Stratistics MRC 조사에 따르면 세계의 고체 전해질 재료 시장은 2025년 2,609만 달러 규모로, 예측 기간 동안 CAGR 10.1%로 성장해 2032년까지 5,117만 달러에 이를 것으로 전망되고 있습니다.
고체 전해질 재료는 미래의 배터리 기술에서 중요한 진보이며 위험한 액체 전해질을 안정된 고체 도체로 대체합니다. 고체층을 사용하여 배터리는 내열성 향상, 안전 강화, 누출 및 화재 위험을 최소화합니다. 산화물, 황화물, 고체 고분자 전해질 등의 범주는 효율적인 이온 이동과 견고한 구조적 무결성을 제공하고, 수지상 결정의 성장을 억제하고, 시스템의 내구성을 연장하는 데 도움이 됩니다. 성능 향상의 이점으로 전기자동차, 휴대 기기, 그리드 수준 저장 등에서의 응용이 확대되고 있습니다. 제조 비용과 계면 문제가 장벽이 되는 한편, 지속적인 기술 혁신에 의해 이온 전도성과 제조 용이성이 꾸준히 향상되어, 고체 전지의 대규모 도입이 가까워지고 있습니다.
Samsung Advanced Institute of Technology에 따르면 은-탄소 복합 음극과 황화물 전해질을 채용한 고체 전지 프로토타입은 체적 에너지 밀도 900Wh/L과 1,000사이클 이상의 내구성을 달성하여 상업화 가능성을 나타내고 있습니다.
안전성이 높은 배터리 기술에 대한 수요 증가
고체 전해질 재료 시장은 특히 전동 이동성, 휴대기기, 거치형 축전 시스템에서 보다 높은 안전 기준을 충족하는 배터리를 산업이 요구하는 것으로 진전하고 있습니다. 기존의 액체 전해질은 가연성이며 누출될 수 있으므로 장시간 충전 시 화재나 과열 위험이 높아집니다. 고체 전해질로의 전환은 액체 성분을 제거하고 열적 불안정성을 크게 감소시킵니다. 그 강성 구조는 수지상 결정의 침입을 억제하고 배터리 수명의 연장과 신뢰성 높은 동작을 지원합니다. 정부의 안전정책 강화와 기업의 안전한 전력시스템 우선순위에 따라 고체설계에 대한 수요가 높아지고 있습니다. 차세대 전지가 보다 안전하고 내구성이 높은 에너지 저장에 필수적인 가운데, 이 요구는 고체 전해질 재료의 보급을 촉진하고 있습니다.
높은 제조 비용과 재료 비용
고체 전해질 재료 시장의 확대를 막는 주요 과제는 원재료의 고비용과 복잡한 제조 공정입니다. 이러한 전해질을 생산하려면 고순도 재료, 첨단 반응기 및 엄격한 환경 관리가 필요하며 많은 설비 투자가 필요합니다. 황화물, 산화물, 고체 고분자 전해질의 제조는 액체 시스템에 비해 노동 집약적이고 비용이 많이 듭니다. 그 결과, 보다 저렴한 전해질 옵션이 존재하는 한, 기업은 고체 형태로의 전환을 망설이고 있습니다. 비용이 많이 드는 분야, 특히 휴대용 전자 기기에서는 일반적으로 저렴한 배터리 화학이 선호되기 때문에 급속한 전환이 지연됩니다. 생산 라인이 확장되고 가공이 보다 경제적이 될 때까지 고가의 재료 및 장비 요구 사항은 고체 전해질의 상업적 확장을 계속 제한할 것입니다.
신재생에너지 저장 및 그리드 용도 분야 확대
신재생에너지 개발의 급속한 확대는 그리드형 및 거치형 축전시스템에서의 고체 전해질 재료에 큰 기회를 가져옵니다. 태양광 및 풍력 시스템은 가혹한 환경에서도 긴 수명주기, 안전성 및 신뢰성 높은 성능을 제공하는 하이엔드 백업 솔루션이 필요합니다. 고체 전해질은 높은 열 안정성과 열화 저항성으로 이러한 목표 달성에 기여합니다. 전력회사와 에너지 공급사는 변동하는 재생가능에너지 출력을 조정하기 위해 장기간 저장으로 이행하고 있으며, 첨단 고체전지에 유리한 시장을 형성하고 있습니다. 정부 자금, 인프라 정비, 청정 에너지 목표가 수요를 뒷받침하고 있습니다. 안정성과 대용량 저장이 불가결한 가운데 재생가능에너지 분야에서 고체 전해질의 채용 확대가 기대됩니다.
