Stratistics MRC의 조사에 따르면 세계의 고체 배터리 재료 시장은 2025년에 1억 3,000만 달러 규모에 달하며, 2032년까지 12억 3,000만 달러에 달할 것으로 예측되고 있습니다.
예측 기간 중 CAGR은 36.9%로 높은 성장세를 보일 것으로 예측됩니다. 고체전지 소재는 고체 전해질을 이용한 차세대 전지에 사용되는 전해질, 전극, 계면 재료를 포괄합니다. 전기자동차, 가전제품, 에너지 저장 시스템 개발자를 대상으로 제공됩니다. 성장 요인으로는 고에너지 밀도에 대한 수요, 액체 배터리를 능가하는 안전성, 장수명화, 급속 충전 능력 향상, 그리고 미래 모빌리티를 위한 첨단 배터리 기술을 목표로 하는 자동차 제조업체와 정부의 강력한 투자를 꼽을 수 있습니다.
미국 에너지부(DOE)에 따르면 고체 배터리는 500Wh/kg 이상의 에너지 밀도를 달성할 수 있으며, 현재 리튬이온 배터리의 약 250-300Wh/kg에 비해 우위를 점하고 있습니다.
전기자동차 산업에서 안전성이 높고 에너지 밀도가 높은 배터리에 대한 수요 증가
기존 리튬이온 배터리는 이론적 한계에 다다랐고, 자동차 제조업체들은 주행거리 연장을 위해 우수한 에너지 밀도를 제공하는 소재를 찾고 있습니다. 고체 배터리 기술은 가연성 액체 전해질이 아닌 안정적인 고체 전해질을 사용하여 열 폭주라는 중요한 안전 문제를 해결합니다. 이 전환은 고용량 리튬 금속 음극의 통합을 가능하게 하여 차량의 출력 대 중량 비율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 배터리 수명을 손상시키지 않고 초고속 충전을 지원하는 능력은 차세대 EV 플랫폼에 이러한 소재를 필수적인 요소로 만들고 있습니다.
매우 높은 재료 비용과 복잡한 제조 공정
현재 고체 배터리 재료의 상용화는 높은 생산 비용과 기술적 제조 장벽으로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 고순도 고체 전해질, 특히 황화물계 및 산화물계 물질의 합성은 특수한 환경과 고가의 전구체 물질이 필요하며, 아직 대규모로 조달할 수 없습니다. 액체 배터리에서 확립된 롤투롤(R2R) 공정과 달리, 고체 배터리 조립은 이온 전도성을 보장하기 위해 고압 고결 및 정밀한 계면 설계가 요구됩니다. 이러한 복잡성으로 인해 생산 수율이 낮고, 제조 설비에 대한 막대한 설비 투자가 필요합니다.
신규 고체 전해질 화학물질 개발
현재 연구는 황화물의 높은 전도성과 폴리머의 기계적 유연성을 결합한 하이브리드 전해질과 복합 전해질로 방향을 전환하고 있습니다. 이러한 새로운 화학적 구성은 고체 배터리 설계를 오랫동안 괴롭혀온 계면 저항과 수지상 결정 성장이라는 영구적인 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 또한 할로겐화 전해질의 개발로 고전압 하에서 전기화학적 안정성이 향상되어 보다 효율적인 배터리 구조로 가는 길이 열리고 있습니다. 이러한 재료의 발전은 셀의 수분 민감도를 감소시켜 제조 환경을 단순화하고 전반적인 비용 절감으로 이어질 것으로 예측됩니다.
지적재산권 분쟁과 특허의 밀집 상태
주요 자동차 제조업체와 전문 스타트업 기업은 특정 전해질 비율부터 독자적인 소결 기술까지 모든 기술을 아우르는 특허를 적극적으로 출원하고 있습니다. 이 '특허 덤불'은 신규 진출기업에게 큰 장벽이 되고, 제품 출시를 지연시키는 장기 소송의 위험을 내포하고 있습니다. 또한 아시아 및 북미의 몇몇 대기업에 중요 지적재산이 집중되어 있으며, 독점적 가격 책정 및 기술 라이선싱의 제한이 발생할 수 있습니다. 이러한 법적 복잡성은 소규모 연구기관들의 의욕을 떨어뜨리는 경우가 많으며, 전 세계 소재 기술 혁신의 속도를 둔화시킬 수 있습니다.
COVID-19 팬데믹은 고체배터리 재료 분야에 두 단계의 영향을 미쳤습니다. 초기에는 연구개발이 늦어졌지만, 이후 녹색에너지 투자가 급속히 가속화되었습니다. 2020년 공급망 혼란으로 인해 주요 광물 유통이 중단되고 주요 거점의 실험실 테스트가 지연되었습니다. 그러나 이후 전 세계에서 '환경 친화적 부흥'이 강조되는 가운데, 전기자동차 인프라에 대한 정부 보조금이 대폭 확대되었습니다. 이로 인해 안전성이 높은 배터리 기술에 대한 시급성이 높아졌고, 미래공급망 강인성을 보장하기 위해 고체 재료 연구에 대한 투자가 가속화되었습니다.
