推進要因： 民生用電子機器におけるリチウムイオン電池の採用拡大 レポート 全文はhttps://databridgemarketresearch.com/reports/china-silicon-anode-material-battery-marketでご覧いただけます。 リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、長い保管寿命、低メンテナンス、ユーザーによる交換が可能など、さまざまな利点から、特にスマートフォンにおいて電子機器業界に広く普及しつつあります。 リチウムイオン電池市場は、ペースメーカー、デジタルカメラ、PDA、スマートフォン、時計、電卓、レーザーポインター、リモートカーロック、温度計などの電子機器の中でもモバイル用途における電力およびエネルギー密度の確立された地位により、今後数年間で力強い成長が見込まれています。 従来、リチウムイオン電池にはグラファイト陽極材料が使用されてきましたが、グラファイト供給不足により、グラファイト生産のための天然資源の開発に厳しい規制が加わったため、シリコン陽極材料が解決策となっています。また、アノード材料の使用量が少ないシリコンの高い性能は、世界的な家電製品、特にスマートフォンの消費増加に伴い、シリコンアノードリチウムイオン電池の需要が急増すると予想されています。シリコンの高いエネルギー貯蔵容量シリコンは膨大な貯蔵容量を有しており、市販のリチウムイオン電池に使用されている材料に対して決定的な優位性を持つ可能性があります。シリコンはグラファイトよりもはるかに高いエネルギー密度を示し、1トンのシリコンで約28軒の住宅に1日分の電力を供給できるほどのエネルギーを貯蔵できます。シリコンアノード電池の使用は、このような膨大なエネルギーを貯蔵することで電池の潜在能力を高め、リチウムイオン電池におけるシリコンの実用化を推進しています。例えば、高いエネルギー貯蔵容量は、自動車メーカーがより少ないバッテリー数で車両の航続距離を延ばすのに役立ちます。さらに、高解像度のゲームプレイ、ROM/RAMの使用、ビデオストリーミングなどの操作など、スマートフォンの現在の要件はバッテリー性能を低下させますが、グラファイトをシリコンに置き換えることで、この性能を10倍向上させることができます。シリコンのこのような巨大なエネルギー貯蔵容量は、バッテリーの潜在能力を高め、リチウムイオンバッテリーにおけるシリコンアノードの成長を促進することが期待されます。コスト効率の高い材料コストはあらゆる市場を牽引する主要な要因であり、シリコンアノードバッテリー市場は、シリコンが酸素に次いで自然界で最も豊富な元素であるため、コスト効率が高く予算の制約がなく、ほぼ無限のコスト効率の良い資源であるという事実によって牽引されると予想されています。また、シリコンはエネルギー容量が高いため、あらゆるデバイスや自動車に必要なバッテリーの数が少なくなり、製造コストの削減にも役立ちます。これに加えて、グラファイトまたは炭素材料を使用してシリコンナノワイヤを成長させることで、製造コストをさらに削減できます。自然界に豊富に存在するシリコンは、商業利用のためのリソースの可用性を高め、低コストで大量生産できるため、コスト構造にもプラスの影響を与えます。これに加えて、シリコンはバッテリーのストレージ容量を向上させ、必要なバッテリーの数を減らすことができます。したがって、バッテリーにシリコンアノードを使用すると、自動車、電子機器などのアプリケーションの製造コストが削減されます。自動車業界におけるシリコンアノードバッテリーの需要急増リチウムイオンバッテリーに用いられるシリコンナノ複合材料は、自動車用バッテリーの性能を大幅に向上させることから、次世代バッテリーとしてシリコンアノードバッテリーの検討が進んでいます。そのため、シリコンアノードバッテリーは主に電気自動車、電動自転車、プラグインハイブリッド電気自動車に採用されています。電気自動車用バッテリーにおけるシリコンの使用は、コストにも影響を与えます。例えば、ベルギーのフリー大学の研究者は、電気自動車用バッテリーにシリコンを使用することで、キロワット時あたりのコストを30%削減できると推定しています。そのため、電気自動車用シリコンアノードバッテリーの需要は今後急増すると予想され、電気自動車の消費増加に伴い、シリコンアノードバッテリー市場の成長を牽引すると期待されています。データセンター建設における初期投資コストの高さが制約要因 世界中で企業数の増加に伴い、日々生成されるデータを管理するためのデータセンターの需要が高まっています。サーバーの設置数の増加は、組織全体のインフラストラクチャ構築コストの増加につながります。そのため、サーバーメーカーは、組織がサーバーを効率的に管理できるよう、高密度キャビネットを開発しています。インフラストラクチャ全体を構築するには、初期段階で多額の投資が必要です。そのため、中小企業は、これらのサーバーを個別に管理するためのデータセンター建設予算を確保できません。小規模企業の予算は限られており、データセンター建設に費やす資金も限られています。例えば、データセンター建設の1平方フィートあたりのコストは1,300ドルから2,000ドルで、これには建設費、インフラストラクチャ費用、コンピューターサーバー費用などが含まれます。そのため、データの保存とサーバー管理のためのデータセンター建設にかかる初期コストの高さが、世界的なデータセンター建設市場の成長を阻害しています。シリコンアノードの体積拡大 リチウムイオン電池は、エネルギー貯蔵を目的とした充電式電池です。リチウムイオン電池では、シリコンは、電池のサイクル寿命を延ばす可能性があり、電気自動車の高い要件を満たすのに役立つ高いエネルギー密度を持つことから、次世代のリチウムイオン電池を製造するための最適な材料です。