첨단 액체 및 반고체 전해질과의 격렬한 경쟁
고체 전해질 시장의 중요한 위협 중 하나는 액체 및 반고체 전해질 솔루션의 지속적인 개선입니다. 현대 액체 시스템은 난연성 첨가제와 안전성이 높은 겔 제형을 통합하여 기존의 화학 조성보다 신뢰성이 높습니다. 또한 제조 비용이 낮고 대규모 생산 체제, 수십 년에 걸친 상업적 실적이라는 이점도 가지고 있습니다. 반고체 배터리는 중간 옵션으로 보다 신속한 산업화 실현과 유연한 셀 구조를 제공합니다. 많은 산업분야에서는 실적이 있고 합리적인 가격이기 때문에 액체 기반의 시스템에의 의존을 계속하고 있습니다. 고체 전해질이 성능과 비용면에서 명백한 이점을 나타내지 않는 한 구매자는 전환을 망설일 수 있습니다. 액체 및 반고체 기술의 혁신이 계속 가속될 경우, 고체 물질의 채택은 크게 둔화될 수 있습니다.
COVID-19는 고체 전해질 재료 시장에 타격과 기회를 모두 가져왔습니다. 초기 단계에서는 물류 병목 현상으로 인해 원재료 유통이 제한되어 프로토타입 생산이 중단되고 노동력 부족으로 연구실 조사가 제한되었습니다. 자동차 및 전자기기 제조의 감소로 인해 수개월 동안 배터리 수요가 감소했습니다. 그러나 이 위기는 지속가능한 기술에 대한 추진력을 강화하여 보다 안전하고 고성능의 에너지 저장의 필요성을 부각시켰습니다. 기업과 정부는 미래 공급혼란을 피하기 위해 첨단 배터리 프로그램 및 국내 생산 능력에 대한 자금 투입을 확대했습니다. 공장 재개와 EV 우대 정책의 가속화에 따라 상업화 노력은 다시 기세를 되찾았습니다. 팬데믹 후, 산업이 장기적인 전기 성장에 대비하는 가운데, 고체 전해질에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
예측기간 동안 리튬계 부문이 최대 시장 규모를 차지할 것으로 예상
리튬계 부문은 기존의 리튬 이온 배터리 구조와 밀접하게 일치하여 신뢰할 수 있는 전기화학적 성능을 제공하기 때문에 예측 기간 동안 최대 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 이러한 재료는 강력한 이온 수송, 가혹한 조건 하에서 안정적인 작동, 고용량 전극과의 호환성을 제공하며, 전동성 및 고급 전자 기기에서 매우 매력적입니다. 광범위한 온도 범위에서의 안정성과 급속 충전에 대한 대응은 대규모 응용 분야에서 신뢰성을 높입니다. 고체 전지의 프로토타입과 파일럿 제조 라인의 대부분은 리튬계 화학 조성에 초점을 맞추고 있으며, 이것이 업계의 신뢰감을 높이고 있습니다. 조사의 심화, 공급망의 이해, 상업적 관심의 확대에 따라, 리튬계 전해질은 다른 신흥 전해질 시스템보다도 우선적으로 선택될 전망입니다.
예측 기간 동안 연료전지 부문이 가장 높은 CAGR을 나타낼 전망.
예측 기간 동안, 연료전지 부문은 청정 에너지 및 수소 기반 기술에 대한 관심 증가를 배경으로 가장 높은 성장률을 나타낼 것으로 예측됩니다. 고체 전해질은 신뢰할 수 있는 이온 전도성, 우수한 내열성 및 긴 수명을 제공하므로 차량용, 산업용 전원 및 원격지 백업 유닛용 연료전지 시스템에 적합합니다. 고체 구조는 누설을 방지하고 고온 작동 환경에서도 안정적인 성능을 유지합니다. 기업과 정부가 낮은 배출 에너지 대체 수단을 추구하는 동안 고체 연료전지는 운송 부문과 고정 전원 부문에서 상업적 전망을 강화하고 있습니다. 수소 제조 및 인프라 투자 증가는 신흥 연료전지 응용 분야에서 고체 전해질에 대한 수요를 지속적으로 끌어올리고 있습니다.
예측 기간 동안 아시아태평양은 최대 시장 점유율을 유지할 것으로 예측됩니다. 이것은 배터리 제조업체의 강력한 존재감과 전기 이동성의 급속한 확대에 견인되는 것입니다. 중국, 일본, 한국에는 고체 전지의 프로토타입 개발, 재료 스케일 업, 파일럿 제조에 많은 투자를 하는 주요 기술 개발 기업이 거점을 두고 있습니다. 이 지역은 확립된 원료 공급 네트워크와 선진적인 생산 능력을 가지고 있으며 차세대 전해질의 신속한 도입을 지원하고 있습니다. 청정 수송, 재생에너지, 국내 전지 산업을 촉진하는 정부 시책이 수요를 더욱 밀어 올리고 있습니다. 전기자동차(EV), 에너지저장시스템, 고성능 전자기기의 생산 증가에 따라 아시아태평양은 고체전해질의 개발과 상업화의 주요 거점으로 계속되고 있습니다.
