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세계의 차세대 음극 재료 시장
Next-Generation Anode Materials
상품코드 : 1795965
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 08월
페이지 정보 : 영문 470 Pages
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한글목차

차세대 음극 재료 세계 시장은 2030년까지 73억 달러에 달할 전망

2024년에 33억 달러로 추정되는 차세대 음극 재료 세계 시장은 2024년부터 2030년까지 CAGR 14.3%로 성장하여 2030년에는 73억 달러에 달할 것으로 예측됩니다. 이 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 실리콘계 재료는 CAGR 15.6%를 기록하며 분석 기간 종료시에는 45억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 리튬 티탄 산화물 재료 부문의 성장률은 분석 기간 동안 CAGR 12.9%로 추정됩니다.

미국 시장은 8억 8,810만 달러로 추정되는 한편 중국은 CAGR 19.3%로 성장할 것으로 예측되는

미국의 차세대 음극 재료 시장은 2024년에 8억 8,810만 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제 대국인 중국은 2030년까지 16억 달러의 시장 규모에 달할 것으로 예측되며, 분석 기간인 2024-2030년 CAGR은 19.3%를 기록할 것으로 예상됩니다. 기타 주목할 만한 지역별 시장으로는 일본과 캐나다가 있고, 분석 기간 동안 CAGR은 각각 10.4%와 12.9%로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 11.4%로 성장할 것으로 예측됩니다.

세계의 차세대 음극 재료 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

차세대 음극 재료가 에너지 저장의 진화에 필수적인 이유는 무엇인가?

차세대 음극 재료는 리튬이온 배터리와 리튬 배터리를 뛰어넘는 배터리 성능 향상을 위한 세계 경쟁의 중심에 있습니다. 기존의 흑연 음극은 널리 사용되는 흑연 음극은 이론적 에너지 밀도의 한계에 도달하여 전기자동차(EV), 재생 가능한 전력망 저장 및 첨단 가전 제품의 수요에 충분하지 않습니다. 실리콘, 리튬 금속, 그래핀, 전이 금속 산화물 등의 신소재는 에너지 밀도를 높이고, 충전 속도를 향상시키며, 사이클 수명을 연장하기 위해 개발되고 있습니다.

특히 실리콘계 음극은 이론상 용량이 흑연의 10배에 가까워 배터리 기술 혁신의 선두주자로 자리매김하고 있습니다. 그러나 충방전 사이클 중 부피 팽창이 커서 기술적 장벽이 높았습니다. 나노 구조화, 고분자 바인더, 탄성 복합 매트릭스의 발전으로 이러한 문제가 완화되어 실리콘 양극의 상용화가 가능해졌습니다. 한편, 리튬 금속 음극은 고체 전해질과 결합하여 초고용량과 안전성 향상을 실현하여 고체 전지용으로 연구가 진행되고 있습니다.

고성능 에너지 저장에 대한 수요가 급증하는 가운데, 차세대 음극 재료는 특히 주행거리, 안전성, 비용이 채택의 결정적인 요소인 EV에서 배터리 설계의 핵심이 되고 있습니다. 전 세계 배터리 시장이 기존 시스템을 넘어 다양화되는 가운데, 고체 전지, 리튬유황전지, 나트륨이온전지의 화학적 잠재력을 극대화하기 위해서는 음극 레벨에서의 소재 혁신이 필수적입니다.

음극 개발의 다음 물결을 형성할 기술 혁신은 무엇일까?

재료 과학과 나노 공학의 혁신은 에너지 밀도, 사이클 수명 및 안전성의 전통적인 트레이드오프를 극복하고 보다 안정적인 고용량 음극을 가능하게 합니다. 실리콘 나노입자, 실리콘-탄소 복합재, 실리콘 산화물 양극은 팽창 완충이 가능하도록 설계된 나노 구조로 팽창에 의한 열화를 줄였습니다. 실리콘과 흑연 또는 그래핀을 결합한 하이브리드 음극은 성능 향상과 제조 가능성의 균형을 맞추면서 EV 등급 배터리에서 인기를 끌고 있습니다.

