運転手 ： 民生用電子機器におけるリチウムイオン電池の採用拡大 完全なレポートにアクセスするには https://databridgemarketresearch.com/reports/japan-silicon-anode-material-battery-market リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、長い保存期間、メンテナンスの手間がかからないこと、ユーザーによる交換が可能であることなど、さまざまな利点があるため、エレクトロニクス業界、特にスマートフォンで広く普及しています。ペースメーカー、デジタルカメラ、PDA、スマートフォン、時計、電卓、レーザーポインター、リモートカーロックなどのモバイルアプリケーションにおける電力とエネルギー密度の確立により、リチウムイオン電池市場は今後数年間で大幅な成長を遂げると見込まれています。 温度計 その他 電子デバイス従来、リチウムイオン電池にはグラファイトアノード材料が使用されてきましたが、グラファイト生産のための天然資源の採掘に厳しい規制が課せられたため、グラファイトの供給不足によりシリコンアノード材料が解決策となりました。また、アノード材料の使用量が少なくてもシリコンは高性能であるため、スマートフォンをはじめとする世界的な家電製品の消費増加に伴い、シリコンアノードリチウムイオン電池の需要が急増すると予想されています。 シリコンの高いエネルギー貯蔵能力 シリコンは膨大な貯蔵容量があり、市販のリチウムイオン電池に使用されている材料よりも決定的に有利になる可能性があります。シリコンはグラファイトよりもはるかに大きなエネルギー密度を示し、1トンのシリコンで約28軒の家に1日電力を供給するのに十分なエネルギーを貯蔵できます。シリコンアノード電池を使用すると、このような膨大な量のエネルギーを貯蔵することで電池の潜在能力が向上し、リチウムイオン電池でのシリコンの商用化が促進されます。たとえば、高いエネルギー貯蔵量により、自動車メーカーはより少ない数の電池で車両の電気走行距離を延ばすことができます。さらに、スマートフォンの現在の要件、たとえばROM / RAMの使用、ビデオストリーミングなどの操作に加えてグラフィック解像度の高いゲームをプレイすることなどにより、バッテリーのパフォーマンスが低下しますが、グラファイトをシリコンに置き換えることで10倍向上できます。シリコンのこのような膨大なエネルギー貯蔵容量は電池の潜在能力を高め、リチウムイオン電池でのシリコンアノードの成長を促進すると期待されています。 コスト効率の高い素材 コストはあらゆる市場を牽引する主な要因であり、シリコンアノードバッテリー市場は、シリコンが酸素の次に自然界で最も豊富な元素であるため、コスト効率が良く予算の制約がなく、ほぼ無制限のコスト効率の良いリソースであるという事実によって牽引されると予想されます。また、シリコンの高エネルギー容量により、デバイスや自動車に必要なバッテリーの数が減り、製造コストの削減にも役立ちます。これに加えて、グラファイトまたはカーボン材料を使用してシリコンナノワイヤを成長させることで、製造コストをさらに削減できます。自然界にシリコンが豊富にあるため、商業用途でリソースを高く利用できるだけでなく、低コストで大量生産できるため、コスト構造にもプラスの影響を与えます。これに加えて、シリコンはバッテリーのストレージ容量も向上させ、必要なバッテリーの数が少なくなります。したがって、バッテリーにシリコンアノードを使用すると、自動車、電子機器などのアプリケーションの製造コストが削減されます。 自動車業界でシリコンアノード電池の需要が急増 リチウムイオン電池のシリコンナノ複合材料は、自動車の電池の性能を大幅に向上させ、次世代電池としてシリコンアノード電池の検討につながっています。そのため、シリコンアノード電池は主に電気自動車、電動自転車、プラグインハイブリッド電気自動車に採用されています。電気自動車の電池にシリコンを使用すると、コストも影響を受けます。例えば、ベルギーのフリー大学の研究者は、電気自動車の電池にシリコンを使用すると、KW時間あたりのコストが30％削減されると推定しています。したがって、シリコンアノード材料は、電気自動車のシリコンアノード電池の需要の急増を目撃すると予想され、電気自動車の消費の増加とともにシリコンアノード電池市場の成長を牽引すると期待されています。 拘束 データセンター建設の初期投資コストが高い 世界中でビジネスが増加するにつれ、日々生成されるデータを管理するためのデータセンターの需要が高まっています。サーバーの設置が増えると、アーキテクチャ全体をセットアップするための組織のインフラストラクチャコストが増加する傾向があります。その結果、サーバーメーカーは、組織がそれらのサーバーを効率的に管理するのに役立つ高密度キャビネットを開発しています。インフラストラクチャ全体をセットアップするには、組織は初期段階で多額の投資を行う必要があります。このため、中小企業には、これらのサーバーを個別に管理するためのデータセンターの建設予算がありません。これらの中小企業は予算が限られているため、データセンターの建設に費やすことが制限されます。たとえば、データセンターの建設にかかる平方フィートあたりのコストは1,300ドルから2,000ドルで、これには建設、インフラストラクチャ、コンピューターサーバーなどが含まれます。したがって、データを保存し、サーバーを管理するためのデータセンターの建設にかかる初期コストが高いことが、世界中のデータセンター建設市場の全体的な成長を妨げています。 シリコン陽極の体積膨張 リチウムイオン電池は、エネルギー貯蔵を目的とした充電式電池です。リチウムイオン電池では、シリコンは次世代のリチウムイオン電池を製造するための最適な材料です。