<2024> SIBs Technology Development Trends and Market Forecast (~2035)
상품코드:1419615
리서치사:SNE Research
발행일:2024년 01월
페이지 정보:영문 또는 국문 - 201 Pages
라이선스 & 가격 (부가세 별도)
한글목차
2022년, 탄산리튬 가격은 최고 톤 당 60만 위안(한화 약 1억 1100만원)에 거래되었습니다. 전년도 평균 리튬 판매 가격이 약 11만 위안(한화 약 2천만원)이었음을 감안하면 엄청난 가격 상승이었습니다.
이와 같이 가격 불안정성이 높은 리튬 가격의 급등은 나트륨이온배터리(Sodium-ion Batteries, SIBs)의 등장에 더욱 무게를 실어주었습니다. 나트륨이온배터리는 앞서 2021년, 중국의 최대 배터리 기업 CATL이 차세대 배터리로 개발과 생산을 발표했습니다.
나트륨이온배터리는 현재 리튬이온배터리(LIBs)가 주류인 이차전지 시장에서 가격 경쟁력을 무기로 상업화를 시도하고 있는 차세대 배터리입니다. 리튬 대신 나트륨을 원재료로 사용한 배터리로 LIB 대비 에너지 밀도는 낮지만, 전기화학적 안정성이 높고 저온에서의 용량 유지율과 충방전 성능이 높다는 특징을 가지고 있습니다.
나트륨은 리튬과 함께 원소 주기율표 1족에 위치한 금속으로 화학적/전기화학적 특성이 유사합니다. 따라서 나트륨 이차전지의 제조 공정은 리튬이온 배터리 제조로 전환이 가능하게 설계할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 이처럼 SIBs 산업 진출은 이차전지 기업들의 본원적 활동 (운영, 마케팅, 서비스) 및 지원 활동(기술개발, 인력)의 일치를 보여주며 매력적인 산업으로 성장하고 있으며 현재 중국시장을 시작으로 본격적인 시장 침투를 준비하고 있습니다.
중국은 이미 나트륨이온배터리를 이용한 이륜차와 전기차의 출시가 시작되었습니다. 중국의 대표 전기 오토바이 업체인 Yadi(雅迪)는 자회사 Huayu(?宇)를 설립해 2023년 말 전기 오토바이 ‘Ji Na No.1” (??S9)’ 모델을 출시하였고, 2024년 1월, 중국 전기차 브랜드인 JAC(江淮汽?)는 Hina Battery(中科海?)의 32140 원통형 나트륨이온배터리를 사용한 Huaxianzi(花仙子) 전기차를 판매하기 시작하였습니다.
하지만 2023년 전기차 시장이 캐즘구간에 본격적으로 돌입하면서 2024년 1월 기준 톤 당 8.6만 위안까지 하락하게 되었습니다. 원재료 가격의 하락은 나트륨이온 배터리의 저가 경쟁력을 무의미하게 했고, 2022년 CATL에 이어 양산을 계획했던 많은 나트륨이온배터리 업체들의 고민을 가중시켰습니다.
본 리포트에서는 원자재 가격이 저점을 찍은 2023년 배터리 시장을 기준으로 나트륨이온배터리의 현황과 전망에 대해 살펴보는 내용을 담았습니다.
먼저, 기술 파트로는 기업들의 4대 소재(양극재, 음극재, 전해질, 분리막) 개발 방향, 합성방법, 핵심 특허를 다루었고 SNE리서치의 Insight를 통해 향후 기술의 방향을 예측해보았습니다.
시장 분석은 가장 중요한 부분인 가격에 대한 전망을 LFP와 비교하여 향후 경쟁력을 분석하였고, SNE 리서치의 핵심 데이터인 배터리 산업 전망을 침투 산업에 대입해 제품별 수요와 시장규모를 파악하였습니다.
