북미 실리콘 양극재 배터리 시장 규모, 점유율 및 추세 분석 보고서 – 산업 개요 및 2032년까지의 예측

실리콘 양극재 배터리 시장 규모

• 북미 실리콘 양극재 배터리 시장 규모는 2024년에 1,368억 8천만 달러 로 평가되었으며, 예측 기간 동안 47.42%의 CAGR 로 2032년까지 3,0535억 달러에  도달할 것으로 예상됩니다  .
• 이러한 기하급수적 성장은 전기 자동차(EV), 가전 제품, 재생 에너지 저장 시스템에서 고에너지 밀도 배터리에 대한 수요가 급증하고, 배터리 성능과 충전 속도를 향상시키는 실리콘 양극 기술이 발전함에 따라 촉진되었습니다.
• 미국은 2024년 시장 점유율 80.09%를 기록하며 이 지역을 장악할 것으로 예상됩니다. 이는 EV 인프라에 대한 상당한 투자, 인플레이션 감소법과 같은 정부 지원책, 배터리 연구 개발(R&D)에 대한 강력한 집중에 힘입은 것입니다.

실리콘 양극재 배터리 시장 분석

• 실리콘 음극 전지는 실리콘이 기존 흑연 음극을 대체하거나 보완하는 차세대 리튬 이온 배터리 기술로, 이론 용량이 최대 10배(흑연 372mAh/g 대비 4,200mAh/g)에 달합니다. 이를 통해 더 높은 에너지 밀도, 더 빠른 충전 속도, 그리고 더 긴 배터리 수명이 가능해져 전기 자동차, 스마트폰, 웨어러블 기기, 그리고 전력망 저장 장치에 이상적입니다.
• 전기차 시장의 성장은 급속한 전기차 보급으로 이어져, 북미 전기차 판매량은 2023년 110만 대에 달할 것으로 예상됩니다. 또한, 정부의 청정 에너지 정책도 전기차 시장을 활성화하고 있습니다. 미국의 물가상승률 인하법과 전기차 세제 혜택은 배터리 제조 투자를 촉진했으며, 실라 나노테크놀로지스와 앰프리우스 테크놀로지스 같은 기업들이 혁신을 주도하고 있습니다.
• 실리콘-탄소 복합재 및 나노구조 실리콘과 같은 기술 발전은 충전 중 실리콘의 부피 팽창(최대 300%)과 같은 문제를 해결하고, 사이클 수명과 안정성을 향상시킵니다. 예를 들어, 2025년 4월부터 가동 중인 Sila Nanotechnologies의 Moses Lake 시설은 2026년까지 연간 10GWh의 실리콘 음극재 생산을 목표로 합니다.
• 북미 지역은 배터리 연구개발(R&D) 분야에서 세계적인 선두주자로, 2032년까지 연평균 성장률 47%를 기록할 것으로 예상되며, Group14 Technologies, NanoGraf Corporation, Enovix Corporation 등 미국 기반 혁신 기업들의 주도로 성장하고 있습니다. 지속 가능한 에너지와 항공우주 및 방위 산업(예: 드론 및 위성)용 고성능 배터리에 대한 북미 지역의 집중적인 투자는 시장 성장을 더욱 가속화하고 있습니다.
• 자동차 부문이 전기차용 실리콘 음극재 적용 분야의 77.89% 이상을 차지하며 시장을 주도하고 있으며, 그 뒤를 이어 가전제품(스마트폰, 노트북)과 에너지 저장 시스템(ESS)이 뒤따릅니다. 장거리 주행이 가능한 전기차용 배터리에 대한 높은 수요로 인해 10,000mAh 이상 용량의 배터리 시장이 주도하고 있습니다.