고체 전해질 부문은 예측 기간 중 가장 큰 시장 규모를 차지할 것입니다.
고체 전해질 부문은 기존 배터리와의 차별화를 위한 기반 기술로서 예측 기간 중 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 고체 배터리 구조는 전해질을 완전히 대체해야 하므로 전 세계 생산에 필요한 재료의 양은 엄청납니다. 자동차 용도에 필요한 이온 전도성을 구현하기 위해 황화물, 산화물, 고분자 전해질에 대한 대규모 투자가 진행되고 있습니다. 또한 이러한 특수 소재는 액체 전해질에 비해 비용이 높기 때문에 제조업체들이 전 세계에서 파일럿 라인 생산을 확대함에 따라 이 부문이 가치 점유율의 주도권을 유지할 것으로 예측됩니다.
예측 기간 중 전기자동차(EV) 부문이 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예측됩니다.
예측 기간 중 전기자동차(EV) 부문은 탈탄소화에 대한 전 세계적인 요구와 '궁극의 성능'을 추구하는 배터리 개발로 인해 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예측됩니다. 현재 박막형 고체전지는 소비자용 전자기기에서 활용되고 있지만, 자동차 부문의 거대한 규모는 전례 없는 성장 궤도를 보이고 있습니다. 자동차 제조업체들은 주행거리 불안감을 해소하고 차량 안전성을 높이는 고체 배터리 솔루션을 확보하기 위해 소재 공급업체와 적극적인 제휴를 추진하고 있습니다. 또한 초기 비용보다 성능을 우선시하는 대형 전기 트럭과 고급 승용차로의 전환이 이 부문의 빠른 CAGR을 견인할 것입니다.
예측 기간 중 아시아태평양은 세계 배터리 생태계에서 확고히 확립된 선도적 위치로 인해 가장 큰 시장 점유율을 유지할 것으로 예측됩니다. 중국, 일본, 한국 등의 국가는 세계 최첨단 제조 인프라와 일류 배터리 제조업체의 대부분을 보유하고 있습니다. 이들 국가는 원자재 가공부터 최종 셀 조립에 이르는 전체 밸류체인을 지원하는 강력한 산업 정책을 시행하고 있습니다. 또한 도요타와 같은 자동차 대기업과 CATL과 같은 현대적 리더의 존재는 이 지역이 고체 배터리 재료의 소비와 대량 상업화 노력의 주요 거점이 될 것임을 보장합니다.
예측 기간 중 유럽은 2035년 내연기관차 금지를 적극적으로 추진함에 따라 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다. 유럽 각국 정부는 자국내 '배터리 밸리' 구축에 막대한 자금을 투입하고 있으며, 현지에서의 소재 합성 및 기가팩토리 개발을 통해 아시아로부터의 수입 의존도를 낮추고 있습니다. 폭스바겐과 BMW와 같은 고급 자동차 브랜드는 고체 배터리 기술을 일찍이 채택하여 지역내 수요를 강력하게 견인하고 있습니다. 또한 엄격한 환경 규제와 지속가능성 기준은 유럽 제조업체들이 재활용이 가능하고 안전성이 높은 배터리 재료 개발을 주도하고 있으며, 이는 시장 성장을 가속화하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Solid-State Battery Material Market is accounted for $0.13 billion in 2025 and is expected to reach $1.23 billion by 2032, growing at a CAGR of 36.9% during the forecast period. The solid-state battery material covers electrolytes, electrodes, and interface materials used in next-generation batteries with solid electrolytes. It serves electric vehicles, consumer electronics, and energy storage developers. Growth is driven by the need for higher energy density, improved safety over liquid batteries, longer battery life, faster charging capabilities, and strong investments from automakers and governments targeting advanced battery technologies for future mobility.
According to the U.S. Department of Energy (DOE), solid-state batteries can achieve energy densities > 500 Wh/kg, compared with ~250-300 Wh/kg for current Li-ion.
Electric vehicle industry's demand for safer, higher-energy-density batteries
Conventional lithium-ion batteries are reaching their theoretical limits, prompting automotive manufacturers to seek materials that offer superior energy density for extended driving ranges. Solid-state technology solves the important safety problem of thermal runaway by using stable solid electrolytes instead of flammable liquid ones. This shift allows for the integration of high-capacity lithium-metal anodes, which significantly enhances the vehicle's power-to-weight ratio. Furthermore, the ability to support ultra-fast charging without compromising battery longevity makes these materials indispensable for next-generation EV platforms.
Extremely high cost of materials and complex manufacturing processes
Prohibitive production costs and technical manufacturing hurdles currently hinder the commercialization of solid-state materials. Synthesizing high-purity solid electrolytes, particularly sulfide- and oxide-based variants, requires specialized environments and expensive precursor materials that are not yet available at scale. Unlike the established roll-to-roll processes used for liquid batteries, solid-state assembly demands high-pressure consolidation and precise interface engineering to ensure ionic conductivity. These complexities result in low production yields and significant capital expenditure for manufacturing facilities.