해당 리포트를 통해 나트륨이온배터리의 최신 흐름을 살펴보고, 향후 배터리시장에서 제조사들의 제품 포지셔닝 확대에 또 하나의 레이아웃이 될 수 있는 투자가치가 있는지 확인해 볼 수 있습니다.
본 리포트의 Strong point는 다음과 같습니다.
1. Technology
- 나트륨이온배터리의 소재 별 최신 기술 동향 및 기업 기술 트렌드
- 소재 별 합성 공정
- 소재 별 기업의 핵심 특허기술
- SNE Research의 기술 분야 insight (문제점 및 개발 방향)
2. Market
- 파일럿 단계 및 양산 단계의 원가 BOM 계산
- LFP 배터리와의 가격 전망을 시나리오별로 비교한 가격 경쟁력 분석
- 시장 침투 산업 분석 및 섹터 별 침투율 분석을 통한 수요 및 시장 규모 분석
- 나트륨이온배터리의 소재 및 배터리 공급 전망 (-2035)
- 나트륨이온배터리 관련 글로벌 33개 기업 동향 파악
위의 내용을 총 10개 장으로 나누어 내용을 기술하였으며, 각 항목별 대략적인 내용은 아래의 목차와 같다. (Total 201 page)
1 서론
1.1 전지 발전 역사
1.1.1 이차전지의 도입
1.1.2 납축 배터리(Lead-Acid Battery)
1.1.3 니켈-수소 배터리(Ni-MH Battery)
1.1.4 니켈-카드뮴 배터리(Nickel Cadmium Battery)
1.1.5 리튬 이온 배터리(Li-ion Battery)
1.2 리튬 이온 배터리의 문제
2 나트륨이온배터리 (SIBs)
2.1 나트륨이온배터리 정의와 특징
2.1.1 SIBs의 정의
2.1.2 SIBs의 특징
2.1.3 LIBs vs SIBs 성능 특성 비교
2.2 SIBs 장점
2.3 SIBs 단점 및 한계
2.4 SIBs 제조 공정
3 나트륨이온배터리 양극재
3.1 양극재 특징
3.1.1 양극재 연구방향
3.2 양극재 종류
3.2.1 층상 산화물 (Layered Oxides)
3.2.2 폴리음이온 화합물 (Polyanion compounds)
3.2.3 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
3.2.4 프러시안화이트 (Prussian White, PW)
3.3 양극재 합성 방법
3.3.1 Layered Oxides
고상법, Solid-state
졸겔법, Sol-gel
Water-in-oil type emulsion-drying method
3.3.2 Polyanion compounds
고상법, Solid-state
졸겔법, Sol-gel
열수합성, Hydrothermal synthesis
유기산 용해법, Organic acid dissolution
기계화학적 합성, Mechanochemical synthesis
3.3.3 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
공침법, Co-precipitation
전착, Electrodeposition method
3.4 양극재 소재별 핵심 특허
3.5 양극재 최신 트랜드 동향
3.5.1 Layered Oxides
3.5.2 Polyanion compounds
3.5.3 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
4 나트륨이온배터리 음극재
4.1 음극재 특징
4.2 음극재 종류
4.2.1 Intercalation type
4.2.2 Organic compounds
4.2.3 Conversion reaction type
4.2.4 Alloying type
4.2.5 Conversion-Alloying type