보고서 범위 및 실리콘 양극재 배터리 시장 세분화         

실리콘 양극재 배터리 시장 동향

“ 실리콘 양극 기술과 EV 배터리 혁신의 발전 ”

• 주요 추세는 체적 팽창을 완화하고 수명 주기를 향상시키는 실리콘-탄소 복합재와 나노구조 실리콘 양극의 개발입니다. 2024년 출시될 신규 실리콘 양극 제품의 60% 이상이 이러한 혁신 기술을 탑재할 것입니다.
• 실리콘 음극 성능 최적화를 위한 머신러닝 모델 등 배터리 설계에 AI를 통합하는 방식이 점차 주목을 받고 있습니다. 2025년에는 연구원들이 랜덤 포레스트와 신경망 같은 AI 알고리즘을 활용하여 용량 유지율을 개선했습니다.
• Enevate의 XFC-Energy 기술과 같은 초고속 충전 솔루션이 등장하면서 EV 배터리를 10분 이내에 80%까지 충전할 수 있게 되어 소비자의 채택이 확대되고 있습니다.
• 저렴한 수력 발전을 활용하는 Sila Nanotechnologies의 Moses Lake 공장과 같은 시설을 통한 지속 가능한 제조의 증가는 북미가 친환경 생산에 중점을 두는 것과 일치합니다.
• 항공우주 및 방위 분야에서 실리콘 양극 배터리의 채택이 증가하고 있으며, 높은 에너지 밀도와 소형 크기로 인해 드론과 위성에 전력을 공급하고 있으며, 이 부문에서 연평균 성장률 54%로 성장하고 있습니다.
• 자동차 제조업체와 배터리 제조업체 간의 협업, 예를 들어 테슬라가 4680 배터리 셀에 실리콘 강화 양극을 사용하는 것이 대규모 상용화를 촉진하고 있습니다.

실리콘 양극재 배터리 시장 동향

운전사

“EV 도입, 정부 인센티브 및 기술 혁신”

• 2023년 미국에서 90만 대의 전기 자동차가 판매되면서 전기 자동차 도입이 급증함에 따라 주행 거리가 길어지고 충전 속도가 빠른 실리콘 양극 배터리에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
• 미국 물가 상승 억제법과 캐나다의 NEO Battery Materials 윈저 공장에 대한 49년간의 세금 혜택을 포함한 정부 지원책은 제조와 R&D를 지원합니다.
• 나노구조 실리콘, 실리콘-그래핀 복합재 등 실리콘 양극 소재의 기술적 발전으로 배터리 성능이 향상되고 비용이 절감되어, 2020년 이후 생산 비용이 20% 감소했습니다.
• 2024년에는 미국 소비자의 40% 이상이 스마트 웨어러블 기기를 사용할 것으로 예상되면서 가전제품에 대한 수요가 증가함에 따라 소형이면서도 고용량의 배터리에 대한 필요성이 더욱 커지고 있습니다.
• 미국이 2030년까지 재생 에너지 용량을 1,200GW로 늘리는 것을 목표로 재생 에너지 저장을 추진함에 따라 그리드 규모 시스템에서 실리콘 양극 채택이 늘어났습니다.
• 2024년까지 북미에서 배터리 기술에 20억 달러의 R&D 투자가 이루어지면서 실리콘 애노드 상용화가 가속화될 전망입니다.

제지/도전

“ 규모적 확장, 높은 비용 및 공급망 문제 ”

• 충전 사이클 동안 실리콘의 체적 팽창(최대 300%)은 기계적 스트레스를 유발하여 배터리 수명을 단축시키고 고급 엔지니어링 솔루션이 필요합니다.
• 복잡한 제조 공정과 값비싼 나노 구조화로 인해 생산 비용이 높아 확장성이 제한되며, 실리콘 양극 배터리는 흑연 기반 대안보다 비용이 30% 더 많이 듭니다.
• 반도체 부족과 지정학적 긴장을 포함한 공급망 중단은 원자재 가용성에 영향을 미쳐 2024년에는 비용이 15% 증가할 것으로 예상됩니다.
• 2024년 기준으로 대중 시장에 출시된 실리콘 양극 전지가 전체의 10%에 불과해 상업적 확장성이 제한적이어서 광범위한 도입이 어렵습니다.
• 리튬 티타네이트와 같은 대체 양극 소재와의 경쟁은 특히 비용에 민감한 시장에서 어려움을 야기합니다.
• 전기자동차 배터리에 대한 엄격한 안전 인증을 포함한 규제 장벽으로 인해 규정 준수 비용이 증가하고 시장 진입이 지연됩니다.

