한 일본은 국제기구와 협력하여 재생에너지 및 배터리 기술 분야에서 300개 이상의 공동 프로젝트를 추진해 왔습니다.

이러한 정책의 효과는 배터리 인프라 투자 증가에서 뚜렷하게 나타납니다. 지난 한 해 동안 전국적으로 1,500개 이상의 새로운 충전소가 설치되어 전기 이동성 증진에 기여했습니다. 정부의 지원으로 고체 배터리 기술에 중점을 둔 200개 이상의 전문 교육 프로그램이 개설되어 숙련된 인력 양성에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 노력은 일본이 50개국 이상과 기술 발전을 공유하고 청정에너지 전환을 위한 국제 협력을 증진하기 위해 참여하는 국제 포럼 활동으로 더욱 강화되고 있습니다.

트렌드: 소비자 가전 및 신재생 에너지 시스템에 고체 소자 기술 통합

소비자 가전 제품에 고체 기술의 접목이 점차 중요해짐에 따라 일본의 고체 전해질 시장이 성장하고 있습니다. 전 세계 소비자 가전 시장 규모가 연간 1조 대를 넘어서는 가운데, 고체 배터리는 배터리 수명 연장과 안전성 향상을 위한 유망한 해결책을 제시합니다. 특히 작년에 5억 대 이상 출하된 웨어러블 기기 시장은 소형화되고 효율적인 에너지 솔루션에 대한 수요를 더욱 높이고 있습니다. 고체 배터리는 높은 에너지 밀도를 제공하여 이러한 용도에 이상적입니다. 또한, 스마트폰 산업 역시 고체 배터리의 향상된 안전성과 긴 수명 덕분에 과열 위험을 줄이고 기기 수명을 연장할 수 있다는 이점을 누리고 있습니다.

재생에너지 시스템에서 고체 전해질 기술은 혁신적인 잠재력을 지니고 있습니다. 전 세계 재생에너지 용량은 3,000기가와트를 넘어섰으며, 태양광과 풍력 에너지가 일본 고체 전해질 시장에서 주요한 비중을 차지하고 있습니다. 에너지를 보다 효율적으로 저장할 수 있는 고체 전해질 배터리는 재생에너지의 전력망 통합을 지원합니다. 예를 들어, 최근 태양광 에너지 저장 설비 용량이 100기가와트시에 도달했는데, 이는 효율적인 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있음을 보여줍니다. 또한 고체 전해질 배터리는 매년 1천만 건의 신규 설치가 이루어지고 있는 스마트 그리드 개발을 촉진하여 안정적이고 지속적인 에너지 공급을 보장할 수 있습니다.

지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 요구가 증가함에 따라 고체 배터리 기술의 도입이 더욱 가속화되고 있습니다. 화석 연료 의존도를 줄이기 위한 전 세계적인 노력으로 전 세계적으로 50만 개 이상의 전기 자동차 충전소가 , 이들 중 상당수는 고체 배터리 기술의 혜택을 받을 수 있습니다. 또한, 작년에 4억 대 이상의 스마트 홈 기기가 판매된 글로벌 스마트 홈 시장에서도 안정적인 전력 공급을 위해 고체 배터리 솔루션에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 세계가 지속 가능성을 더욱 중시함에 따라 소비자 가전 및 재생 에너지 시스템 모두에서 고체 배터리 기술의 역할은 기하급수적으로 증가할 것으로 예상됩니다.

기회: 재생에너지 저장 기술의 발전

일본의 신재생에너지 부문은 상당한 변화를 겪고 있으며, 이는 고체 전해질 시장에 큰 기회를 창출하고 있습니다. 일본은 2030년까지 신재생에너지 비중을 36~38%로 확대하는 것을 목표로 하고 있으며, 이에 따라 효율적이고 신뢰할 수 있는 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 매우 높습니다. 우수한 안전성과 에너지 밀도를 지닌 고체 전해질은 태양광 및 풍력 발전 시스템에 적용하기에 적합합니다. 일본의 신재생에너지 용량은 이미 100기가와트를 넘어섰으며, 그중 태양광 발전이 70기가와트 이상을 차지하고 있습니다. 이러한 성장세는 신재생에너지로부터 생산된 에너지를 효율적으로 관리하고 저장할 수 있는 첨단 저장 기술의 필요성을 더욱 강조합니다.