4.3 음극재 합성 방법
4.3.1 Intercalation type
Hard Carbon
참고. Hard Carbon 원재료 종류
Soft Carbon_ Hina Battery
Soft Carbon_ Sinopec
Ti ?based Oxides_ Hydrothermal
Ti ?based Oxides_ Solvothermal
Ti ?based Oxides_ Solid-state
4.3.2 Conversion reaction type
Phosphides_ Mechanical Milling
Sulfides_ Hydrothermal
Metal Selenides_ Hydrothermal
Metal Selenides_ Gas-phase salinization
4.3.3 Alloying type
Replacement
4.3.4 Conversion-Alloying type
Selenides_ Solvothermal
Selenides_ Chemical reaction
Sulfides_ Solvothermal
Sulfides_ Solid-state
4.4 음극재 소재별 핵심 특허
4.5 음극재 최신 트랜드 동향
4.5.1 Intercalation type
4.5.2 Organic compound
4.5.3 Conversion reaction
4.5.4 Alloying materials
4.5.5 Conversion-Alloying materials
5 나트륨이온배터리 전해질
5.1 전해질 특징
5.1.1 전해질 역할
5.1.2 전해질 주요 평가 요소
5.2 전해질 종류
5.2.1 Organic Electrolytes
5.2.2 Ionic Liquids Electrolytes
5.2.3 Aqueous Electrolytes
5.2.4 Inorganic Solid Electrolyte
5.2.5 Gel Polymer Electrolyte
5.2.6 Hybrid Electrolyte
5.3 전해질 합성 방법
5.3.1 액체전해질 합성 방법
5.3.2 고체전해질 합성 방법
5.4 전해질 용매
5.5 전해질 소재별 핵심 특허
5.6 전해질 최신 트랜드 동향
5.6.1 Ionic Liquids Electrolytes
5.6.2 Inorganic Solid Electrolyte
5.6.3 Gel Polymer Electrolyte
6 나트륨이온배터리 분리막
6.1 분리막 특징
6.2 분리막 종류
6.2.1 Polyolefin Composite Separators
6.2.2 Nonwoven Separators
6.3 분리막 합성 방법
6.3.1 Polyolefin Composite Separators
6.3.2 Nonwoven Separators
6.4 분리막 소재별 핵심 특허
6.5 분리막 최신 트랜드 동향
7 SNE insight_ Technology
7.1 SIBs 소재별 문제점
7.1.1 양극 소재 문제점
Layered oxides
PBAs
Polyanion Compounds
7.1.2 음극 소재 문제점
Intercalation type
Organic Material
Conversion&Alloying type
7.1.3 전해질 문제점
7.1.4 분리막 문제점
7.2 SIBs 개발방향
8 나트륨이온배터리 가격 전망
8.1 SIBs 원가 분석
8.1.1 파일럿 단계의 원가 BOM
8.1.2 양산 단계의 원가 BOM
8.2 SIBs 가격 전망
8.3 가격 경쟁력 분석
9 SIBs 시장 현황 및 전망
9.1 이차전지 시장 전망
글로벌 이차전지 중장기 시장 전망 (용량)
