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세계의 나노배터리 시장
Nanobatteries
상품코드 : 1593089
리서치사 : Market Glass, Inc. (Formerly Global Industry Analysts, Inc.)
발행일 : 2024년 11월
페이지 정보 : 영문 188 Pages
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한글목차

세계의 나노배터리 시장은 2030년까지 323억 달러에 도달

2023년 95억 달러로 평가된 세계의 나노배터리 시장은 분석 기간 2023년부터 2030년까지 CAGR 19.1%로 성장할 전망이며, 2030년에는 323억 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 리튬이온 기술은 CAGR 20.1%를 기록하며 분석 기간 종료 시 169억 달러에 달할 것으로 예측됩니다. 나노 인산염 기술 부문의 성장률은 분석 기간 동안 CAGR 18.4%로 추정됩니다.

미국 시장은 25억 달러로 추정, 중국은 CAGR 17.9%로 성장할 것으로 예측

미국의 나노배터리 시장은 2023년에 25억 달러로 평가되었습니다. 세계 2위의 경제 대국인 중국은 2030년까지 49억 달러의 시장 규모에 이를 것으로 예측되며, 분석 기간 2023년부터 2030년까지 CAGR은 17.9%로 전망됩니다. 그 외 주목할 만한 지역별 시장으로는 일본과 캐나다가 있으며, 분석기간 중 CAGR은 각각 17.7%와 16.3%로 예측되고 있습니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 약 13.9%로 성장할 것으로 예측되고 있습니다.

세계의 나노배터리 시장-주요 동향 및 촉진요인 요약

나노배터리란 무엇인가, 에너지 정세를 어떻게 바꿀 것인가?

나노배터리는 나노기술을 활용하여 파워, 스토리지 용량, 수명을 향상시킨 에너지 스토리지 디바이스로, 배터리 기술의 획기적인 상징입니다. 나노배터리는 나노스케일의 재료와 구조를 통합함으로써 기존 배터리보다 훨씬 높은 에너지 밀도를 제공하고 작고 가벼운 패키지로 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 이 기술 혁신은 컴팩트하고 오래가는 전원이 요구되는 가전제품과 같은 산업에서 매우 중요합니다. 이 배터리의 나노 스케일 구조는 반응에 더 큰 표면적을 제공하여 에너지 용량을 손상시키지 않으면 서 더 빠른 충 방전 속도를 가능하게 합니다. 이것에 의해 나노배터리는 스마트폰, 웨어러블 장치, 전기자동차(EV)와 같은 공간 및 무게 제한으로 효율적이고 강력한 배터리가 필요한 수요가 높은 용도에 이상적인 솔루션으로 자리 매김하고 있습니다.

나노배터리는 의료 분야에서도 약진하고 있으며, 그 컴팩트한 크기와 높은 에너지 밀도는 고급 의료용 임플란트, 바이오센서, 진단 기기의 개발을 지원하고 있습니다. 이러한 배터리는 임플란트나 건강 모니터링 기기에 최소한의 부피로 전력을 공급할 수 있어 환자에게 보다 쾌적하고 실용적입니다. 게다가 나노 배터리 기술은 초박형의 플렉시블 배터리에 길을 열어 가고 있어 의료기기의 설계나 장착 방법을 바꿀 가능성이 있습니다. 항공 우주 및 방위 분야에서는, 나노배터리의 경량 및 대용량이라고 하는 특성에 의해, 드론이나 인공위성 등, 에너지 효율과 경량화가 중요한 기기에 포함되고 있습니다. 이와 같이 나노배터리는 널리 응용됨으로써 산업계 전체의 에너지 저장 솔루션을 재정의하고 차세대 기술의 동력원으로서 매우 중요한 진보임을 증명하고 있습니다.

게다가 나노배터리는 보다 지속가능한 에너지 시스템으로의 시프트를 서포트합니다. 이러한 배터리의 높은 효율과 에너지 밀도에 의해, 태양광이나 풍력등의 신재생 에너지를 저장해, 보다 효과적으로 이용하는 것이 가능해집니다. 예를 들어, 나노배터리를 그리드 스토리지에 사용하면 신재생 에너지 발전에서 생성된 에너지를 유지하고 필요에 따라 방출함으로써 안정적인 전력 공급을 유지할 수 있습니다. 이 기능은 화석 연료에 대한 의존성을 줄이고 보다 깨끗한 에너지원으로의 전환을 추구하는 데 매우 중요합니다. 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라, 나노배터리와 같은 효율적이고 콤팩트하고 친환경적인 에너지 저장 솔루션의 중요성이 점점 분명해지고 있으며, 이 유망한 분야의 추가 연구 개발이 추진되고 있습니다.