シリコンは電池のサイクル寿命を延ばす可能性があり、エネルギー密度が高いため、電気自動車の高い要件を満たすのに役立ちます。また、リチウムの拡散はアモルファスシリコンのリチウム化において主要な役割の1つを果たし、全体的な成長を妨げています。たとえば、シリコンアノードの最大400％の大きな体積膨張は、シリコン粒子の劣化とSEI（固体電解質界面）の破壊を引き起こします。それに加えて、この問題は急激な容量低下を引き起こし、電池内の電極を損傷する可能性があり、リチウムイオン電池におけるシリコンアノードの商業的応用を妨げることになります。したがって、シリコンアノードの体積膨張は、中国、日本、韓国のシリコンアノード材料電池市場の抑制要因の1つと考えることができます。 機会 スマートフォンの世界的な消費量増加 デジタル化とインターネットユーザーの急増により、2018年には世界のスマートフォン消費が大幅に増加しました。世界中のスマートフォンのアクティブユーザーは約40億人で、膨大なユーザー数です。このようなスマートフォンの広範な使用により、バッテリー性能の向上を目的としたモバイルアプリケーションにシリコンアノードバッテリーが採用され、市場が成長するチャンスが生まれました。現在、高度な機能を備えた、より軽量で薄く、高速なスマートフォンが開発され、世界中のユーザーに好まれています。ビデオストリーミング、インターネットの定期的な使用、ROM / RAMの使用に加えて高解像度のグラフィックゲームのプレイなど、スマートフォンでのバッテリー消費操作のため、バッテリー性能は現在のモバイルアプリケーションで重要な要素です。したがって、シリコンアノードバッテリーは、スマートフォン消費の成長率に比例して成長する可能性があります。 電気自動車の世界的な消費量増加 エネルギー安全保障と環境問題への関心の高まりにより、電気自動車市場は大幅に成長しました。国際エネルギー機関によると、2018年に販売された電気自動車の総台数は300万台を超えており、これは市場の大幅な成長です。2020年までには、新車販売の半分がプラグインハイブリッド、ハイブリッド電気、および全電気モデルで構成されると予想されています。この大きな変化の鍵となるのは、自動車メーカーのリチウムイオン電池です。シリコンはリチウムイオン電池に最も好まれるアノード材料であるため、シリコンアノード電池市場は自動車分野で成長する大きなチャンスがあります。世界レベルでの電気自動車の販売の大幅な増加は、ほとんどの自動車メーカーがより優れたエネルギー容量と性能の提供に取り組んでいるため、シリコンアノード電池市場にチャンスをもたらします。 グラファイトの生産量が少ない 天然資源の搾取により、グラファイト生産には厳しい規制が課せられ、グラファイトの供給不足に陥っています。グラファイトの供給量は要件に応じて限られているため、シリコンがバッテリー用グラファイトの最良の代替品として浮上しています。たとえば、大型電気自動車バッテリーには、リチウムイオンアノード用に約25kgのグラファイトが必要であり、消費と価格の面でグラファイトの供給不足を引き起こす可能性があります。アノードグレードのグラファイトの生産は高価であり、そのプロセスには廃棄物の生成も含まれますが、シリコンは地球上で2番目に豊富な元素であるため、コスト効率の高いリソースです。たとえば、中国は汚染の増加に対応してグラファイト生産者を着実に閉鎖に追い込んでおり、これがバッテリーの価格上昇の原因となる可能性があります。リチウムイオンバッテリーの需要が急速に高まっているため、代替リソースであるシリコンが増加しています。シリコンアノードバッテリーは、バッテリー製造用のグラファイトを完全に置き換えることができるため、優位に立つチャンスがあります。予算の制約と環境への懸念によりグラファイトの生産量が少ないため、シリコンアノードバッテリー市場が成長するチャンスがあります。 チャレンジ リチウムイオン電池のシリコンアノードの代替品 製品の代替品は、対応する製品よりも利点がある別の製品が存在する場合に検討できます。 シリコン亜酸化物は、サイクル安定性が向上しているため、シリコンアノードの代替品の1つとして考えることができます。 また、シリコン亜酸化物はシリコンよりもサイクル性能が優れています。 多くのバッテリーメーカーは、シリコンに対するシリコン亜酸化物の利点のために、シリコン亜酸化物の研究を行っています。 たとえば、2019年に、材料合成および処理の先端技術研究所は、シリコン酸化物が高エネルギーリチウムイオン電池用のアノード材料ファミリーであると認識されました。 シリコンに対するシリコン亜酸化物とアモルファスシリコン亜窒化物のこれらすべてのシリコンに対する利点は、日本のシリコンアノード材料電池市場全体の成長を制限する可能性があります。 市場動向
- 原材料に基づいて、市場はシリコン化合物とシリコン同位体に分割されます。さらに、シリコン化合物セグメントは、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化ケイ素、一酸化ケイ素、炭化ケイ素（SIC）などに分割されます。シリコン同位体は、さらに28SI、29SI、30SIに分類されます。
- 電池の用途に基づいて、市場は純粋な陽極シリコン電池とシリコンx電池に分類されます。
- エンドユーザーに基づいて、市場は自動車、電子機器、エネルギーと電力、その他に分類されます。
主要プレーヤー：日本のシリコン負極材電池市場
この市場で活動している著名な企業としては、Targray Group、Elkem ASA、信越化学工業株式会社、JSR株式会社、Albemarle Corporation、NanoGraf Corporation、Ashland、Orange Power Ltd.、BTR New Energy Material Ltd.、Nexeon Limitedなどが挙げられます。