예측 기간 동안 북미는 강력한 연구 활동, 전기 이동성 확대, 청정 에너지 프로그램에 견인되어 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예측됩니다. 미국 및 캐나다 기업, 연구 기관, 스타트업은 고체 프로토타입, 재료 스케일업, 파일럿 제조 라인에 대한 투자를 추진하고 있습니다. 에너지자립, 전지기술 혁신, 지속가능한 교통수단을 촉진하는 정부의 지원정책이 시장개척을 더욱 뒷받침하고 있습니다. 항공우주, 방위, 자동차, 전자기기 분야에서 첨단 고체 전지에 대한 수요는 계속 증가하고 있습니다. 견조한 자금 조달, 산업 연계, 급속한 상업적 관심으로 북미는 고체 전해질 재료 기술에서 가장 빠르게 성장하는 지역 거점으로 부상하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Solid-state Electrolyte Materials Market is accounted for $26.09 million in 2025 and is expected to reach $51.17 million by 2032 growing at a CAGR of 10.1% during the forecast period. Solid-state electrolyte materials represent a key advancement for future battery technology, replacing hazardous liquid electrolytes with stable solid conductors. By using solid layers, batteries achieve better heat resistance, improved safety, and minimized leakage or fire hazards. Categories such as oxide, sulfide, and solid polymer electrolytes provide efficient ion movement along with strong structural integrity, helping suppress dendrite growth and extend system durability. Their applications are expanding in electric vehicles, portable devices, and grid-level storage due to enhanced performance benefits. While manufacturing expenses and interfacial issues pose hurdles, ongoing innovations are steadily increasing ionic conductivity and ease of production, bringing solid-state batteries closer to large-scale adoption.
According to Samsung Advanced Institute of Technology, their solid-state battery prototype with silver-carbon composite anode and sulfide electrolyte achieved 900 Wh/L volumetric energy density and over 1,000 cycles, indicating commercial viability.
Growing demand for safer battery technologies
The market for solid-state electrolyte materials is advancing because industries require batteries with higher safety standards, especially in electric mobility, portable gadgets, and stationary storage. Conventional liquid electrolytes are flammable and can leak, which increases the likelihood of fires and overheating during extended charging. Switching to solid electrolytes eliminates liquid components and significantly lowers thermal instability. Their rigid structure resists dendrite penetration, supporting longer battery life and dependable operation. With governments tightening safety policies and companies prioritizing secure power systems, demand for solid-state designs is growing. As next-generation batteries become essential for safer and more durable energy storage, this need is driving wider adoption of solid-state electrolyte materials.
High production and material costs
A major challenge limiting the solid-state electrolyte materials market is the elevated cost of raw ingredients and complex fabrication methods. Producing these electrolytes requires high-purity materials, advanced reactors, and strict environmental controls, leading to greater capital spending. Manufacturing sulfide, oxide, or solid polymer electrolytes is labor-intensive and costly compared to liquid systems. As a result, companies hesitate to shift toward solid-state formats when cheaper electrolyte options exist. Cost-driven sectors, especially portable electronics, typically favor affordable battery chemistries, which slows rapid transition. Until production lines scale up and processing becomes more economical, expensive material and equipment requirements will continue restricting commercial expansion of solid-state electrolytes.
Expanding renewable energy storage and grid applications
The surge in renewable energy development opens large opportunities for solid-state electrolyte materials in grid and stationary storage. Solar and wind systems require high-end backup solutions that can deliver long cycle life, safety, and dependable performance, even in demanding environments. Solid electrolytes help achieve these goals with high thermal stability and resistance to degradation. Utilities and power providers are moving toward long-duration storage to balance fluctuating renewable output, creating a favorable market for advanced solid-state batteries. Government funding, infrastructure upgrades, and clean-energy targets are strengthening demand. As stable and large-capacity storage becomes essential, solid electrolyte adoption in renewable applications is expected to rise.
Strong competition from advanced liquid and semi-solid electrolytes
One significant threat for the solid-state electrolyte market is the continuous improvement of liquid and semi-solid electrolyte solutions. Modern liquid systems are integrating flame-retardant additives and safer gel formulations, making them more reliable than earlier chemistries. They also benefit from lower production costs, large-scale manufacturing, and decades of commercial experience. Semi-solid batteries offer a middle ground, delivering faster industrial readiness and flexible cell construction. Many industries remain committed to liquid-based systems because they are proven and affordable. Unless solid-state electrolytes demonstrate clear performance and cost superiority, buyers may hesitate to transition. If liquid and semi-solid innovations keep accelerating, adoption of solid-state materials could slow significantly.