나노배터리 설계의 진보는 기술에 의해 어떻게 형성되고 있는가?

기술 혁신은 나노배터리의 개발을 추진하고, 그 성능을 높여 실용적인 용도를 확대해 왔습니다. 나노배터리는 탄소나노튜브, 그래핀, 실리콘 나노와이어 등 고급 나노재료에 의존하고 있으며 기존 배터리 재료에는 없는 독특한 특성을 갖추고 있습니다. 이들 나노 재료는 탁월한 전도성, 높은 표면적, 기계적 강도를 가지며 에너지 저장용량, 내구성, 충전속도를 대폭 향상시킨다. 예를 들어 그래핀을 주성분으로 하는 나노배터리는 뛰어난 열전도성을 보여 과열 없이 대전류로 작동시킬 수 있습니다. 이러한 기능을 통해 이 배터리들은 특히 열 관리와 에너지 효율이 중요한 전기차나 산업기계 등 에너지 수요가 높은 용도에 적합합니다.

리소그래피나 원자층 증착법 등 최근의 나노구조화 기술의 동향에 의해 엔지니어는 배터리 내에 고도로 조직화된 나노스케일 아키텍처를 만들어낼 수 있게 되었습니다. 이러한 구조화된 재료는는 이온의 흐름을 촉진하고, 보다 빠른 충전 시간과 고출력을 가능하게 합니다. 고체 나노배터리의 진보 또한 기존 전지의 액체 전해질을 고체 물질로 대체하고 있습니다. 전고체 나노배터리는 보다 안전하고 안정성이 높으며, 누액이나 연소와 관련된 위험이 경감되어 보다 얇고 콤팩트한 배터리의 설계를 가능하게 합니다. 그 결과, 이러한 배터리는 안전성과 소형화가 우선되는 가전, 자동차, 항공우주 분야에서 지지를 모으고 있습니다.

나노배터리 연구에서 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)의 통합은 최적화된 배터리 아키텍처 개발을 더욱 가속화하고 있습니다. AI 알고리즘은 방대한 데이터 세트를 분석하고 다양한 나노 재료와 구성의 성능을 예측할 수 있기 때문에 실험적 시행에 따른 시간과 비용이 절감됩니다. 게다가 자기 수복 나노 재료의 연구도 진행되고 있어 미세 레벨에서의 마모나 손상으로부터의 회복을 가능하게 하는 것으로, 나노배터리의 수명을 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 기능을 통해 나노배터리는 특히 배터리의 수명과 신뢰성이 필수적인 의료용 임플란트나 항공우주 등 중요한 분야에서의 장기적인 용도를 지원할 수 있게 됩니다. 이러한 기술적 진보로 나노배터리의 기능이 강화되고, 계속 확대되는 다양한 산업에서 새로운 용도로의 길이 열리고 있습니다.

나노배터리가 산업에 가장 큰 영향을 미치는 것은 어디입니까?

나노배터리는 다양한 분야의 에너지 저장에 혁명을 일으키고 있으며 각 산업은 특정 수요를 충족시키기 위해 독특한 특성을 활용합니다. 자동차 분야에서 나노배터리는 배터리 수명을 연장하고, 충전 시간을 단축하는 경량으로 대용량의 솔루션을 제공함으로써 차세대 전기자동차에 대한 길을 개척하고 있습니다. 세계적으로 EV 수요가 높아지는 가운데 나노배터리는 항속거리 연장과 충전 사이클 단축 등 소비자 기대에 부응하는 효율적이고 고성능인 배터리 개발에 기여하고 있습니다. 승용차뿐 아니라 나노배터리는 에너지 저장 요구가 높아 경량화가 가장 중요한 전기 항공기에도 영향을 주고 있습니다. 경량화된 나노배터리는 전기 항공기의 보다 효율적인 파워를 가능하게 해, 운수 부문에 있어서의 배출량 삭감이라고 하는 광범위한 목표에 공헌합니다.

소비자용 전자기기에서는 나노배터리는 스마트폰, 노트북, 웨어러블 디바이스용으로 보다 얇고 보다 강력한 배터리를 가능하게 함으로써 디바이스 설계를 변화시키고 있습니다. 이 배터리들은 수명을 늘리고 충전 빈도를 줄임으로써 편리성과 긴 수명에 대한 사용자의 요구에 직접적으로 부응합니다. 나노배터리의 작은 폼 팩터와 높은 에너지 밀도로 인해 제조사는 성능을 손상시키지 않고 보다 슬림한 디바이스를 만들 수 있습니다. 피트니스 트래커나 스마트 워치 등의 웨어러블 기술은 나노배터리가 컴팩트한 형상으로 충분한 전력을 공급하고 사용 편의성과 쾌적함을 향상시키기 때문에 이러한 진보로부터 특히 혜택을 받습니다. 게다가 나노배터리의 설계에는 유연성이 있기 때문에 미래에 접이식이나 유연한 전자기기에 응용할 수 있는 가능성이 있어 퍼스널 기술의 혁신에 길을 열어줍니다.