일본 정부는 에너지 인프라에 대한 대규모 투자를 통해 이러한 전환을 적극적으로 지원하고 있습니다. 매년 1조 엔 이상을 에너지 저장 솔루션을 포함한 재생 에너지 프로젝트 개발에 투입하고 있으며, 매년 1만 개 이상의 신규 재생 에너지 시스템 설치를 통해 이 분야의 빠른 성장을 보여주고 있습니다. 고체 전해질은 이러한 시스템의 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 하며, 피크 수요 시간대에 전력망을 지원할 수 있는 안정적이고 장기적인 에너지 저장 기능을 제공합니다. 전 세계 에너지 저장 시장은 2030년까지 300기가와트시(GWh) 규모로 성장할 것으로 예상되며, 일본의 재생 에너지 집중 전략은 이러한 성장의 핵심 주체로서의 입지를 강화할 것입니다.

더 나아가, 재생에너지 저장 장치에 고체 전해질을 통합하는 것은 일본의 광범위한 환경 목표와도 부합합니다. 일본은 탄소 발자국 감축에 전념하고 있으며, 2030년까지 2013년 수준 대비 46%의 배출량 감축을 목표로 하고 있습니다. 기존 배터리보다 지속 가능하고 환경에 미치는 악영향이 적은 대안을 제공하는 고체 전해질 배터리는 이러한 목표 달성에 필수적입니다. 일본이 지속가능성을 지속적으로 우선시함에 따라, 고체 전해질 시장은 청정에너지 솔루션에 대한 증가하는 수요를 활용하여 재생에너지 부문의 혁신과 성장을 견인할 것으로 예상됩니다.

과제: 기존 액체 전해질 기술과의 경쟁으로 인해 빠른 시장 침투가 저해됨

기존 액체 전해질 기술과의 경쟁은 고체 전해질 배터리의 빠른 시장 침투에 상당한 어려움을 초래합니다. 액체 전해질 배터리는 수십 년 동안 시장을 지배해 왔으며, 주로 가전제품 및 자동차 산업에서 연간 50억 개 이상이 생산되고 있습니다. 오랜 기간 동안 액체 전해질 배터리는 탄탄한 공급망과 제조 공정을 구축해 왔으며, 고체 전해질 배터리는 이러한 기반 시설과 경쟁해야 합니다. 또한, 전 세계적으로 1,000개 이상의 액체 전해질 생산 공장이 존재하여 신규 진입에 큰 장벽이 되고 있습니다.

전고체 배터리는 유망한 기술이지만, 비용과 규모 확장에 있어 난관에 직면해 있습니다. 전고체 배터리의 생산 비용은 기존 액체 전해질 시스템보다 3~5배 높은 것으로 추산되며, 이는 제조업체들이 경쟁력 확보를 위해 규모의 경제를 달성하고자 할 때 매우 중요한 요소입니다. 더욱이, 전 세계적으로 전고체 배터리 생산에 집중하는 시범 공장은 약 50개에 불과하여 산업 규모 생산이 아직 초기 단계에 있음을 보여줍니다.

이러한 어려움에도 불구하고 고체 전해질 시장은 점차 성장세를 보이고 있습니다. 지난 한 해 동안에만 고체 전해질 기술 관련 특허가 200건 이상 출원되었는데, 이는 지속적인 연구 및 혁신을 반영합니다. 그러나 연구에서 상용화로의 전환은 더디게 진행되고 있으며, 고체 전해질 제품을 성공적으로 출시한 기업은 소수에 불과합니다. 광범위한 시장 점유율을 확보한 액체 전해질 기술의 확고한 입지를 극복하기 위해서는 지속적인 투자와 기술적 혁신을 통해 고체 전해질 솔루션이 비용, 성능 및 소비자 수용도 측면에서 더욱 경쟁력을 갖추도록 해야 합니다.

부분 분석 

유형별 

일본에서는 고체 고분자 전해질이 기술적, 경제적, 소비자적 요인이 복합적으로 작용하여 62% 이상의 시장 점유율을 차지하며 가장 주목받는 고체 전해질 시장으로 부상했습니다. 이러한 수요 증가는 안전성과 유연성이 매우 중요한 전기차(EV) 시장의 성장세에 힘입은 것입니다. 2023년 기준 일본에서는 약 150만 대의 전기차가 생산되었으며, 이 중 70%에 고체 고분자 전해질이 핵심 부품으로 사용되었습니다. 고체 고분자의 고유한 유연성과 경량성은 전기차 배터리의 설계 및 효율성 향상에 기여하여 세라믹 전해질로는 불가능했던 혁신적인 설계 가능성을 열어줍니다. 또한, 일본 정부가 2030년까지 전기차 5천만 대 보급이라는 목표를 설정하고 탄소 배출량 감축에 적극적으로 나서면서, 생산 과정에서 환경에 미치는 영향이 적은 고체 고분자 전해질에 대한 수요가 더욱 증가하고 있습니다.

