리튬 에어 배터리 시장

시장 개요

글로벌 리튬에어 배터리 시장 규모는 2023~2031년 예측 기간 동안 약 12.1%의 CAGR 로 성장할 것으로 예상됩니다.

리튬 에어 배터리는 양극에서 산소의 환원과 양극에서 리튬의 산화를 사용하여 전류 흐름 또는 금속-공기 전기화학 셀을 유도하는 충전식 배터리입니다. 리튬-공기 셀은 양극에서 산소 분자(O2)의 가용성으로부터 전압을 생성합니다. O2는 양전하 리튬 이온과 반응하여 리튬 과산화물(Li2O2)을 형성하고 전기 에너지를 생성합니다. 리튬-공기 배터리는 리튬 애노드, 전해질 및 공기 캐소드의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

리튬-공기 전지는 미래 에너지 및 환경 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 효과적인 에너지 저장 응용 분야에 많은 잠재력을 가지고 있습니다. 리튬-공기 전지는 반개방형 양극 구조를 통해 공기 중의 무한한 산소를 활용하여 에너지를 저장하거나 방출하며 1,000Wh/kg 이상의 매우 높은 이론 에너지 밀도를 가지고 있습니다. 따라서 전기 자동차, 통신 및 특수 전원 공급 과 같은 다양한 분야에서 차세대 에너지 저장 후보로 간주되어 왔습니다. 리튬-공기 전지는 오늘날의 스마트폰, 랩톱 및 전기 자동차에 전원을 공급하는 리튬 이온 전지보다 최대 5배 더 많은 에너지를 저장할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

시장 동향

시장 동인

• 전기 자동차와 스마트 그리드 기술의 등장

전 세계적으로 전기 자동차의 생산 및 판매가 크게 증가하고 있습니다. IEA(국제 에너지 기구)에 따르면, 2021년 전 세계 소비자들은 EV 구매에 약 2,500억 달러를 지출했습니다. 상장된 배터리 제조 회사의 막대한 자본 지출에 따라 배터리의 글로벌 생산 용량은 2019년 200GWh 미만에서 2024년 1,200GWh 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다.

글로벌 기후 변화는 지구 온난화와 지구 온도 상승으로 이어지고 있습니다. 이 회사들은 지속 가능한 생산 솔루션을 채택하여 탄소 발자국을 줄이고자 합니다. EV 시장은 지난 5년 동안 급격히 성장하고 있으며, 전자 차량에 없어서는 안 될 배터리 수요가 크게 증가했습니다. 선도적인 자동차 회사인 Toyota는 2030년까지 연간 전기 자동차 판매량을 350만 대, BEV 모델 30종을 출시한다고 발표했습니다.

• 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 글로벌 수요

팬데믹 이후, 전 세계 정부에서 지속 가능한 에너지 솔루션을 채택하여 글로벌 탄소 배출량을 줄이기 위한 많은 이니셔티브가 취해지고 있습니다. 글로벌 공급망이 큰 영향을 받아 원유 가격이 상승했습니다. 현재 대부분의 국가는 OPEC 국가로부터 원유와 천연 가스를 수입에 의존하고 있습니다. 이러한 국가는 재정의 대부분을 원유 수입에 사용합니다. 따라서 이러한 국가는 이 막대한 지출을 없애고 이 돈을 경제를 활성화할 대체 및 신흥 에너지원에 투자하고자 합니다. 이것이 많은 국가가 전기 자동차 구매에 보조금이나 세금 혜택을 제공하는 이유입니다. 이러한 노력은 전기 자동차의 중요한 구성 요소인 배터리에 대한 수요를 불러일으킵니다.

시장 제약

• 경쟁이 치열한 시장

전자 자동차 시장은 강력한 글로벌 기업이 존재하기 때문에 경쟁이 치열하며, 기술적 혼란은 리튬-에어 배터리의 성장에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 전자 시장은 자동차 산업의 새로운 부문으로, 많은 신생 기업이 생겨나고 있습니다. 전자 자동차에 대한 초기 투자는 연료로 작동하는 기존 차량보다 높습니다. 저소득 국가에 사는 사람들에게는 구매하기 어려운 선택입니다. EV 시장은 사물 인터넷(IoT) 및 인포테인먼트 시스템과 같은 혁신적인 기술을 차량에 도입하고 특수 유틸리티 차량으로 브랜딩함으로써 경쟁이 치열해지고 있습니다.