의료 분야에서 나노배터리는 환자의 케어와 모니터링을 개선하는 임베디드 디바이스와 바이오 센서의 새로운 파도를 지원합니다. 나노배터리의 높은 에너지 밀도와 소형 크기는 페이스메이커, 신경자극장치, 포도당 모니터 등 소형화와 신뢰성이 중요한 디바이스에 매우 적합합니다. 게다가 나노배터리는 무선 충전을 지원하고 있어 환자는 비침습적으로 디바이스를 충전할 수 있습니다. 임플란트 뿐만 아니라 나노배터리는 랩온칩 디바이스나 휴대용 진단도구에도 사용되며, 특히 원격지나 서비스가 부족한 지역에서의 헬스케어 서비스를 확대하고 있습니다. 의료 분야에서 나노배터리의 영향은 이 기술이 혁신을 추진할 뿐만 아니라 고도의 의료기기에 의존하는 개인의 삶의 질을 향상시킨다는 것을 예증하고 있습니다.

나노배터리 시장의 성장을 가속하는 주요 요인은?

나노배터리 시장의 성장은 기술 발전, 업계 요구의 진화, 고성능 및 소형 전원 공급 장치에 대한 소비자 수요와 직접 관련된 몇 가지 요인에 의해 초래됩니다. 자동차 업계가 차량에 큰 무게를 가하지 않고 더 긴 주행거리와 더 빠른 충전시간을 제공할 수 있는 대용량 배터리를 원하기 때문입니다. 세계의 정부와 기업이 배출량 삭감의 야심적인 목표를 내걸고 있기 때문에, EV에 있어서의 효율적이고 경량인 나노배터리의 수요는 높아질 것으로 예상됩니다. 자동차뿐만 아니라 전기항공과 해상운송 등의 분야에서도 지속가능한 대용량 에너지저장 솔루션 나노배터리가 모색되고 있어 운송 용도의 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다.

소비자용 전자기기도 중요한 성장 분야이며, 제조업체 각사는 보다 슬림하고 파워풀한 기기와 장수명의 배터리를 요구하는 소비자의 요구에 응하기 위해 노력하고 있습니다. 스마트폰, 노트북, 웨어러블 기기에서는 고밀도로 오래가는 전원이 요구되고 있으며, 각 회사가 휴대성과 신뢰성을 겸비한 제품 개발에 주력하고 있어 나노배터리 개발에 박차를 가하고 있습니다. 또한 나노배터리가 유연하고 접히는 장치에 적합함으로써 컨슈머 일렉트로닉스에 새로운 길이 열리고 제품 설계와 기능성 혁신이 촉진될 것으로 예상됩니다. 나노배터리는 신뢰성이 높은 소형 에너지원을 필요로 하는 임플란트, 바이오센서, 기타 건강 모니터링 기기에 점점 더 사용되고 있습니다.

신재생 에너지 저장과 환경 지속가능성 이니셔티브의 진보가 나노배터리 시장을 더욱 견인하고 있습니다. 신재생 에너지원에 대한 세계의 시프트에 수반해, 안정된 전력 공급을 확보하기 위해서는 효율적인 축전 솔루션이 불가결합니다. 대용량으로 긴 수명의 나노배터리는 그리드 스토리지 및 기타 신재생 에너지 용도에 적합하며, 보다 깨끗한 에너지 시스템으로의 이행에 있어 가치를 발휘합니다. 게다가 지속 가능성에 대한 소비자의 의식은, 폐기물이나 환경에의 영향을 저감하는 배터리를 포함한, 환경 친화적인 기술의 채용을 산업계에 재촉하고 있습니다. 이러한 동향의 수렴에 따라 기술의 진보, 환경 목표, 보다 효율적이고 범용성이 높은 전원에 대한 수요가 지속적으로 나노배터리 시장의 성장을 뒷받침하여 산업계 전체의 에너지 저장의 미래를 위한 중요한 요소로 자리매김하고 있습니다.

