プリンテッドバッテリー市場規模とシェア（コンポーネント別（電極、基板、電解質）、タイプ別、エンドユーザー別、材料別、充電性別、電圧範囲別） - SWOT分析、競争戦略の洞察、地域別動向（2026～2035年）

プリンテッドバッテリー市場 - 成長の原動力と課題

成長の原動力

• 電気自動車（EV）市場の拡大： EVの急速な普及により、プリンテッドバッテリーのビジネスチャンスが生まれています。リチウムイオン電池は依然として主流ですが、プリンテッドバッテリー、特に3Dプリントされた固体電池やリチウム金属電池は、電気自動車にとって有望な可能性を示しています。形状やサイズをカスタマイズできる設計が可能になり、製造コストや環境への影響に直接影響を与えます。OICAによると、米国におけるEVの出荷台数は2023年に48%増加し、BEV + PHEVを合わせて160万台に達しました。ほとんどのEVメーカーは2022年から2023年にかけて販売が急増しました。この期間の全体的な増加率は35%と計算されています。BYDは10セグメントにまたがる30の新モデルを発売し、2023年には300万台の販売台数を達成しました。

世界の主要EVメーカー

出典：OICA

米国の電気自動車販売

出典：OICA

• 再生可能エネルギー貯蔵の成長：プリンテッドバッテリーは、太陽光発電システムや風力発電システムを搭載したIoTデバイスにおける再生可能エネルギー貯蔵を促進し、送電網の安定性を確保する上で極めて重要です。IEAによると、電力業界におけるバッテリーストレージは2023年に最も急速に拡大するエネルギー技術となり、導入量は前年比で倍増すると予想されています。持続可能なバッテリー材料市場は、バイオベースの電解質を含む化学生産におけるイノベーションと、カーボンフットプリントの観点からの効率性により、2037年までに1,110億米ドルに達すると見込まれています。バッテリー生産における炭素排出量は、主に正極および負極活物質の調達、鉱物精錬、生産、製造プロセスから発生します。プリンテッドバッテリーは、炭素排出に関する政府の政策にも合致しています。

シナリオ別世界再生可能エネルギーおよびエネルギー貯蔵設備容量（2022年および2030年）

NZEシナリオでは、バッテリーストレージを中心とするエネルギー貯蔵容量が2030年までに6倍に増加し、再生可能エネルギー容量目標の3倍化をサポートします。

出典：IEA

電池の原材料サプライチェーン

世界のバッテリーサプライチェーンの地理的分布

バッテリー用金属の原料供給と採掘は、主に特定の地域に集中しており、供給ショックや供給制約の影響を受けやすい。IEAの世界エネルギー展望報告書によると、オーストラリアはリチウム総生産量の約45%を、コンゴ民主共和国（DRC）は世界のコバルト生産量の65%を占めている。さらに、インドネシアはニッケル総生産量の55%を供給しており、その多くはラテライト鉱床の形態をとっている。これはその後、高圧酸浸出法によってバッテリーグレードの硫酸塩などの中間化学物質に変換される。インドネシアだけで、世界のバッテリーグレードの硫酸塩の60%を供給している。亜鉛は、入手しやすさ、豊富さ、そして手頃な価格という理由から、リチウムよりも潜在的な利点がある。亜鉛精鉱は52～83ppm、リチウム精鉱は22～32ppmである。亜鉛の価格は1kgあたり4.43ドルの高値に達し、2023年には1kgあたり2.5ドルを下回り、一方リチウムの価格は1kgあたり426ドルで、2023年には1kgあたり200ドルを下回るまで下落した。

この価格差の主な理由は、需給動向と製造規模にあります。NCBIの2024年5月の調査によると、亜鉛の現在の生産量は年間約13,000 kt、確認埋蔵量は210,000 ktで、世界で4番目に多く採掘されている元素です。中国、オーストラリア、ペルー、インド、米国、メキシコ、ロシア、ボリビアの8か国が、亜鉛の累計生産量の77.2%を占め、世界の埋蔵量の78.5%を保有しています。これは約1,900,000 ktに相当します。さらに、薄膜充電式亜鉛電池は、IoTデバイスや再生可能エネルギー貯蔵において、リチウムイオン電池に代わる持続可能で手頃な代替品となります。

2023年における亜鉛鉱石・精鉱取引の主要企業

出典: OEC

2020年の世界の亜鉛鉱山生産量は5％増加して1,270万メートルトン（Mt）に達し、製錬所の製造量は3％減少し、亜鉛の総重量は1,340万トンとなりました。国際鉛・亜鉛研究グループ（ILZSG）によると、世界の亜鉛使用量は2020年の1,330万トンから2021年には1,400万トンに急増し、6％のCAGRを示しました。亜鉛は、国防兵站局戦略物資によって年間物資計画（AMP）の候補として挙げられていました。AMPによる亜鉛の上限処分量は、2021年度で7,250トン（7,993ショートトン）でした。これは、その年度に国防総省から販売された亜鉛の最大量が、備蓄に残っていた量と同じだったことを示唆しています。令和３年度末の備蓄量は７，２５０トンであり、処分された亜鉛はありませんでした。

バッテリー製造能力の大部分は中国にあり、現在の生産能力の85%を占めており、2020年の75%から大幅に増加しています。欧州と米国は合わせて13%を占めています。計画されているすべてのプロジェクトが予定通りに実現すると仮定すると、世界のバッテリー製造能力は2030年末までに現在の4倍に拡大すると予測されています。これは中国への依存からの脱却を促進し、これらの取り組みの結果、中国のシェアは2030年までに低下する可能性が高いと考えられます。さらに、韓国企業はバッテリーの組み立て、流通、供給における国際的な投資家として台頭しており、韓国国外で400GWh以上の生産能力を保有しています。中国と日本の企業も他の国で生産能力を保有しており、中国は30GWh、日本は60GWhの海外生産能力を有していますが、その規模ははるかに小さいです。欧州では韓国企業が市場を支配しており、ポーランドのLGエナジーソリューション工場だけで欧州全体のバッテリー製造能力の半分を占めています。

チャレンジs

• 悪条件下での性能信頼性の欠如：プリンテッドバッテリーは、フレキシブルエレクトロニクスやIoT技術への応用に大きな期待が寄せられています。しかし、現実世界ではいくつかの障害が、その広範な展開を遅らせています。大きな懸念事項の一つは生産コストであり、標準的なバッテリーオプションよりも依然として大幅に高いことが挙げられます。この価格差は、メーカーがプリンテッドバッテリー市場で事業を拡大したり、既存の代替品と競争したりすることを困難にしています。さらに、これらのバッテリーはエネルギー貯蔵容量が限られているため、低電力デバイスへの応用が制限されています。特に導電性インクや製造に必要な特定の基板など、重要な材料の入手も限られており、サプライチェーンをさらに複雑にしています。さらに、これらのバッテリーは、温度や湿度の変化などの過酷な条件下で安定した性能を維持するのが困難な場合が多く、現実世界の環境における長期的な信頼性に疑問が生じています。