9.2 SIBs 침투 산업 분석
9.2.1 전기차 수요 분석
9.2.2 전기차 침투율 분석
보수적 시나리오
긍정적 시나리오
9.2.3 이륜차 침투율 분석
보수적 시나리오
긍정적 시나리오
9.2.4 ESS 침투율 분석
ESS 지역별 시장 전망
보수적 시나리오
긍정적 시나리오
9.3 SIBs 시나리오에 따른 수요 전망
9.3.1 보수적 시나리오에 따른 SIBs 수요 전망
9.3.2 보수적 시나리오에 따른 SIBs 시장 규모 전망
9.3.3 긍정적 시나리오에 따른 SIBs 수요 전망
9.3.4 긍정적 시나리오에 따른 SIBs 시장 규모 전망
9.4 산업체인 소개
9.5 산업체인_ 배터리 제조사
9.5.1 SIBs 배터리 생산능력
9.5.2 SIBs 배터리 공급 시나리오
9.6 산업체인_ 양극재
9.6.1 SIBs 양극재 종류별 특징 및 대표 기업
9.6.2 SIBs 양극재 생산능력 전망
9.7 산업체인_ 음극재
9.7.1 SIBs 음극재 종류별 특징 및 대표 기업
9.7.2 SIBs 음극재 생산능력 전망
9.8 산업체인_ 전해질
9.8.1 SIBs 전해질 종류별 특징 및 대표 기업업
9.8.2 SIBs 전해질 생산능력 전망
10 나트륨이온배터리 기업개발 현황
10.1 중국
10.1.1 CATL
10.1.2 Hina Battery, 中科海?
10.1.3 Huayang Energy, ??新能源
10.1.4 ZOOLNASM, ??能源
10.1.5 Lifun, 立方新能源
10.1.6 Malion, 美?新材
10.1.7 ET, 英能基
10.1.8 Yadi Huayu, 雅迪?宇
10.1.9 Transimage (TIC), ??科技
10.1.10 VEKEN, ?科技?
10.1.11 DFD, 多?多
10.1.12 SQ Group, ?泉集?
10.1.13 BTR, 比特瑞
10.1.14 Great Power ???池
10.1.15 BYD, 比?迪
10.1.16 Weifang Energy , ?方能源
10.1.17 ZEC, 振?新材
10.1.18 Ronbay, 容百
10.1.19 Shanshan, 杉杉科技
10.1.20 NTEL, ?能?代
10.1.21 Tuna Corporation, 德??保
10.2 일본
10.2.1 NGK INSULATIORS
10.2.2 Kuraray
10.2.3 미쓰이 금속
10.2.4 Nippon Electric Glass
10.3 한국
10.3.1 애경케미칼
10.3.2 에너지 11
10.4 영국
Faradion
10.5 프랑스
Tiamet
10.6 스웨덴
Altris
10.7 미국
10.7.1 Natron Energy
10.7.2 Novasis
10.8 인도
Indi Energy
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In 2022, the price of lithium carbonate was traded at 600,000 yuan (about 111 million won) per ton. Considering that the average lithium sales price in the previous year was about 110,000 yuan (about 20 million won), it was a huge increase of price.
As such, the surge in lithium prices with high price instability has added weight to the emergence of sodium-ion batteries. SIBs were announced for development and production as the next-generation battery by China's largest battery company, CATL, back in 2021.
SIBs are the next-generation batteries that are currently trying to commercialize their price competitiveness as weapons in the secondary battery market, where lithium-ion batteries (LIBs) are the mainstream. It is a battery using sodium as a raw material instead of lithium. Although its energy density is lower than that of LIB, it has high electrochemical stability, high capacity retention rate at low temperature and high charging / discharging performance.
Sodium is a metal located in Group 1 of the Periodic Table with lithium and has similar chemical / electrochemical properties. Therefore, the manufacturing process of SIBs has the advantage of being designed to be convertible into LIBs manufacturing. As such, the entry into the SIBs industry shows the unity of the fundamental activities (operation, marketing, service) and support activities (technology development, manpower). So it is growing into an attractive industry and is preparing for full-scale market penetration starting with Chinese market.
China has already begun the launch of two-wheeled vehicles and electric vehicles using SIBs. Yadi, China's leading electric motorcycle company, established its subsidiary company Huayu and launched the electric motorcycle model 'Ji Na No.1' in late 2023. And in January 2024, the Chinese electric vehicle brand JAC began selling Huaxianzi electric vehicles using 32140 cylindrical sodium ion battery of Hina Battery.
However, as EV market entered the chasm section in earnest in 2023, it fell to 86,000 yuan per ton as of January 2024. The drop in raw material prices has made the low-cost competitiveness of sodium-ion batteries meaningless, adding to the concerns of many sodium-ion battery suppliers who planned to mass-produce them following CATL in 2022.
This report covers the current status and prospects of sodium-ion batteries based on 2023 battery market, where raw material prices have bottomed out.
First, the technology part deals with a development direction, synthesis method, and core patents of the four major materials (Cathode, Anode, Electrolyte, Separator) of companies and predicts future technology direction through insight of SNE Research.