소비자들은 여러 가지 실질적인 이점 때문에 고체 전해질 시장에서 세라믹보다 고체 폴리머를 더욱 선호합니다. 고체 폴리머는 인장 강도와 같은 기계적 특성이 우수하며, 2023년 기준 유사 용도의 세라믹 평균 인장 강도는 35MPa인 반면 고체 폴리머는 평균 50MPa에 달합니다. 또한, 고체 폴리머는 균열 및 파손에 대한 저항성이 높아 자동차와 같이 진동이 심한 환경에서 사용하기에 매우 유리합니다. 비용 측면에서도 고체 폴리머의 생산 비용은 세라믹보다 약 20% 낮아 대량 생산에 더욱 경제적입니다. 세라믹은 높은 이온 전도도를 자랑하지만, 최근 폴리머 기술의 발전으로 이 격차가 좁혀져 세라믹의 15mS/cm에 비해 최대 10mS/cm의 전도도를 달성했습니다. 이러한 비용, 성능 및 안전성의 균형 덕분에 일본 소비자들은 고체 폴리머를 선호하며, 가전제품부터 대규모 에너지 저장 솔루션에 이르기까지 다양한 분야에서 고체 폴리머의 채택이 확대되고 있습니다.

애플리케이션 별 

적용 분야별로 살펴보면, 일본의 고체 전해질 배터리 시장은 전기차 배터리가 59% 이상의 시장 매출을 차지하며 선두를 달리고 있습니다. 이러한 지배력은 주로 우수한 성능 특성에 기인합니다. 고체 전해질은 향상된 안전성, 긴 수명, 그리고 높은 에너지 밀도를 제공하여 에너지 저장 및 차량 주행 거리 문제 해결에 필수적인 요소들을 갖추고 있습니다. 2023년 기준으로 일본 자동차 제조업체들은 고체 전해질 배터리 연구에 막대한 투자를 해왔으며, 도요타만 해도 고체 전해질 배터리 개발에 130억 달러 이상을 투자했습니다. 일본의 전기차 보급 확대 노력은 3만 개 이상의 전기차 충전소가 설치되어 기존 주유소 수를 넘어선 데서도 확인할 수 있습니다. 이러한 인프라 구축은 더욱 효율적이고 신뢰할 수 있는 배터리 기술에 대한 수요 증가를 뒷받침하고 있으며, 고체 전해질은 이러한 수요 증가에 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

일본의 전기차 판매량 증가는 고체 전해질 수요에 상당한 영향을 미치고 있습니다. 2023년 일본의 전기차 판매량은 50만 대를 돌파하며 전년 대비 크게 증가했는데, 이는 정부의 인센티브 정책과 소비자의 환경 인식 제고에 힘입은 결과입니다. 닛산, 혼다와 같은 고체 전해질 시장의 주요 자동차 제조업체들이 연간 15만 대 이상의 전기차를 생산하면서 첨단 배터리 기술에 대한 수요가 급증했습니다. 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리 . 이러한 판매 증가세는 일본 전기차 시장의 변화하는 요구 사항을 충족하기 위한 고체 전해질 수요의 견조한 성장을 촉진하고 있습니다.

일본에서 고체 전해질 도입을 촉진하는 핵심 기술로는 첨단 소재 과학과 혁신적인 제조 공정이 있습니다. 파나소닉, 히타치와 같은 기업들은 이온 전도성과 안정성이 향상된 새로운 고체 전해질 소재를 개발하고 있습니다. 특히 파나소닉은 2023년 충전 시간을 절반으로 단축하는 고체 전해질 개발에 성공했다고 발표했습니다. 또한, 일본 정부는 녹색혁신기금과 같은 국가적 차원의 정책을 통해 배터리 기술 발전에 200억 달러를 투자하여 스타트업과 연구기관의 고체 배터리 상용화를 적극적으로 지원하고 있습니다. 이러한 기술적 진전과 재정적 지원은 고체 전해질이 일본 전기차 배터리 시장의 핵심 기술로 자리매김하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

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일본 고체 전해질 시장의 주요 업체

• 암페크라 주식회사
• 이데미츠코산(주)
• 교세라 주식회사
• 미쓰이 광업 제련 유한회사
• 무라타 제작소(주)
• 네이코퍼레이션
• 오하라 주식회사
• 솔리드파워(주)
• TDK 글로벌
• 다른 저명한 플레이어

시장 세분화 개요:

유형별

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

애플리케이션 별

• 박막 배터리
  • 재생에너지 저장장치
  • 스마트 카드
  • 무선 주파수 식별(RFID)태그
  • 휴대용 전자제품
  • 제세동기
  • 심장박동기
  • 무선 센서
• 전기 자동차 배터리
• 발전소
• 광업 및 금속
• 기타