米国のスーパーキャパシタ市場 - 製品タイプ別 (二重層キャパシタ、擬似キャパシタ、ハイブリッドキャパシタ)、モジュールタイプ別 (10 ボルト未満のモジュール、10 ボルトから 25 ボルトのモジュール、25 ボルトから 50 ボルトのモジュール、50 ボルトから 100 ボルトのモジュール、100 ボルト以上のモジュール)、材料別 (活性炭、炭化物由来の炭素、カーボンエアロゲル、その他)、用途別 (自動車、産業、エネルギー、民生用電子機器、航空宇宙および防衛)、地域別、競争、予測および機会、2028 年

米国のスーパーキャパシタ市場は、予測期間中に好調なペースで成長すると予想されています。再生可能エネルギーソリューションの需要増加と再生可能エネルギー発電の設置増加により、市場が活性化するでしょう。スーパーキャパシタ（SC）はウルトラキャパシタとも呼ばれ、通常のキャパシタよりも電圧制限が低く、静電容量がはるかに高い高容量キャパシタです。電解キャパシタと充電式バッテリーの間のギャップを埋めます。単位体積または質量あたりのエネルギー貯蔵容量は電解キャパシタの10～100倍で、バッテリーよりもはるかに速く充電および分配でき、充電式バッテリーよりもはるかに多くの充電および放電サイクルに耐えることができます。電界の影響下で電荷分離により 2 つの平行プレート間に電気エネルギーを蓄える従来のコンデンサとは対照的に、スーパーコンデンサは、反対に帯電したイオンの吸着により電極と電解質の界面に引き寄せられる電気二重層に電気エネルギーを蓄えます。これは、界面から 1 オングストローム (A) の距離内に現れる反対に帯電したイオンの吸着により行われます。このような電極の製造に考慮される基本材料は、非常に大きな表面積 (1500～3000 m2/g) を持ち、これにより、より高い比容量値 (1～1000 F) と高い比電力を実現できます。

再生可能エネルギー ソリューションの需要増加が市場の成長を促進

スーパーコンデンサの充電と放電は、ピーク負荷とバックアップ電源の維持に加えて、連続動作に不可欠です。これには、スマート メーター、煙探知機、ビデオ ドアベル、医療機器などの産業用バッテリー駆動機器が含まれます。いくつかのサプライヤーが、これを支援する新製品を導入しています。たとえば、2021 年 11 月、Texas Instruments (TI) は最近、60 nA の静止電流 (IQ) の新しい双方向バック/ブースト コンバータを発表しました。エンジニアは、日常的に使用されるハイブリッド レイヤー コンデンサ (HLC) の代わりに TPS61094 バック/ブースト コンバータを使用することで、バッテリー寿命を最大 20% 延ばすことができます。ハイブリッド レイヤー コンデンサも超低 IQ を提供し、スーパーキャパシタ充電用のバック モードを備えています。

現在のスーパーキャパシタ技術に基づいて、安価で創造的なソリューションの作成に関する調査がさらに行われています。これは、炭素ベースの電極の製造コストと必須コンポーネントへの依存度を下げる必要性を強調しながら、現在のバージョンよりもコスト効率が高く環境に優しい代替品を提供する必要性を強調しています。例えば、2021年にインペリアル・カレッジ・ロンドンとユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）の科学者らは、よりエネルギー密度が高く環境に優しいスーパーキャパシタ用電極材料を最近開発し、高出力で急速充電可能な電気自動車技術の市場導入拡大への道を開きました。

地球資源を保護し、環境の持続可能性を実践する責任が高まっているため、全国で太陽光発電や風力発電の設備がさらに建設されています。米国政府は、再生可能エネルギー源の構造を強化するために、支援政策や規制枠組みも策定しています。たとえば、国際再生可能エネルギー機関（IRENA）の2020年3月の報告書によると、米国では同年に29ギガワットの再生可能エネルギーが導入され、これは2019年より約80％増加しており、その中には15ギガワットの太陽エネルギーと約14ギガワットの風力エネルギーが含まれています。

米国の現地市場のペースは、太陽光発電（PV）技術の利用拡大と、低炭素エネルギーへの移行を促進するという野心的な目標によっても加速すると予想されています。また、いくつかの政府や組織は、国の主な発電ミックスで、時間の経過とともに太陽光発電技術が大幅に拡大していることを指摘しています。たとえば、米国のエネルギー情報局（EIA）は、太陽光発電技術による総発電量が2019年には実用規模の再生可能資源の純量に占める割合が2018年の8.5%から約9.6%に上り、前年比で878万メガワット時（MWh）以上増加したと報告しています。再生可能エネルギーシステムの市場は、持続可能なインフラ開発を促進するための収益性の高い政府プログラムの採用など、これらの理由によって推進されると予想されています。

燃料電池電気自動車の需要増加が米国のスーパーキャパシタ市場の成長を促進

米国は、全国で燃料電池電気自動車（FCEV）の使用を増やすために、水素自動車と充填施設への投資に注力してきました。FCEVの長期的な採用を支援するために、政府と米国エネルギー省（DoE）は研究開発イニシアチブに多額の投資を行ってきました。米国エネルギー省は、将来のコスト、性能、耐久性の目標を達成するために、2019年に燃料電池研究開発サブプログラムに総額約3,000万米ドルの資金を交付しました。また、いくつかの国と州は、個人およびビジネス活動用の大規模な水素FCEVフリートの作成と確立に独自に注力しています。予想される期間中、これらの変数により、米国での製品需要が増加すると予想されます。

