Stratistics MRC에 의하면, 세계의 바이오 배터리 시장은 2024년에 1,162억 4,000만 달러에 이르고, 예측 기간중 연평균 복합 성장률(CAGR) 10.5%로 성장하여 2030년에는 2,116억 달러에 달할 전망입니다.
바이오 배터리는 효소, 미생물, 식물성 물질 등 유기물질을 포함한 생화학 반응을 통해 발전하는 친환경 에너지 저장 장치입니다. 기존 배터리와 달리 바이오 배터리는 재생 가능한 생물학적 성분을 사용하여 당류 및 유기 폐기물과 같은 기질을 분해하여 에너지를 생산합니다. 이 과정을 통해 지속 가능하고 대부분 생분해 가능한 전력을 생산하며, 가전제품, 의료기기, 환경 모니터링 및 산업 분야에 적용됩니다.
국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 2023년 이 지역의 청정에너지 설비용량은 2025만kW로 전년도 1691만7700kW보다 증가했습니다.
친환경 에너지에 대한 수요 증가
세계가 지속 가능하고 친환경적인 에너지원으로 전환함에 따라 바이오 배터리에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 바이오 배터리는 설탕이나 미생물과 같은 유기 자원을 연료로 사용하기 때문에 기존 배터리를 대체할 수 있는 깨끗하고 재생 가능한 배터리입니다. 환경 오염과 에너지 제약에 대한 우려가 커지면서 바이오 배터리는 가전제품과 의료용 임플란트를 포함한 다양한 기기의 전원으로 현실적인 대안이 되고 있습니다. 이산화탄소 배출량을 줄이고 재생 불가능한 자원에 대한 의존도를 낮출 수 있어 다양한 산업 분야에서 활용이 촉진되고 있으며, 지속 가능한 에너지 분야에서 큰 힘이 되고 있습니다.
높은 초기 R&D 비용
효율적이고 내구성이 뛰어나며 상업적으로 실행 가능한 바이오 배터리 기술을 개발하기 위해서는 막대한 투자가 필요하기 때문에 초기 연구개발(R&D) 비용이 높다는 것은 바이오 배터리 시장의 큰 과제입니다. 바이오 배터리 개발에는 고도의 생명공학, 재료과학, 엔지니어링 노하우가 필요하며, 이는 비용 증가로 이어집니다. 또한, 특히 스타트업이나 중소기업의 경우 특수한 시설과 장비가 필요하기 때문에 비용이 증가하게 됩니다. 이러한 높은 가격은 기술 혁신을 저해하고, 새로운 확장 가능한 바이오 배터리 기술의 출시를 지연시키는 경우가 많습니다.
웨어러블 기기 및 휴대용 기기 확대
바이오 배터리에 대한 수요는 웨어러블 및 휴대용 전자기기 시장의 확대가 주요 요인으로 작용하고 있습니다. 의료용 임플란트부터 피트니스 모니터, 스마트 워치까지 다양한 기기들은 작고 효과적이며 환경 친화적인 전력을 필요로 합니다. 바이오 배터리는 수명이 길고 지속 가능한 전력을 공급할 수 있는 잠재력을 가지고 있기 때문에 이러한 증가하는 산업 수요를 충족시키기에 이상적입니다. 웨어러블 기술의 발전과 함께 바이오 배터리는 개인용 전자제품과 헬스케어의 미래에 점점 더 중요해질 것으로 예상됩니다.
보관 및 유지 관리의 복잡성
바이오 배터리는 안정적인 환경 조건이 필요한 효소 및 미생물과 같은 섬세한 생물학적 요소에 의존하기 때문에 보관 및 유지 보수가 어렵습니다. 온도, 습도, pH의 변화는 모두 미생물의 활동과 효소의 효과를 감소시켜 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 바이오 배터리는 정확한 보관 및 정기적 인 유지 보수의 필요성에서 발생하는 복잡성과 운영 비용 증가로 인해 성능에 대한 신뢰성이 높고 유지 보수가 거의 필요하지 않은 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
COVID-19의 영향
코로나19 팬데믹은 활발한 연구 이니셔티브를 중단하고 공급망을 혼란에 빠뜨림으로써 바이오 배터리 분야에 큰 영향을 미쳤습니다. 특히 생물학적 성분에 의존하는 기업의 경우, 입국 제한과 출입국 제한으로 인해 생산이 지연되고 원자재 가용성이 감소했습니다. 또한, 경제의 불확실성으로 인해 많은 투자자들이 투자를 중단하여 바이오 배터리 기술의 발전을 저해했습니다. 그러나 팬데믹이 지나가고 안전 프로토콜이 발전함에 따라 시장이 회복될 것으로 예상되며, 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 관심이 다시금 집중되면서 기존 배터리를 대체할 수 있는 친환경적인 대안으로 바이오 배터리에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
미생물 연료전지(MFC) 분야가 예측 기간 동안 가장 큰 시장으로 부상할 것으로 예상됩니다.