리튬 금속 음극은 비교할 수 없는 비에너지와 높은 전기 화학적 성능으로 인해 고체 배터리 개발자들이 추구하고 있습니다. 그러나, 덴드라이트의 형성과 계면의 불안정성이 여전히 과제로 남아있습니다. 연구진은 보호 코팅, 호스트 프레임워크, 하이브리드 전해질을 활용하여 덴드라이트 발생을 억제하고 양극-전해질 계면의 적합성을 향상시켰습니다. 마찬가지로, 산화주석, 이산화티타늄, 이황화 몰리브덴과 같은 금속 산화물 및 질화물도 높은 이론적 용량과 구조적 안정성으로 인해 연구되고 있습니다.

제조의 확장성 또한 주목받고 있는 분야입니다. 롤투롤 코팅 기술, 3D 프린팅, 확장 가능한 CVD 공정은 경쟁력 있는 비용으로 첨단 양극을 제조하는 데 사용되고 있습니다. 라이프사이클의 지속가능성은 생물 유래 탄소질 소재와 재활용 가능한 복합구조를 모색하는 것으로 해결하고 있습니다. 실시간 진단 및 배터리 관리 시스템(BMS)도 차세대 양극의 복잡성을 관리하고 안전과 성능 최적화를 보장하기 위해 진화하고 있습니다.

시장 출시를 가속화하고 있는 애플리케이션 부문과 지역은 어디인가?

전기자동차는 차세대 음극 재료의 수요를 주도하는 주요 응용 분야입니다. 자동차 제조사들은 주행거리 연장, 충전 시간 단축, 수명주기 경제성 향상을 위한 배터리 솔루션을 요구하고 있습니다. 실리콘 및 리튬 금속 양극은 특히 OEM이 솔리드 스테이트 및 반고체 배터리 아키텍처로 전환함에 따라 고성능 EV에서 부상하고 있습니다. 가전제품, 특히 노트북, 스마트폰, 웨어러블 제품도 배터리 수명을 늘리면서 폼팩터를 작게 만들기 위해 실리콘을 주성분으로 하는 셀을 내장하고 있습니다.

그리드 규모의 에너지 저장은 안전성, 수명, 에너지 효율이 가장 중요한 장기적인 응용 분야로 부상하고 있습니다. 이 분야에서는 첨단 음극을 갖춘 나트륨 이온 배터리와 리튬 황 배터리가 기존의 리튬 이온 시스템을 대체할 수 있는 비용 효율적인 배터리로 검토되고 있습니다. 항공우주 및 국방 분야에서는 드론, 인공위성, 병사 휴대기기용 고밀도, 경량 음극에 관심이 집중되고 있습니다.

아시아태평양은 중국, 일본, 한국이 주도하는 차세대 음극 생산과 기술 혁신 생태계를 모두 지배하고 있습니다. 이들 국가에는 실리콘 및 리튬 금속 양극의 상용화에 주력하는 주요 배터리 제조업체, 재료 공급업체 및 학술 연구소가 있습니다. 북미는 미국 연방정부의 배터리 기술 혁신을 위한 자금 지원과 전략적 원자재 독립에 힘입어 빠르게 추격하고 있습니다. 유럽은 그린딜 구상 및 배터리 얼라이언스 프로그램을 통해 지역 배터리 밸류체인 구축에 주력하고 있습니다.

차세대 음극 재료 세계 시장 성장의 원동력은?

세계 차세대 음극재 시장의 성장은 전기 이동성, 재생에너지 통합, 차세대 소비자 전자제품에 대한 수요 급증 등 여러 가지 요인에 의해 주도되고 있습니다. 에너지 저장이 운송, 전력망, 산업 분야에서 전략적 우선순위가 되면서, 음극의 기술 혁신은 혁신적인 성능 향상을 실현하는 능력으로 각광받고 있습니다.

EV 의무화, 배터리 재활용 규제 및 정책, 국가 혁신 프로그램을 통한 정책적 지원은 첨단 양극의 연구개발과 파일럿 규모의 상용화를 촉진하고 있습니다. 테슬라, CATL, 파나소닉, 퀀텀스케이프 등의 기업 투자는 실리콘과 리튬 금속 기술의 성숙을 가속화하고, 스타트업은 파괴적인 재료 플랫폼을 위해 벤처 자금을 모으고 있습니다.