조사 대상 기업 예(전 44건)

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

AJY
영문 목차

영문목차

Global Nanobatteries Market to Reach US$32.3 Billion by 2030

The global market for Nanobatteries estimated at US$9.5 Billion in the year 2023, is expected to reach US$32.3 Billion by 2030, growing at a CAGR of 19.1% over the analysis period 2023-2030. Lithium-Ion Technology, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 20.1% CAGR and reach US$16.9 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Nano Phosphate Technology segment is estimated at 18.4% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$2.5 Billion While China is Forecast to Grow at 17.9% CAGR

The Nanobatteries market in the U.S. is estimated at US$2.5 Billion in the year 2023. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$4.9 Billion by the year 2030 trailing a CAGR of 17.9% over the analysis period 2023-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 17.7% and 16.3% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 13.9% CAGR.

Global Nanobatteries Market - Key Trends & Drivers Summarized

What Are Nanobatteries and How Are They Changing the Energy Landscape?

Nanobatteries, energy storage devices that leverage nanotechnology to enhance power, storage capacity, and longevity, represent a breakthrough in battery technology. By integrating nanoscale materials and structures, nanobatteries offer a significantly higher energy density than traditional batteries, enabling devices to store more energy in smaller, lighter packages. This innovation is crucial in industries like consumer electronics, where demand for compact and long-lasting power sources is paramount. The nanoscale structures in these batteries provide a larger surface area for reactions, allowing faster charge and discharge rates without compromising energy capacity. This has positioned nanobatteries as ideal solutions for high-demand applications, such as smartphones, wearable devices, and electric vehicles (EVs), where space and weight limitations necessitate efficient, powerful batteries.

Nanobatteries are also making strides in the medical field, where their compact size and high energy density support the development of advanced medical implants, biosensors, and diagnostic devices. These batteries can power implants and health monitoring devices with minimal bulk, making them more comfortable and practical for patients. Additionally, nanobattery technology is paving the way for ultra-thin, flexible batteries, potentially transforming how medical devices are designed and worn. In the aerospace and defense sectors, the lightweight, high-capacity nature of nanobatteries has led to their integration into drones, satellites, and other equipment where energy efficiency and weight reduction are critical. With such widespread applications, nanobatteries are redefining energy storage solutions across industries, proving to be a pivotal advancement in powering next-generation technology.

Moreover, nanobatteries support the shift toward more sustainable energy systems. The high efficiency and energy density of these batteries enable renewable energy sources like solar and wind to be stored and utilized more effectively. For instance, when used in grid storage, nanobatteries can hold energy generated from renewable sources, releasing it as needed to maintain consistent power supply. This capability is crucial for reducing dependency on fossil fuels and advancing the transition to cleaner energy sources. As environmental concerns grow, the importance of efficient, compact, and eco-friendly energy storage solutions like nanobatteries is becoming more evident, driving further research and development in this promising field.

How Is Technology Shaping the Advancements in Nanobattery Design?

Technological innovations have propelled nanobattery development, enhancing their performance and expanding their practical applications. Nanobatteries rely on advanced nanomaterials, such as carbon nanotubes, graphene, and silicon nanowires, which provide unique properties that traditional battery materials lack. These nanomaterials offer exceptional electrical conductivity, high surface area, and mechanical strength, significantly boosting energy storage capacity, durability, and charging speed. For instance, graphene-based nanobatteries exhibit superior thermal conductivity, allowing them to operate at higher currents without overheating. Such capabilities make these batteries suitable for high-energy-demand applications, particularly in electric vehicles and industrial machinery, where heat management and energy efficiency are crucial.

Recent developments in nanostructuring techniques, such as lithography and atomic layer deposition, have allowed engineers to create highly organized nanoscale architectures within batteries. These structured materials enhance the flow of ions, enabling faster charging times and higher power outputs. Advances in solid-state nanobatteries are also emerging, where the liquid electrolytes in traditional batteries are replaced with solid-state materials. Solid-state nanobatteries are safer and more stable, reducing risks associated with leakage or combustion, and enabling the design of thinner, more compact batteries. As a result, these batteries are gaining traction in consumer electronics, automotive, and aerospace sectors, where safety and miniaturization are prioritized.

The integration of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) in nanobattery research is further accelerating the development of optimized battery architectures. AI algorithms can analyze vast datasets, predicting the performance of different nanomaterials and configurations, which reduces the time and cost associated with experimental trials. Additionally, self-healing nanomaterials are being explored, aiming to extend the lifespan of nanobatteries by allowing them to recover from wear and tear at the microscopic level. This capability would enable nanobatteries to support long-term applications, especially in critical sectors like medical implants and aerospace, where battery longevity and reliability are essential. These technological advancements are enhancing nanobattery functionality and paving the way for new applications across an ever-expanding array of industries.