また、リチウムの拡散は、アモルファスシリコンのリチウム化において主要な役割の1つを果たし、全体的な成長を妨げています。たとえば、シリコンアノードの最大400％の大きな体積膨張は、シリコン粒子の劣化とSEI（固体電解質界面）の破壊を引き起こします。それに加えて、この問題は急激な容量低下を引き起こし、電池内の電極を損傷する可能性があり、リチウムイオン電池におけるシリコンアノードの商業的応用を妨げることになります。したがって、シリコンアノードの体積膨張は、中国のシリコンアノード材料電池市場の抑制要因の1つと見なすことができます。機会 世界的なスマートフォン消費の高まりデジタル化とインターネットユーザーの急増により、2018年には世界的なスマートフォン消費が大幅に増加しました。スマートフォンのアクティブユーザーは世界中に約40億人おり、これは膨大な数です。スマートフォンの普及により、シリコン陽極電池市場は成長の機会を迎えています。シリコン陽極電池は、モバイルアプリケーションにおけるバッテリー性能向上のために採用されています。現在、より軽量、薄型、高速で高度な機能を備えたスマートフォンが開発され、世界中のユーザーに好まれています。バッテリー性能は、現在のモバイルアプリケーションにおいて重要な要素です。スマートフォンでは、動画ストリーミングやインターネットの定期利用、高解像度グラフィックのゲームに加え、ROM/RAM の利用など、電力を消費する操作が多くあります。そのため、シリコンアノード電池は、スマートフォンの消費量の成長率に比例して成長する機会があります。世界的な電気自動車の消費量の増加エネルギー安全保障と環境への配慮の必要性の高まりから、電気自動車市場は大幅に成長しました。国際エネルギー機関によると、2018 年に販売された電気自動車の総台数は 300 万台を超えており、これは市場の大幅な成長です。2020 年までには、新車販売の半分がプラグインハイブリッド、ハイブリッド電気、および全電気モデルになると予想されています。この大きな変化の鍵となるのは、自動車メーカー向けのリチウムイオン電池です。したがって、シリコンアノード電池市場は、リチウムイオン電池に最も好まれるアノード材料であるシリコンのために、自動車分野で大きな成長の機会があります。世界規模での電気自動車販売の大幅な伸びは、多くの自動車メーカーがエネルギー容量と性能の向上に取り組んでいることから、シリコンアノードバッテリー市場にチャンスをもたらしています。グラファイトの低生産量天然資源の採掘に伴い、グラファイトの生産には厳しい規制が課せられており、供給不足に陥っています。グラファイトの供給量は需要に応じて限られているため、シリコンはバッテリー用グラファイトの最良の代替品として浮上しています。例えば、大型電気自動車バッテリーは、リチウムイオンアノード用に約25kgのグラファイトを必要としますが、これは消費量と価格の面でグラファイトの供給不足につながる可能性があります。アノードグレードのグラファイトの生産は高価であり、その過程で廃棄物も発生します。一方、シリコンは地球上で2番目に豊富な元素であるため、費用対効果の高い資源です。例えば、中国は汚染の深刻化を受けてグラファイト生産業者の閉鎖を着実に迫っており、これがバッテリー価格の上昇につながる可能性があります。リチウムイオンバッテリーの需要の急速な増加は、代替資源であるシリコンの需要を増大させています。シリコンアノード電池は、電池製造においてグラファイトを完全に代替できるため、市場を席巻するチャンスがあります。予算制約と環境への懸念からグラファイトの生産量が少ないため、シリコンアノード電池市場の成長機会が生まれています。リチウムイオン電池におけるシリコンアノードの代替品への挑戦 ある製品よりも優れた利点を持つ別の製品が存在する場合、その製品の代替品を検討することができます。 シリコン亜酸化物は、サイクル安定性が向上しているため、シリコンアノードの代替品の1つとして考えられます。 また、シリコン亜酸化物はシリコンよりもサイクル性能が優れています。 多くのバッテリーメーカーは、シリコンに対するシリコン亜酸化物の利点のために、シリコン亜酸化物の研究を行っています。 たとえば、2019年に、材料合成および処理の先端技術研究所は、シリコン酸化物が高エネルギーリチウムイオン電池用のアノード材料のファミリーであると認識されました。 シリコンに対するシリコン亜酸化物とアモルファスシリコン亜窒化物のこれらのすべての利点は、中国、日本、韓国のシリコンアノード材料バッテリー市場全体の成長を制限する可能性があります。市場動向
- 原材料に基づいて、市場はシリコン化合物とシリコン同位体に分類されます。シリコン化合物はさらに、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化ケイ素、一酸化ケイ素、炭化ケイ素（SiC）、その他に分類されます。シリコン同位体は、さらに28SI、29SI、30SIに分類されます。
- 電池の用途に基づいて、市場は純粋な陽極シリコン電池とシリコンx電池に分類されます。
- エンドユーザーに基づいて、市場は自動車、電子機器、エネルギーと電力、その他に分類されます。
主要プレーヤー：中国のシリコン陽極材料電池市場
この市場で活動している著名な企業としては、Targray Group、Elkem ASA、信越化学工業株式会社、JSR株式会社、Albemarle Corporation、NanoGraf Corporation、Ashland、Orange Power Ltd.、BTR New Energy Material Ltd.、Nexeon Limitedなどが挙げられます。