공급망 다변화도 인조 흑연에 대한 의존도를 낮추고 원재료의 현지 조달에 중점을 두면서 원동력으로 작용하고 있습니다. 세계 지속가능성 목표와 넷제로(Net Zero) 계획이 강화되는 가운데, 차세대 양극은 사용 사례에 관계없이 보다 효율적이고 수명이 길며 안전한 에너지 저장 솔루션을 구현하는 데 있어 매우 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 기술적, 비용적 장벽을 극복하는 꾸준한 진전을 통해 시장은 10년 후까지 비약적인 성장을 이룰 준비가 되어 있습니다.

부문

재료(실리콘계 재료, 리튬 티탄 산화물 재료, 주석계 재료), 전지(리튬이온 배터리, 나트륨 이온 배터리, 고체 전지), 용도(가전 용도, 자동차 용도, 에너지 저장 시스템 용도), 최종사용자(가전 최종사용자, 자동차 최종사용자, 에너지 최종사용자)

조사 대상 기업 사례

AI 통합

우리는 검증된 전문가용 컨텐츠와 AI 툴을 통해 시장 정보와 경쟁 정보를 혁신하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 일반적인 LLM 및 업계별 SLM 쿼리를 따르는 대신 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 방대한 양의 기업, 제품/서비스, 시장 데이터 등 세계 전문가로부터 수집한 컨텐츠 리포지토리를 구축했습니다.

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사 소재지, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기준으로 기업의 경쟁력 변화를 예측하고 있습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 매출원가(COGS) 증가, 수익성 하락, 공급망 재편 등 미시적, 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

KSM
영문 목차

영문목차

Global Next-Generation Anode Materials Market to Reach US$7.3 Billion by 2030

The global market for Next-Generation Anode Materials estimated at US$3.3 Billion in the year 2024, is expected to reach US$7.3 Billion by 2030, growing at a CAGR of 14.3% over the analysis period 2024-2030. Silicon-based Material, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 15.6% CAGR and reach US$4.5 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Lithium Titanium Oxide Material segment is estimated at 12.9% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$888.1 Million While China is Forecast to Grow at 19.3% CAGR

The Next-Generation Anode Materials market in the U.S. is estimated at US$888.1 Million in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$1.6 Billion by the year 2030 trailing a CAGR of 19.3% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 10.4% and 12.9% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 11.4% CAGR.

Global Next-Generation Anode Materials Market - Key Trends & Drivers Summarized

Why Are Next-Generation Anode Materials Critical for Energy Storage Evolution?

Next-generation anode materials are at the heart of the global race to improve lithium-ion and beyond-lithium battery performance. Traditional graphite anodes, while widely used, have reached their theoretical energy density limits, making them inadequate for the demands of electric vehicles (EVs), renewable grid storage, and advanced consumer electronics. New materials such as silicon, lithium metal, graphene, and transition metal oxides are being developed to increase energy density, enhance charging speed, and extend cycle life-key attributes for next-generation battery competitiveness.

Silicon-based anodes, in particular, offer nearly 10 times the theoretical capacity of graphite, positioning them as a front-runner in battery innovation. However, their high-volume expansion during charge-discharge cycles has posed significant technical hurdles. Advances in nanostructuring, polymer binders, and elastic composite matrices are now helping mitigate these issues, making silicon anodes viable for commercial deployment. Lithium-metal anodes, meanwhile, are being explored for solid-state batteries, offering ultra-high capacity and safety improvements in conjunction with solid electrolytes.

As demand for high-performance energy storage surges, next-gen anode materials are becoming central to battery design, especially in EVs where range, safety, and cost are defining adoption. Materials innovation at the anode level is crucial to unlocking the full potential of solid-state, lithium-sulfur, and sodium-ion battery chemistries as the global battery market diversifies beyond legacy systems.

What Technological Innovations Are Shaping the Next Wave of Anode Development?