Where Are Nanobatteries Making the Most Significant Impact Across Industries?

Nanobatteries are revolutionizing energy storage across various sectors, with each industry harnessing their unique properties to meet specific demands. In the automotive sector, nanobatteries are paving the way for the next generation of electric vehicles by offering lightweight, high-capacity solutions that enhance battery life and reduce charging times. As the demand for EVs grows globally, nanobatteries are instrumental in developing efficient, high-performance batteries that align with consumer expectations for longer driving ranges and quicker recharge cycles. Beyond passenger vehicles, nanobatteries are also impacting electric aviation, where energy storage demands are high, and weight reduction is paramount. Lightweight nanobatteries enable more efficient power for electric aircraft, contributing to the broader goal of reducing emissions in the transportation sector.

In consumer electronics, nanobatteries are transforming device design by enabling thinner, more powerful batteries for smartphones, laptops, and wearable devices. These batteries extend the lifespan and reduce the recharge frequency, directly addressing user demand for convenience and longevity. The small form factor and high energy density of nanobatteries allow manufacturers to create slimmer devices without compromising performance. Wearable technology, such as fitness trackers and smartwatches, particularly benefits from this advancement, as nanobatteries provide ample power in a compact form, enhancing usability and comfort. Additionally, the flexibility of some nanobattery designs holds potential for future foldable or flexible electronic devices, paving the way for innovation in personal technology.

In the medical field, nanobatteries are supporting a new wave of implantable devices and biosensors that improve patient care and monitoring. Their high energy density and small size make them ideal for devices such as pacemakers, neural stimulators, and glucose monitors, where compactness and reliability are critical. Furthermore, nanobatteries are compatible with wireless charging, allowing patients to recharge their devices non-invasively. Beyond implants, nanobatteries are also used in lab-on-a-chip devices and portable diagnostic tools, expanding the reach of healthcare services, particularly in remote or underserved areas. The impact of nanobatteries in the medical sector exemplifies how this technology is not only driving innovation but also enhancing the quality of life for individuals who rely on advanced medical devices.

What Are the Key Drivers Fueling Growth in the Nanobatteries Market?

The growth in the nanobatteries market is driven by several factors directly related to advancements in technology, evolving industry needs, and consumer demand for high-performance, compact power sources. The surge in electric vehicle adoption is a primary driver, as the automotive industry seeks high-capacity batteries that can offer longer driving ranges and faster charging times without adding significant weight to vehicles. With governments and companies worldwide setting ambitious goals to reduce emissions, the demand for efficient, lightweight nanobatteries in EVs is expected to rise. In addition to cars, sectors like electric aviation and marine transport are also exploring nanobatteries for sustainable, high-capacity energy storage solutions, further driving market growth in transportation applications.

Consumer electronics is another significant area of growth, as manufacturers strive to meet consumer demands for slimmer, more powerful devices with extended battery life. The need for high-density, long-lasting power sources in smartphones, laptops, and wearable devices is fueling nanobattery development, as companies focus on creating products that are both portable and reliable. The compatibility of nanobatteries with flexible and foldable devices is also anticipated to open new avenues in consumer electronics, supporting innovation in product design and functionality. This demand for compact, powerful batteries extends to the medical industry, where nanobatteries are increasingly used in implants, biosensors, and other health-monitoring devices that require reliable, compact energy sources.

Advances in renewable energy storage and environmental sustainability initiatives are further driving the nanobattery market. With the global shift toward renewable energy sources, efficient storage solutions are crucial to ensure a steady power supply. Nanobatteries, with their high capacity and long lifespan, are well-suited for grid storage and other renewable energy applications, making them valuable in the transition to cleaner energy systems. Additionally, consumer awareness of sustainability is pushing industries to adopt eco-friendly technologies, including batteries that reduce waste and environmental impact. As these trends converge, technological advancements, environmental goals, and the demand for more efficient, versatile power sources continue to fuel growth in the nanobatteries market, positioning it as a critical component in the future of energy storage across industries.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Nanobatteries market in terms of US$ Million by the following Application; Technology, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Technology (Lithium-Ion Technology, Nano Phosphate Technology, Nanopore Battery Technology); Application (Military Application, Consumer Electronics Application, Renewable & Grid Energy Application, Powertools & Industrial Application, Transport Application, Other Applications)

Geographic Regions/Countries:

World; USA; Canada; Japan; China; Europe; France; Germany; Italy; UK; Rest of Europe; Asia-Pacific; Rest of World.

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TABLE OF CONTENTS

I. METHODOLOGY

II. EXECUTIVE SUMMARY

III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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