COVID-19 produced both setbacks and opportunities for the solid-state electrolyte materials market. In early phases, logistical bottlenecks restricted raw-material flow, halted prototype production, and limited laboratory research due to workforce shortages. Declines in automotive and electronics manufacturing reduced battery demand for several months. Yet, the crisis strengthened the push for sustainable technologies and highlighted the need for safer, high-performance energy storage. Companies and governments expanded funding for advanced battery programs and domestic production capabilities to avoid future disruptions. With factories reopening and EV incentive policies accelerating, commercialization efforts regained momentum. Post-pandemic, interest in solid-state electrolytes increased as industries prepared for long-term electrification growth.
The lithium-based segment is expected to be the largest during the forecast period
The lithium-based segment is expected to account for the largest market share during the forecast period because they align closely with existing lithium-ion battery architecture and offer reliable electrochemical performance. These materials deliver strong ion transport, stable operation under demanding conditions, and compatibility with high-capacity electrodes, making them highly attractive for electric mobility and advanced electronics. Their stability across broad temperature ranges and support for rapid charging enhance reliability for large-scale applications. Most solid-state battery prototypes and pilot manufacturing lines focus on lithium chemistries, which strengthens industry confidence. With deeper research, supply chain familiarity, and growing commercial interest, lithium-based electrolytes remain the preferred choice over other emerging electrolyte systems.
The fuel cells segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the fuel cells segment is predicted to witness the highest growth rate, driven by rising interest in cleaner energy and hydrogen-based technologies. Solid electrolytes provide reliable ion conduction, excellent thermal durability, and long service life, making them suitable for fuel cell systems in vehicles, industrial power, and remote backup units. Their solid configuration prevents leakage and maintains stable performance under high-temperature operating environments. As companies and governments pursue low-emission energy alternatives, solid-state fuel cells gain stronger commercial prospects across transport and stationary power sectors. Increasing investment in hydrogen production and infrastructure continues to boost demand for solid-state electrolytes in emerging fuel cell applications.
During the forecast period, the Asia Pacific region is expected to hold the largest market share, driven by a strong presence of battery manufacturers and rapid expansion of electric mobility. China, Japan, and South Korea host leading technology developers that invest heavily in solid-state battery prototypes, material scaling, and pilot manufacturing. The region has a well-established raw material supply network and advanced production capabilities, which support faster adoption of next-generation electrolytes. Government initiatives promoting clean transportation, renewable power, and domestic battery industries further increase demand. With rising production of EVs, energy storage systems, and high-performance electronics, Asia-Pacific remains the dominant hub for solid-state electrolyte development and commercialization.
Over the forecast period, the North America region is anticipated to exhibit the highest CAGR, driven by strong research activity, expanding electric mobility, and cleaner energy programs. Companies, research institutions, and start-ups in the U.S. and Canada are investing in solid-state prototypes, material scaling, and pilot manufacturing lines. Supportive government policies promoting energy independence, battery innovation, and sustainable transportation further push market development. Demand for advanced solid-state batteries continues rising in aerospace, defense, automotive, and electronic applications. With robust funding, industrial partnerships, and rapid commercial interest, North America is emerging as the fastest-growing regional hub for solid-state electrolyte material technologies.
Key players in the market
Some of the key players in Solid-state Electrolyte Materials Market include NEI Corporation, Ohara Inc, Empower Materials Inc, Ampcera Corp, Iconic Material Inc., Toyota Motor Corporation, QuantumScape Corp, Solid Power Inc., ProLogium Technology Co. Ltd, CATL (Contemporary Amperex Technology Co.), Samsung SDI, LG Energy Solution, Panasonic Energy, Ilika plc and Ionic Materials Inc.
In September 2025, QuantumScape Corporation and Corning Incorporated announced an agreement to jointly develop ceramic separator manufacturing capabilities for QS solid-state batteries. The companies will work together toward the goal of high-volume production of QS's ceramic separators for commercial applications.
In June 2025, Ampcera and Xponential Battery Materials have signed an agreement to collaborate on the production of a high-energy density, low weight and cost-effective sulfur solid-state battery for EVs. The collaboration establishes a lithium and sodium solid-state battery development partnership that aims to leverage both companies' chemistries and electrode manufacturing know-how to help OEMs accelerate commercial scale solid-state cell production in the US.
In April 2025, Toyota Motor Corporation and Sinotruk have signed a Strategic Cooperation Agreement. The collaboration centers on hydrogen energy and fuel cell technologies, aiming to accelerate the development and deployment of hydrogen-powered commercial vehicles.