Breakthroughs in materials science and nanoengineering are enabling more stable, high-capacity anodes that overcome traditional trade-offs in energy density, cycle life, and safety. Silicon nanoparticles, silicon-carbon composites, and silicon oxide anodes are reducing swelling-induced degradation through engineered nanostructures that allow expansion buffering. Hybrid anodes combining silicon with graphite or graphene are gaining traction for EV-grade batteries, striking a balance between performance gains and manufacturability.

Lithium-metal anodes are being pursued by solid-state battery developers due to their unmatched specific energy and electrochemical performance. However, dendrite formation and interfacial instability remain challenges. Researchers are leveraging protective coatings, host frameworks, and hybrid electrolytes to suppress dendrites and improve anode-electrolyte interface compatibility. Similarly, metal oxides and nitrides-such as tin oxide, titanium dioxide, and molybdenum disulfide-are being investigated for their high theoretical capacity and structural stability.

Manufacturing scalability is another area of focus. Roll-to-roll coating techniques, 3D printing, and scalable CVD processes are being used to produce advanced anodes at competitive cost. Lifecycle sustainability is being addressed by exploring bio-derived carbonaceous materials and recyclable composite structures. Real-time diagnostics and battery management systems (BMS) are also evolving to manage the complexities of next-gen anodes, ensuring safety and performance optimization.

Which Application Segments and Regions Are Accelerating Market Deployment?

Electric vehicles are the primary application segment driving demand for next-generation anode materials. Automakers are seeking battery solutions that deliver longer driving range, faster charging, and improved lifecycle economics. Silicon and lithium-metal anodes are gaining ground in high-performance EVs, particularly as OEMs transition toward solid-state and semi-solid battery architectures. Consumer electronics-particularly laptops, smartphones, and wearables-are also integrating silicon-dominant cells to reduce form factor while boosting battery life.

Grid-scale energy storage is emerging as a long-term application area where safety, cycle life, and energy efficiency are paramount. In this domain, sodium-ion and lithium-sulfur batteries with advanced anodes are being explored to offer cost-effective alternatives to conventional lithium-ion systems. Aerospace and defense sectors are showing interest in high-density, lightweight anodes for drones, satellites, and soldier-portable devices.

Asia-Pacific dominates both the production and innovation ecosystem for next-gen anodes, led by China, Japan, and South Korea. These countries host major battery manufacturers, materials suppliers, and academic research hubs focused on commercializing silicon and lithium-metal anodes. North America is rapidly catching up, driven by U.S. federal funding for battery innovation and strategic raw material independence. Europe is focusing on building regional battery value chains under its Green Deal initiatives and battery alliance programs.

What Is Fueling Growth in the Global Next-Generation Anode Materials Market?

The growth in the global next-generation anode materials market is driven by several factors, including the surging demand for electric mobility, renewable energy integration, and next-gen consumer electronics. As energy storage becomes a strategic priority across transportation, grid, and industrial sectors, anode innovation is gaining prominence for its ability to deliver transformative performance enhancements.

Policy support through EV mandates, battery recycling regulations, and national innovation programs is catalyzing R&D and pilot-scale commercialization of advanced anodes. Corporate investment from Tesla, CATL, Panasonic, and QuantumScape is accelerating the maturation of silicon and lithium-metal technologies, while startups are attracting venture funding for disruptive material platforms.

Supply chain diversification is also acting as a driver, with an emphasis on reducing dependence on synthetic graphite and sourcing raw materials locally. As global sustainability targets and net-zero agendas tighten, next-gen anodes are expected to play a pivotal role in enabling more efficient, longer-lasting, and safer energy storage solutions across use cases. With steady progress in overcoming technical and cost barriers, the market is poised for exponential growth through the end of the decade.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Next-Generation Anode Materials market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Material (Silicon-based Material, Lithium Titanium Oxide Material, Tin-based Material); Battery (Lithium-Ion Battery, Sodium-Ion Battery, Solid-State Battery); Application (Consumer Electronics Application, Automotive Application, Energy Storage Systems Application); End-User (Electronics End-User, Automotive End-User, Energy End-User)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

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III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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