Development of novel solid electrolyte chemistries
Current research is pivoting toward hybrid and composite electrolytes that combine the high conductivity of sulfides with the mechanical flexibility of polymers. These novel chemistries aim to solve the perennial issue of interfacial resistance and dendrite growth, which have historically plagued solid-state designs. Moreover, the development of halide-based electrolytes provides enhanced electrochemical stability at high voltages, paving the way for more efficient battery architectures. Advancements in these materials are expected to lower the moisture sensitivity of cells, thereby simplifying the manufacturing environment and reducing overall costs.
Intellectual property wars and patent thickets
Leading automotive giants and specialized startups are aggressively filing patents covering everything from specific electrolyte ratios to unique sintering techniques. This "patent thicket" creates significant entry barriers for new players and risks long-term litigation that could delay product launches. Furthermore, the concentration of key IP within a few major corporations in Asia and North America may lead to monopolistic pricing or restricted technology licensing. Such legal complexities often discourage smaller research firms, potentially slowing the global pace of material breakthroughs.
The COVID-19 pandemic exerted a dual-phase impact on the solid-state battery material sector, characterized by initial R&D delays followed by a rapid acceleration in green energy investments. Supply chain disruptions in 2020 temporarily halted the flow of critical minerals and slowed laboratory testing across major hubs. However, the subsequent global emphasis on "building back greener" spurred massive government subsidies for electric vehicle infrastructure. This increased the urgency for safer battery technologies, ultimately fast-tracking investment into solid-state material research to ensure future supply chain resilience.
The solid electrolytes segment is expected to be the largest during the forecast period
The solid electrolytes segment is expected to account for the largest market share during the forecast period, as it serves as the foundational component that distinguishes this technology from traditional batteries. Since the electrolyte must be entirely replaced in solid-state architectures, the volume of material required for global production is immense. Major investments are being channeled into sulfide, oxide, and polymer electrolytes to achieve the ionic conductivity necessary for automotive applications. Furthermore, the high cost of these specialized materials compared to liquid counterparts ensures this segment maintains a dominant value share as manufacturers scale up pilot-line production globally.
The electric vehicles (EVs) segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the electric vehicles (EVs) segment is predicted to witness the highest growth rate due to the global mandate for decarbonization and the search for "holy grail" battery performance. While consumer electronics currently utilize thin-film solid batteries, the massive scale of the automotive sector represents an unprecedented growth trajectory. Automakers are aggressively partnering with material suppliers to secure solid-state solutions that eliminate range anxiety and enhance vehicle safety. Additionally, the shift toward heavy-duty electric trucks and premium passenger cars, which prioritize performance over initial cost, will drive a rapid compound annual growth rate in this segment.
During the forecast period, the Asia Pacific region is expected to hold the largest market share owing to its established leadership in the global battery ecosystem. Nations like China, Japan, and South Korea host the world's most advanced manufacturing infrastructure and a majority of the top-tier battery manufacturers. These countries have implemented robust industrial policies that support the entire value chain, from raw material processing to final cell assembly. Moreover, the presence of automotive giants like Toyota and contemporary leaders like CATL ensures that the region remains the primary hub for solid-state material consumption and high-volume commercialization efforts.
Over the forecast period, the Europe region is anticipated to exhibit the highest CAGR as the continent aggressively pursues its 2035 ban on internal combustion engines. European governments are providing substantial funding to establish a domestic "Battery Valley," reducing reliance on Asian imports through local material synthesis and gigafactory development. Premium automotive brands like Volkswagen and BMW, early adopters of solid-state technology, fuel intense regional demand. Additionally, strict environmental regulations and sustainability standards are pushing European manufacturers to lead in the development of recyclable and high-safety battery materials, accelerating market growth.
Key players in the market
Some of the key players in Solid-State Battery Material Market include Toyota Motor Corporation, Samsung SDI Co., Ltd., Panasonic Holdings Corporation, LG Chem Ltd., Solid Power, Inc., QuantumScape Corporation, ProLogium Technology Co., Ltd., Ilika plc, Idemitsu Kosan Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Group Corporation, BASF SE, Umicore SA, Nichicon Corporation, and SK On Co., Ltd.
In October 2025, Samsung SDI introduced the new trilateral agreement with BMW Group and Solid Power to validate all solid state batteries (ASSB) across materials, cells, and automobiles.
In October 2025, Panasonic Holdings Corporation introduced the new joint development with Brown University to advance next gen lithium ion and solid state battery materials through diagnostics analysis.
In August 2025, ProLogium Technology Co., Ltd. introduced the new 4th generation Superfluidized All Inorganic Solid State Lithium Ceramic Battery at IAA Mobility 2025, unveiling its European mass production plan.
In July 2025, QuantumScape Corporation introduced the new expanded collaboration with Volkswagen's PowerCo SE, accelerating commercialization of its QSE 5 solid state battery pilot line in San Jose.