미생물 연료전지(MFC) 분야는 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요 증가와 유기성 폐기물을 전기로 전환하는 MFC의 능력이 폐기물 처리 및 재생에너지 발전에 대한 채택을 뒷받침하고 있기 때문에 가장 큰 시장이 될 것으로 예상됩니다. 또한, 미생물 바이오기술의 개선으로 MFC의 출력과 효율이 향상되어 다양한 용도로의 활용 가능성이 높아지고 있습니다. 환경 오염을 줄이고 자원 회수를 촉진하는 친환경 에너지원으로서 MFC는 환경 의식 증가와 친환경 기술에 대한 정부의 지원으로 인기를 끌고 있습니다.
예측 기간 동안 소비자 가전 분야가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
소비자들이 지속 가능하고 친환경적인 기술을 선택함에 따라 소비자 전자제품 분야는 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 환경 문제에 대한 관심이 높아짐에 따라 생산자들은 기존 배터리를 대체할 수 있는 환경 친화적인 배터리를 찾고 있습니다. 바이오 배터리는 재생 가능하고 생분해 가능한 대안이기 때문에 환경 친화적 인 고객이 관심을 가질 것입니다. 바이오 배터리 기술의 발전으로 휴대용 기기에 적합한 소형 및 경량 전원 공급 장치 개발도 가능해져 웨어러블 기기, 스마트폰 및 기타 전자 기기의 통합을 촉진할 수 있습니다.
아시아태평양은 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요 증가, 환경 문제에 대한 관심 증가, 전자 산업의 폭발적인 성장 등으로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 또한, 친환경 기술 및 재생 가능 에너지를 지원하는 정부 프로그램은 바이오 배터리의 발전과 보급을 촉진하는 분위기를 조성하고 있습니다. 이 지역의 인구가 많고 중산층이 확대되고 있는 것도 합리적인 가격의 친환경 전력에 대한 수요를 증가시키는 요인입니다.
북미가 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되며, 이는 소비자와 기업이 기존 배터리를 대체할 수 있는 친환경 배터리를 찾고 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상됩니다. 바이오 배터리 개발의 R&D와 기술 혁신은 이 지역의 연구 기관과 주요 업체들의 집중적인 노력에 힘입어 성장하고 있습니다. 화석 연료에 대한 의존도를 낮추기 위한 정부 정책도 재생 가능 에너지 기술에 대한 투자를 통해 산업 성장을 가속하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Biobatteries Market is accounted for $116.24 billion in 2024 and is expected to reach $211.60 billion by 2030 growing at a CAGR of 10.5% during the forecast period. Biobatteries are eco-friendly energy storage devices that generate electricity through biochemical reactions involving organic materials like enzymes, microorganisms, or plant-based substances. Unlike traditional batteries, biobatteries use renewable biological components, producing energy by breaking down substrates such as sugars or organic waste. This process results in a sustainable, often biodegradable power source with applications in consumer electronics, medical devices, environmental monitoring, and industrial sectors.
According to the International Renewable Energy Agency (IRENA), the installed capacity of clean energy sources in the region in 2023 stood at 2,025 GW, an increase from the previous year's 1,691.77 GW.
Increasing demand for eco-friendly energy
Demand for biobatteries is rising as a result of the world's transition to sustainable and environmentally friendly energy sources. These batteries provide a clean and renewable substitute for conventional batteries because they are fuelled by organic resources like sugar or microorganisms. Biobatteries are becoming a viable option for powering a range of gadgets, including consumer electronics and medical implants, as worries about environmental contamination and energy constraint increase. Their ability to decrease carbon footprints and dependence on non-renewable resources is encouraging their use in a variety of industries, making them a major force in the field of sustainable energy.
High initial research and development costs
High initial research and development (R&D) costs are a significant challenge in the biobatteries market, as creating efficient, durable, and commercially viable biobattery technologies requires substantial investment. Advanced biotechnology, materials science, and engineering know-how are required to develop biobatteries, which can increase costs. Additionally, the cost is increased by the requirement for specific facilities and equipment, especially for start-ups or smaller businesses. These exorbitant prices frequently impede innovation, delaying the release of novel, scalable biobattery technologies.