米国スーパーキャパシタの寿命延長と高エネルギー密度が市場価値を向上

スーパーキャパシタは、通常のコンデンサよりも電圧制限が少なく、静電容量が高い大容量コンデンサです。新しいエネルギー貯蔵コンポーネントであるこのコンデンサは、温度範囲が広く、電流容量が高く、効率が高く、サイクル寿命が長く、充電状態が簡単に観察でき、電圧範囲が広くなっています。リチウムイオン電池の充電サイクルは通常 500 ～ 10,000 回ですが、スーパーキャパシタは 100,000 ～ 100 万サイクル使用できます。また、従来の電池よりもはるかに広い温度範囲 (-40°C ～ 70°C) で動作でき、最大連続動作電圧よりも低い電圧でも動作します。このため、これらのコンデンサはますます多くの用途に適した電源ソリューションとなり、市場を牽引すると予想されます

従来の電池の代替品としてスーパーキャパシタを検討

スーパーキャパシタは、同じ機能をはるかにゆっくりと実行する従来の電池よりも速くエネルギーを充電および放出できます。これらの電極と電解質を備えたコンデンサは、非常に多くのサイクルで急速に充電および放電できるため、さまざまな用途で従来の電池の効果的な代替品となります。環境への配慮が重要視されるにつれ、排出ガスがほとんどまたはまったくないエネルギー貯蔵技術の使用が消費者の間で人気を集めています。

大手テクノロジー企業が温室効果ガスの排出を最小限に抑える取り組みを強化するにつれ、代替エネルギー技術の市場は拡大しています。スーパーキャパシタは再充電とリサイクルが可能なため、危険な有毒廃棄物が発生する可能性が低くなります。そのため、従来のバッテリーに代わる環境に優しい代替品と見なすことができます。スーパーキャパシタはまだ従来のバッテリーベースのエネルギー貯蔵システムほど進んでいませんが、グラフェンベースのスーパーキャパシタの最近の開発により、すぐに追い抜く可能性があります。

成長を加速させる再生可能エネルギー発電の設置増加

バッテリーや従来のキャパシタと比較して、スーパーキャパシタはエネルギー貯蔵システムの分野における新しい技術であり、より優れた電力とエネルギー密度を提供できます。これらのバッテリーは、大きな充放電電流容量、極めて高い効率、広い温度範囲などの利点があるため、再生可能エネルギーの生産に適した電源となります。

再生可能エネルギーポートフォリオ基準 (RPS) は、米国における国内エネルギー生産の促進、エネルギー源の多様化、経済成長の促進を目的として、全米州議会会議 (NCSL) によって策定されました。フェーズ I の電力会社は、新しい法律に基づき、2025 年までに 14%、2030 年までに 30%、2040 年までに 65%、2050 年までに 100% という再生可能エネルギー目標を達成する必要があります。フェーズ II の公益事業の場合、加速再生可能エネルギー目標は、2025 年までに 26%、2030 年までに 41%、2045 年までに 100% です。これらの政府法の結果として、再生可能エネルギー市場は予測期間を通じて発展すると予想されます。

最近の開発

• 京セラ AXA は、2022 年 8 月に、電流サージ バッテリーを削減するためのポーチ型スーパーキャパシタの製品ラインを発表しました。これらのコンデンサは、システム電源バックアップ デバイスとして独立して使用することも、バッテリーの代わりに使用することも、一次電池または二次電池と組み合わせて使用することもできます。
• 2022 年 5 月、CAP-XX Limited と Iconic Industries の間で合弁会社が設立されました。この会社は、スーパーキャパシタやその他のエネルギー貯蔵デバイスで使用される還元グラフェン酸化物 (rGO) の商品化を担当しています。合弁会社に代わって、CAP-XX は rGO を使用して、CAP-XX の名前でスーパーキャパシタやその他のエネルギー貯蔵デバイスを製造および販売します。
• スーパーキャパシタとセンサーは最新の路面電車で使用されており、2021 年 2 月に PK TS Vityaz 路面電車の納入を受けました。シリーズの最新の路面電車として、これらの路面電車のスーパーキャパシタは、エネルギーの節約と電力需要の削減に役立ちます。

無料のサンプルレポートをダウンロード

市場セグメンテーション

米国のスーパーキャパシタ市場は、製品タイプ、モジュールタイプ、サービス、材料、およびアプリケーションに分かれています。製品タイプに基づいて、市場は二重層コンデンサ、疑似コンデンサ、およびハイブリッドコンデンサに分かれています。モジュールの種類に基づいて、市場は10ボルト未満のモジュール、10ボルトから25ボルトのモジュール、25ボルトから50ボルトのモジュール、50ボルトから100ボルトのモジュール、および100ボルトを超えるモジュールに分かれています。材料に基づいて、市場は活性炭、炭化物由来の炭素、カーボンエアロゲル、およびその他に分かれています。アプリケーションに基づいて、市場は自動車、産業、エネルギー、民生用電子機器、航空宇宙および防衛に分かれています。

市場プレーヤー

米国のスーパーキャパシタ市場の主な市場プレーヤーは、Eaton Corporation plc、Maxwell Technologies Inc.、TOKIN Corporation、Panasonic Corporation of North America、Loxus Inc.、AVX Corporation、ADA TECHNOLOGIES、およびTesla, Inc.です。