• 안전 문제

전기 자동차는 자동차의 새롭고 떠오르는 부문입니다. 배터리가 화재를 일으켜 차량과 스마트폰을 태운 사건이 여러 건 있습니다. 현재 이러한 일은 널리 퍼져 있으며 예측 기간 동안 잠재적인 리튬 에어 배터리에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 몇 가지 사례는 더운 기후 지역에서 전자 배터리의 수요를 제한할 수 있습니다. 규제 프레임워크가 강화되어 리튬 에어 배터리 생산에 영향을 미칠 수 있습니다. 전기 자동차의 배터리 가용성과 재충전 시설의 제한으로 인해 리튬 에어 배터리의 성장이 지연될 수 있습니다.

시장 기회

• EV 시장의 혁신

다양한 혁신과 기술 발전이 진행되고 있습니다. 세상은 더욱 역동적으로 변했고 오늘날 관련성이 있는 것이 내일에는 관련성이 없을 수도 있습니다. 이것이 배터리 제조업체가 연구 개발에 막대한 투자를 하는 이유입니다. 이는 기존 리튬 이온 배터리보다 강력한 새로운 혁신, 즉 리튬 이온 배터리에 대한 수요를 창출했습니다.

이 새로운 혁신은 배터리 용량의 증가하는 문제를 해결할 수 있으며, 2륜차와 4륜차 전기 차량에서 한 번 충전으로 장거리 여행을 제공할 수 있으며, 이는 리튬-에어 배터리에 대한 높은 시장 성장을 만들어냅니다. 무거운 용도로 사용되기 때문에 더욱 까다롭습니다. 게다가, 세계 연료 가격 상승과 원유 수요 감소로 인해 사람들이 전기 자동차로 전환하고 있으며, 이는 친환경적이고 깨끗한 에너지이며 전 세계 탄소 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 EV에 대한 높은 수요는 리튬-에어 배터리 판매에 대한 수요를 상당히 높일 것입니다.

시장 범위

세그먼트 분석

유형별 세분화

• 수용성 리튬-공기 전지

수용성 리튬-공기 배터리는 리튬 금속 애노드, 수용성 전해질 및 다공성 탄소 캐소드로 구성됩니다. 수용성 전해질은 물에 용해된 리튬 염을 결합합니다. 반응 생성물이 수용성이기 때문에 캐소드 막힘 문제가 발생하지 않습니다.

• 고체 리튬-공기 전지

고체 리튬-공기 전지는 발화 가능성을 없애므로 가연성이 없습니다. 리튬 애노드, 다공성 탄소 캐소드, 세라믹, 유리 또는 세라믹-유리로 만든 전해질을 사용합니다.

• 프로틱 리튬-에어 배터리

비프로틱 리튬-공기 배터리는 일반적으로 금속 리튬 애노드, 다공성 O2 호흡 캐소드 및 유기 용매의 리튬 염으로 구성됩니다. 비프로틱 리튬-공기 배터리는 재사용을 위해 충전될 수 있습니다.

응용 프로그램별 세분화

• 자동차

이 기술은 2륜차에서 4륜차까지 다양한 상업용 및 승용용 전자 차량에 널리 사용됩니다.

• 전자제품

리튬-공기 배터리는 모바일, 태블릿, 스마트워치 등 전자 기기에 사용됩니다.

• 의료

리튬-공기 배터리는 많은 의료 기기에도 사용됩니다.

지역 분석

글로벌 리튬 에어 배터리 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 지역별로 구분됩니다.

북아메리카

북미에서 미국은 많은 수의 전자 자동차와 리튬-에어 배터리 시장을 통해 이 지역을 지배하고 있습니다 . 미국 정부는 또한 전기 자동차 구매에 대한 세금 환급을 제공하고 있습니다. 이 지역은 매우 진보된 기술이 존재하기 때문에 경쟁이 치열합니다. 예를 들어, 테슬라는 최초의 자동 조종 및 완전 자율 주행 승용차를 출시했으며 미국 연구자들은 오늘날의 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 4배 증가할 수 있는 고체 전해질을 사용한 리튬-에어 배터리를 개발했습니다. 테스트 셀에서 팀은 1,000회의 충전 및 방전 사이클을 달성했다고 밝혔습니다.

따라서 미국은 예측 기간 동안 북미 지역을 지배할 것입니다. 캐나다는 북미에서 EV 배터리를 제조하는 데 필요한 양극 및 양극 재료와 같은 모든 중요한 미네랄을 보유한 유일한 국가입니다. 캐나다는 또한 Ford, General Motors, Stellantis와 같은 글로벌 자동차로부터 EV 제조를 위한 막대한 투자를 받고 있습니다. 따라서 리튬-에어 배터리 시장은 이 지역에서 강력한 성장을 기대할 것입니다.