실리콘 양극재 배터리 시장 범위

북미 주거용 조명 시장은 제품 유형, 구성 요소, 응용 분야, 기술, 최종 사용자 및 판매 채널을 기준으로 세분화됩니다.

• 원자재 별

원자재 기준으로 시장은 실리콘 화합물과 실리콘 동위원소로 구분됩니다. 실리콘 화합물 부문은 2024년 70%의 매출 점유율로 시장을 장악했으며, 이는 전기차 배터리용 실리콘-탄소 복합재에 널리 사용됨에 따라 촉진되었습니다.

실리콘 동위원소 부문은 고성능 전자기기에서의 사용에 힘입어 2025년부터 2032년까지 50%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

• 배터리 적용에 따라

배터리 적용 분야를 기준으로 시장은 순수 음극 실리콘 배터리와 SiliconX 배터리로 구분됩니다. SiliconX 배터리 부문은 2024년 65%의 시장 매출 점유율을 기록하며 가장 큰 비중을 차지했으며, EV용 하이브리드 실리콘-흑연 설계가 그 성장세를 견인했습니다.

순수 양극 실리콘 배터리 부문은 100% 실리콘 양극 기술의 발전에 힘입어 2025년부터 2032년까지 52%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

• 최종 사용자별

최종 사용자 기준으로 시장은 자동차, 전자, 에너지 및 전력, 기타 부문으로 세분화됩니다. 자동차 부문은 전기차 배터리 수요 급증에 힘입어 2024년 시장 매출 점유율 77.89%를 기록하며 가장 큰 비중을 차지했습니다.

전자 분야는 스마트 웨어러블과 스마트폰의 확산에 힘입어 2025년부터 2032년까지 48%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

• 용량별

배터리 용량 기준으로 시장은 0~3,000mAh, 3,000~10,000mAh, 10,000~60,000mAh, 그리고 60,000mAh 이상으로 구분됩니다. 10,000mAh 이상 용량의 배터리 시장은 전기차 및 그리드 저장 분야에서 중요한 역할을 하며 2024년 60%의 높은 매출 점유율을 기록하며 시장을 장악했습니다.

3,000~10,000mAh 부문은 가전제품에서의 사용에 힘입어 2025년부터 2032년까지 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

실리콘 양극재 배터리 시장 지역 분석

미국 실리콘 양극재 배터리 시장 분석

미국은 2024년 82%의 매출 점유율로 북미 실리콘 양극재 배터리 시장을 장악했으며, 시장 가치는 3억 3,650만 달러에 달했습니다. 이는 2023년에 90만 대가 판매된 강력한 EV 시장과 상당한 R&D 투자에 힘입은 것입니다. Sila Nanotechnologies와 Amprius Technologies와 같은 주요 업체는 혁신의 최전선에 있으며, 미국 국방부는 NanoGraf의 휴대용 배터리 개발을 위한 165만 달러 계약과 같은 프로젝트를 지원하고 있습니다. 자동차 부문은 2024년에 85%의 가장 큰 응용 분야 점유율을 차지했으며, Tesla의 4680 배터리는 실리콘 강화 양극을 통합했습니다. 미국은 인플레이션 감소법과 EV 충전 인프라에 대한 70억 달러 투자와 같은 정부 정책에 힘입어 2025년부터 2032년까지 47%의 예상 CAGR로 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다.

캐나다 실리콘 양극재 배터리 시장 통찰력

캐나다 배터리 시장은 2024년 4,920만 달러 규모로 성장했으며, 이는 NEO Battery Materials의 윈저 공장이 2026년까지 연간 5,000톤의 실리콘 음극재를 생산할 예정이기 때문입니다. 49년간의 세제 혜택을 포함한 정부 지원책은 시장 성장을 뒷받침합니다. 2023년 캐나다의 전기차 판매량이 12만 대를 기록하면서 자동차, 에너지 및 전력 부문이 2024년 시장 점유율을 크게 확대했습니다. 캐나다는 지속 가능한 에너지에 대한 집중과 미국 시장과의 근접성을 바탕으로 2025년부터 2032년까지 연평균 45%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.