Expansion of wearable and portable devices
The need for biobatteries is being driven mostly by the growing market for wearable and portable electronics. These gadgets, which range from medical implants to fitness monitors and smart watches, need small, effective, and environmentally friendly power sources. Biobatteries are ideally suited to meet the demands of this expanding industry due to their potential for long-lasting, sustainable power. Biobatteries are predicted to become increasingly important in the future of personal electronics and healthcare as wearable technology develops.
Complexity in storage and maintenance
The fact that biobatteries depend on delicate biological elements like enzymes and microbes, which need steady environmental conditions, makes storage and upkeep difficult. Temperature, humidity, and pH variations can all affect performance because they can cause microbial activity or enzyme effectiveness to deteriorate. Biobatteries are less appropriate for applications where great dependability and little maintenance are necessary for performance because of the complexity and increased operating costs caused by the requirement for accurate storage and routine maintenance.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic had a major effect on the biobatteries sector by stopping active research initiatives and upsetting supply networks. Immigration restrictions and lockdowns caused production delays and decreased raw material availability, especially for firms that depend on biological components. Furthermore, the economic uncertainties caused many investors to halt investment, which hampered the development of biobattery technology. However, the market is anticipated to rebound as the pandemic passes and safety protocols advance, with a renewed focus on sustainable energy solutions fuelling interest in biobatteries as environmentally benign substitutes for conventional batteries.
The microbial fuel cells (MFCs) segment is expected to be the largest during the forecast period
The microbial fuel cells (MFCs) segment is estimated to be the largest, due to the increasing need for sustainable energy solutions, coupled with the ability of MFCs to convert organic waste into electricity, supports their adoption in waste treatment and renewable energy generation. Furthermore, improvements in microbial biotechnology increase MFC output and efficiency, increasing their viability for a range of applications. As a green energy source that reduces pollution and encourages resource recovery, MFCs are gaining popularity due to rising environmental consciousness and government support for green technologies.
The consumer electronics segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The consumer electronics segment is anticipated to witness the highest CAGR during the forecast period, due to consumers are increasingly choosing sustainable and environmentally friendly technology. As environmental concerns get more attention, producers are looking for environmentally hazardous alternatives to conventional batteries. Customers that care about the environment will find biobatteries intriguing since they provide a renewable and biodegradable alternative. The creation of small, lightweight power sources that are appropriate for portable devices is also made possible by advances in biobattery technology, which encourages their incorporation into wearables, smartphones, and other electronic devices.
Asia Pacific is expected to have the largest market share during the forecast period due to growing demand for sustainable energy solutions, growing environmental concerns, and the electronics industry's explosive growth are all contributing factors to this expansion. Furthermore, government programs supporting green technology and renewable energy are fostering an atmosphere that is conducive to the advancement and uptake of biobatteries. Another factor driving up demand for reasonably priced and environmentally friendly electricity sources is the region's sizable population and expanding middle class.
North America is projected to witness the highest CAGR over the forecast period, as consumers and businesses seek environmentally friendly substitutes for conventional batteries; there is a growing need for sustainable energy solutions. Innovation and technical breakthroughs in the development of biobattery are encouraged by the region's robust concentration of research institutes and important players. Government measures to lessen dependency on fossil fuels also boost industry growth through investments in renewable energy technologies.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Biobatteries Market include Panasonic Corporation, Sony Corporation, Siemens AG, Enzinc Inc., Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT), Hitachi Chemical Co., Ltd., Nokia Bell Labs, MIT Lincoln Laboratory, Fujifilm Corporation, Aisin Seiki Co., Ltd., Sanyo Electric Co., Ltd., NEC Corporation, Murata Manufacturing Co., Ltd., Johnson Matthey, Maxell Holdings, Ltd., and Greenlight Biosciences.
In September 2023, Greenlight Biosciences revealed its latest advancements in biobattery technology, utilizing engineered microbes to enhance energy efficiency and reduce production costs.
In February 2022, Fujifilm introduced a bio-battery technology based on glucose that could power small electronics, targeting the consumer electronics market with a sustainable solution.
In January 2022, MIT announced the launch of a new type of enzymatic biofuel cell that demonstrates significant improvements in efficiency, expanding the potential applications for biobatteries.