라틴 아메리카

라틴 아메리카 지역에서는 브라질, 아르헨티나, 볼리비아, 칠레가 방대한 리튬 채굴량을 활용하여 이 지역에서 EV를 제조할 계획입니다. 인구 증가, 가처분 소득 증가, 탄소 배출량 감소는 예측 기간 동안 리튬-공기 배터리 수요를 증가시킬 몇 가지 요인입니다.

유럽

유럽에서는 유럽 연합이 전자 자동차를 옹호하고 리튬-에어 배터리에 대한 규제 지침을 공식화하고 있습니다. 게다가 영국, 프랑스, 독일은 전자 자동차용 리튬-에어 배터리를 제조하여 천연 가스와 연료 수요를 없애고자 합니다. 유럽은 또한 포크리프트, 상업용 소형 유틸리티 차량과 같은 산업 장비에 리튬-에어 배터리를 사용하고자 합니다. 이러한 발전을 고려할 때, 리튬-에어 배터리 시장은 예측 기간 동안 높은 성장을 경험할 것입니다.

아시아 태평양

아시아 태평양 지역에서는 중국, 인도, 일본이 지배적인 국가이며 전자 자동차 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 중국은 제조 역량과 풍부한 저렴한 노동력으로 인해 세계 최대의 전자 자동차 제조업체입니다. 인도는 또한 전자 시장에서 가장 빠르게 성장하는 시장이며 인도 정부는 전자 자동차 도입에 대한 세금 환급 및 보조금을 제공하고 2030년까지 인도를 전기 자동차 국가로 만들기 위해 글로벌 배터리 제조업체를 자국으로 초대하고 있습니다. 이 지역은 원유에 대한 에너지 의존도가 높고 원유 수입에 대한 의존에서 벗어나고자 합니다. 이 지역은 가처분 소득과 EV에 대한 인프라 지원이 부족하여 리튬-에어 배터리 판매가 감소할 수 있습니다. 몇 가지 어려움에도 불구하고 이 지역은 세계의 EV 및 리튬-에어 배터리 시장에서 우위를 차지할 것입니다.

중동 및 아프리카

중동의 대부분 국가는 원유가 풍부하고 석유 수출은 여행 후 주요 수입원입니다. 이로 인해 전자 차량 및 기타 신흥 기술에 대한 투자도 전환하고 있습니다. 따라서 이 시장은 이 지역에서 긍정적인 성장을 경험할 것입니다.

주요 플레이어

1. 피너지
2. EV DYNAMICS (HOLDINGS) LIMITED
3. 후지피그먼트 주식회사
4. 신장 조인월드 주식회사
5. 액트엑스 리미티드
6. 데 노라 테크 주식회사
7. 듀라셀 주식회사
8. IBM 주식회사
9. 폴리플러스
10. 리튬 에어 인더스트리 주식회사

최근 개발 사항

2022년 3월 , 테슬라는 테슬라 기가팩토리 텍사스의 개장을 발표했습니다. 기가팩토리 텍사스는 오스틴 근처에 위치하고 있으며 미국 동부 시장을 대상으로 테슬라 사이버트럭, 테슬라 세미, 모델 3, 모델 Y를 제조합니다. 이 공장은 미국에서 규모 면에서 두 번째로 크고 양적으로 두 번째로 큰 공장입니다.

2022년 6월 , 폭스바겐 AG는 채터누가에 북미 배터리 엔지니어링 연구소를 운영한다고 발표했습니다. 이 회사는 새로운 플래그십 시설을 개발하고 건설하는 데 2,200만 달러를 투자했으며, 주요 목적은 EV 배터리와 고전압 엔지니어링 활동을 테스트하는 것입니다.

2021년 Zinc8 Energy Solution은 에너지 저장을 위한 배터리 기술을 개발했으며 시스템 설치를 위해 뉴욕 주와 협력했습니다. 이 시스템은 아연과 공기를 연료로 사용하며 저장과 함께 반응 속도에 초점을 맞춥니다.

2021년 6월 , 테슬라는 첫 번째 생산 테슬라 모델 S 플레드의 출시를 발표했습니다. 4도어 전기 자동차로 추정 주행 거리는 390마일입니다. 플레드는 1,020마력, O-to-60-mph 시간이 2초인 최고급 모델 S입니다. 플레드는 테슬라 슈퍼차저에서 더 빨리 충전되고 뒷좌석이 더 넓고 엔터테인먼트 시스템이 더 좋습니다.