멕시코 실리콘 양극재 배터리 시장 통찰력

멕시코의 전기차 시장 규모는 2024년 2,470만 달러로, 테슬라와 같은 기업들이 제조 시설을 설립하면서 전기차 공급망에서의 역할이 커지면서 성장세를 보였습니다. 자동차 부문은 2024년 미국 수출에 힘입어 전체 시장 점유율의 70%를 차지하며 가장 큰 비중을 차지했습니다. 멕시코는 USMCA와 같은 무역 협정과 전기차 생산량 증가에 힘입어 2025년부터 2032년까지 연평균 43%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.

실리콘 양극재 배터리 시장 점유율

• 실리콘 양극재 배터리 산업은 주로 다음을 포함한 잘 확립된 회사들이 주도하고 있습니다.
• 암프리우스 테크놀로지스(미국)
• Sila Nanotechnologies Inc.(미국)
• 그룹14 테크놀로지스(미국)
• 나노그래프 코퍼레이션(미국)
• 에노빅스 코퍼레이션(미국)
• 에네베이트 코퍼레이션(미국)
• 캘리포니아 리튬 배터리(미국)
• 솔리디온 테크놀로지(미국)
• 이온블록스 주식회사(미국)
• NEO Battery Materials Ltd.(캐나다)
• Targray Technology International(캐나다)

북미 실리콘 양극재 배터리 시장의 최신 동향

• 2025년 4월, Sila Nanotechnologies는 워싱턴주 모세스 레이크에 최첨단 제조 시설을 시운전하기 시작했습니다. 이 시설은 2026년까지 연간 10GWh의 고성능 실리콘 양극재를 생산하도록 전략적으로 설계되었습니다. 이 시설은 저비용 재생 수력을 활용하여 지속 가능하고 친환경적인 생산을 보장합니다. 이를 통해 Sila는 확장 가능하고 환경적으로 책임 있는 배터리 기술 분야의 선두주자로 자리매김하고 북미 전역에서 증가하는 EV 및 에너지 저장 솔루션 수요를 지원할 수 있습니다.
• 2024년 12월, Sionic Energy는 획기적인 100% 실리콘 음극 배터리를 출시했습니다. 이 배터리는 기존 흑연 기반 배터리보다 40% 높은 에너지 밀도를 제공합니다. 이 혁신적인 배터리는 일부 미국 전기차 모델에 적용되어 향상된 주행 거리와 성능을 제공하며, 순수 실리콘 음극 기술 상용화에 중요한 이정표를 세우고 EV 배터리 성능 향상에 있어 Sionic의 역할을 더욱 강화합니다.
• 삼성SDI는 2025년 3월, 세계 최대 규모의 배터리 전시회인 인터배터리 2025에서 첨단 실리콘 음극재를 적용한 혁신적인 50A급 초고출력 원통형 배터리를 선보였습니다. 고성능 전기차(EV) 애플리케이션을 겨냥한 이 배터리는 충전 시간을 20% 단축하여 소비자 편의성을 높이고 경쟁이 치열한 시장에서 전기차의 광범위한 도입을 지원하는 빠른 충전 사이클을 구현합니다.
• 2023년 7월, 파나소닉 에너지는 캔자스에 위치한 첨단 배터리 제조 시설에 고품질 실리콘 음극재를 안정적으로 공급하기 위해 선도적인 실리콘 음극재 공급업체인 넥세온과 전략적 장기 계약을 체결했습니다. 2025년부터 전기차 배터리 성능을 향상시킬 예정인 이 협력은 전기차 애플리케이션에서 탁월한 에너지 밀도와 효율을 제공하기 위해 차세대 소재를 통합하려는 파나소닉의 노력을 강조합니다.
• 2024년, NEO 배터리 머티리얼즈는 캐나다 윈저에 8에이커 규모의 부지를 확보하여 최초의 실리콘 음극재 전용 생산 시설 건설을 시작했습니다. 이 야심찬 프로젝트는 본격적인 증설을 통해 연간 5,000톤의 생산 능력을 달성하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 NEO는 성장하는 캐나다 배터리 공급망의 핵심 기업으로 자리매김하고, 국내에서 생산되는 고성능 음극재를 통해 캐나다 전기차 및 에너지 저장 시장을 지원할 것입니다.

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