전해질 유형(액체, 고체, 젤)별 배터리 전해질 시장 규모 및 점유율 배터리 유형; 응용 프로그램 - SWOT 분석, 경쟁 전략 통찰력, 지역 동향(2025-2037년)

배터리 전해질 부문: 성장 동인 및 과제

성장 동력

• 재생 에너지 시스템에서의 사용 증가: 첨단 전해질이 포함된 배터리는 태양광 발전, 풍력 발전과 같은 재생 에너지원의 큰 자산입니다. 이러한 배터리는 간헐적인 에너지원을 그리드에 원활하게 통합하고 효과적인 에너지 저장을 가능하게 합니다. 전해질은 또한 그리드 수준의 에너지 저장에도 필수적입니다. 이를 통해 피크가 아닌 시간에 추가 에너지를 저장하고 피크 수요가 있을 때 방출할 수 있습니다.
  
  재생 에너지 시스템의 수요와 공급 균형을 맞추는 데 중요한 에너지 저장 시스템(ESS)의 증가로 전해질 수요가 더욱 증가하고 있습니다. 이러한 시스템에는 효율적인 저장 및 에너지 방출을 위해 고급 전해질을 갖춘 고성능 배터리가 필요합니다. ESS는 가정, 기업, 유틸리티 규모 프로젝트 등 다양한 애플리케이션에 활용돼 배터리 전해액 시장 성장에 기여하고 있다. 미국 청정 전력 협회(ACP)에 따르면 2017년부터 2022년까지 미국의 에너지 저장 장치 배치는 645MWh에서 12,191MWh로 18배 이상 증가했습니다1. . 전해질 개발을 위한 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML) 채택: 전통적으로 전해질 개발은 일반적으로 전해질 준비, 전기화학 테스트를 통한 배터리 성능 특성화, 이러한 단계를 반복하여 공식을 최적화하고 최종적으로 이상적인 전해질 공식에 도달하는 시행착오 절차입니다. 따라서 AI와 ML은 대용량 데이터(염, 용매, 첨가제 및 그 공식)를 통계적으로 연결하여 새로운 용매 분자, 첨가제, 공식 및 용매화 구조를 예측하는 데 사용되며 궁극적으로 최고의 전해질 설계로 이어집니다.
  
  또한 연구원들은 전해질 개발을 위해 실행 가능한 AI 모델 개발에 주력하고 있습니다. 예를 들어, 2024년 6월 Northwestern Engineering의 과학자들은 오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들과 협력하여 분자 혼합물을 위한 전문 ML 모델인 MolSets를 만들었습니다. AI 모델은 머신러닝을 사용해 전해질 조합의 특성을 예측하여 실험실에서는 몇 년이 걸릴 작업을 몇 초 만에 완료합니다.
• 첨단되고 지속 가능한 전해질 개발을 위한 연구 활동 급증: 수많은 기관과 주요 기업에서 리튬 배터리 전해질의 특성을 향상시키기 위해 여러 가지 연구 개발 이니셔티브를 수행하고 있습니다. 전해질 특성을 개선해 원가 경쟁력과 배터리 용량을 높이는 것이 목표다. 특정 연구 이니셔티브는 특히 고체 전해질과 같은 새로운 유형의 전해질에 초점을 맞춰 효율성을 높여 배터리의 전체 효율을 높입니다.
  
  또한, 환경에 대한 관심과 저탄소 경제 추진이 주목을 받으면서 재생 가능한 자원으로 만들거나 환경에 최소한의 영향을 미치는 전해질에 대한 필요성이 높아지고 있습니다. 제조업체는 재활용 및 바이오 기반 전해질이나 풍부한 무독성 자원에서 추출한 전해질을 개발하고 배터리 전해질 시장에 출시할 수 있습니다.

도전과제

• 원재료 가격 변동: 개선된 전해질을 생산하려면 리튬 이온 배터리의 핵심 부품인 리튬, 코발트, 니켈과 같은 특정 원재료가 필요합니다. 공급망 취약성은 종종 여러 국가에 집중된 필수 자원의 추출 및 처리에서 발생합니다. 이해관계자들이 공급망 전반에 걸쳐 더 큰 책임과 투명성을 요구하기 때문에 환경적으로 지속 가능한 관행과 윤리적인 소싱으로 인해 원자재 구매도 어렵습니다. 따라서 원자재 가격의 변동성은 배터리 전해질 시장의 성장을 방해할 수 있습니다.
• 리튬 이온 배터리 생산업체를 위한 정부 계획 및 보조금 부족: 여러 국가의 정부는 재생 에너지원 사용을 장려하기 위해 리튬 이온 배터리 개발을 촉진하기 위한 인센티브 및 보조금 제공에 집중하고 있습니다. 그러나 아프리카를 포함한 여러 지역의 정부는 리튬이온 배터리 생산에 기여하지 않습니다. 이는 배터리 개발을 방해하고 배터리 전해질 시장을 방해하고 있습니다.