In the market analysis, the forecast of price, which is the most important part, was compared with LFP to analyze future competitiveness, and the battery industry forecast, which is the core data of SNE research, was applied to the penetration industry to understand the demand and market size of each product.
Through this report, you can look at the latest trends in sodium-ion batteries and see if there is any investment value that can be another layout for manufacturers to expand product positioning in the future battery market.
The strong point of this report:
1. Technology
The latest technological trends and corporate technology trends by materials of SIBs
Synthesis process by materials
Core patent technology of companies by materials
Technical insights of SNE Research (problems and development directions)
2. Market
The cost BOM calculation of the pilot step and mass production step
Analysis of price competitiveness comparing the price forecast of LFP batteries across scenarios.
Analysis of demand and market size through market penetration industry analysis and sector-by-sector penetration rate analysis
Supply forecast of SIBs' material and battery (~2035)
Understanding trends of 33 global companies related to sodium-ion batteries
The above contents are divided into 10 chapters, and the approximate contents of each item are as shown in the table of contents below. (201 page in total)
Table of Contents
1. Introduction
1.1. History of Battery Development
1.1.1. Introduction of Secondary Batteries
1.1.2. Lead-Acid Battery
1.1.3. Ni-MH Battery
1.1.4. Nickel Cadmium Battery
1.1.5. Li-ion Battery
1.2. Problems of Lithium-ion Batteries
2. Sodium-ion Batteries (SIBs)
2.1. Definition and Characteristics of SIBs
2.1.1. Definition of SIBs
2.1.2. Characteristics of SIBs
2.1.3. Comparison of performance characteristics of LIBs vs SIBs
2.2. Advantages of SIBs
2.3. Disadvantages and Limits of SIBs
2.4. Manufacturing Process of SIBs
3. Cathode Materials of SIBs
3.1. Characteristics of Cathode Materials
3.1.1. Research Direction of Cathode Materials
3.2. Types of Cathode Materials
3.2.1. Layered Oxides
3.2.2. Polyanion Compounds
3.2.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)
3.2.4. Prussian White (PW)
3.3. Synthesis Method of Cathode Materials
3.3.1. Layered Oxides
Solid-state method
Sol-gel method
Water-in-oil type emulsion-drying method
3.3.2. Polyanion Compounds
Solid-state method
Sol-gel method
Hydrothermal synthesis
Organic acid dissolution
Mechanochemical synthesis
3.3.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)
Co-precipitation method
Electrodeposition method
3.4. Core Patents by Types of Cathode Materials
3.5. Latest Trends of Cathode Materials
3.5.1. Layered Oxides
3.5.2. Polyanion Compounds
3.5.3. Prussian Blue Analogues (PBAs)
4. Anode Materials of SIBs
4.1. Characteristics of Anode Materials
4.2. Types of Anode Materials
4.2.1. Intercalation Type
4.2.2. Organic Compounds
4.2.3. Conversion Reaction Type
4.2.4. Alloying Type
4.2.5. Conversion-Alloying Type
4.3. Synthesis Method of Anode Materials
4.3.1. Intercalation Type
Hard Carbon
Reference. Raw Material Types of Hard Carbon
Soft Carbon-Hina Battery
Soft Carbon-Sinopec
Ti-based Oxides-Hydrothermal
Ti-based Oxides-Solvothermal
Ti-based Oxides-Solid-state
4.3.2. Conversion Reaction Type
Phosphides-Mechanical Milling
Sulfides-Hydrothermal
Metal Selenides-Hydrothermal
Metal Selenides-Gas-phase salinization
4.3.3. Alloying type
Replacement
4.3.4. Conversion-Alloying type
Selenides-Solvothermal
Selenides-Chemical reaction
Sulfides-Solvothermal
Sulfides-Solid-state
4.4. Core Patent by Types of Anode Materials
4.5. Latest Trends of Anode Materials
4.5.1. Intercalation Type
4.5.2. Organic Compound
4.5.3. Conversion Reaction
4.5.4. Alloying Materials
4.5.5. Conversion-Alloying Materials
5. Electrolytes of SIBs
5.1. Characteristics of Electrolytes
5.1.1. Role of Electrolytes
5.1.2. Key Assessment Factors of Electrolytes
5.2. Types of Electrolytes
5.2.1. Organic Electrolytes
5.2.2. Ionic Liquids Electrolytes
5.2.3. Aqueous Electrolytes
5.2.4. Inorganic Solid Electrolytes
5.2.5. Gel Polymer Electrolytes
5.2.6. Hybrid Electrolytes
5.3. Synthesis Methods of Electrolytes
5.3.1. Synthesis Methods of Liquid Electrolytes
5.3.2. Synthesis Methods of Solid Electrolytes
5.4. Solvents of Electrolytes
5.5. Core Patent by Material Types of Electrolytes
5.6. Latest Trends of Electrolytes
5.6.1. Ionic Liquids Electrolytes
5.6.2. Inorganic Solid Electrolytes
5.6.3. Gel Polymer Electrolytes
6. Separators of SIBs
6.1. Characteristics of Separators
6.2. Types of Separators
6.2.1. Polyolefin Composite Separators
6.2.2. Nonwoven Separators
6.3. Synthesis Methods of Separators
6.3.1. Polyolefin Composite Separators
6.3.2. Nonwoven Separators
6.4. Core Patents by Materials of Separators
6.5. Latest Trends of Separators
7. SNE Insight-Technology
7.1. Problems by Materials of SIBs
7.1.1. Problems of Cathode Materials
Layered oxides
PBAs
Polyanion Compounds
7.1.2. Problems of Anode Materials
Intercalation type
Organic Material
Conversion&Alloying type
7.1.3. Problems of Electrolytes
7.1.4. Problems of Separators
7.2. Development Direction of SIBs
8. Price Forecast of SIBs
8.1. Cost Analysis of SIBs
8.1.1. Cost BOM of The Pilot Step
8.1.2. Cost BOM of The Mass Production Step
8.2. Price Forecast of SIBs
8.3. Analysis of Price Competitiveness
9. SIBs Market Status and Forecast
9.1. Market Forecast of Secondary Batteries
Mid to Long-Term Market Forecast of Global Secondary Battery (Capacity)
9.2. Analysis of SIBs Penetration Industry
9.2.1. Analysis of Electric Vehicle Demand
9.2.2. Analysis of Electric Vehicle Penetration Rate
Conservative Scenario
Positive Scenario
9.2.3. Analysis of LEV(light ev) Penetration Rate
Conservative Scenario
Positive Scenario
9.2.4. Analysis of ESS Penetration Rate
Market Forecast of ESS by Region
Conservative Scenario
Positive Scenario
9.3. Demand Forecast by SIBs Scenario
9.3.1. Demand Forecast of SIBs by Conservative Scenario
9.3.2. Market Size Forecast of SIBs by Conservative Scenario
9.3.3. Demand Forecast of SIBs by Positive Scenario
9.3.4. Market Size Forecast of SIBs by Positive Scenario
9.4. Introduction of Industry Chain
9.5. Industry Chain-Battery Manufacturers
9.5.1. Production Capacity of SIBs
9.5.2. Scenario of SIBs Supply
9.6. Industry Chain-Cathode Materials
9.6.1. Characteristics by Types of SIBs Cathode Material and Major Companies
9.6.2. Production Capacity Forecast of SIBs Cathode Materials
9.7. Industry Chain-Anode Materials
9.7.1. Characteristics by Types of SIBs Anode Material and Major Companies
9.7.2. Production Capacity Forecast of SIBs Anode Materials
9.7. Industry Chain-Electrolytes
9.7.1. Characteristics by Types of SIBs Electrolyte and Major Companies
9.7.2. Production Capacity Forecast of SIBs Electrolytes
