薄膜電池市場 – 世界の産業規模、シェア、傾向、機会、予測、2018～2028年、電池タイプ別（使い捨て、充電式）、電圧別（1.5V未満、1.5V～3V、3V以上）、用途別（ウェアラブルデバイス、医療、民生用電子機器、スマートカード、その他）、地域別、競合状況別

薄膜電池は固体電池、つまり固体電極と固体電解質の両方を組み合わせた電池です。他の電池と同様に、薄膜電池には陽極と陰極、および 2 つの電極間のセパレーターとして機能する電解質があります。

薄膜電池には、従来の充電式固体電池に比べてさまざまな利点があります。サイズが小さいため、電子機器の小型化に利用できることが、最初の最も明らかな利点です。さらに、薄膜電池は、性能、平均出力電圧、重量、柔軟性、エネルギー密度、電解質漏れのリスク、より密なパッキング、およびライフサイクルの点で、かさばる固体電池よりも優れていることがよくあります。これらの薄膜電池は、一般的な充電式電池と同様に、電極間にリチウムを効果的に可逆的に挿入するメカニズムを備えています。

市販の薄膜電池は、再生可能エネルギー貯蔵システム、スマートカード、無線周波数識別 (RFID) タグ、ポータブル電子機器、除細動器、神経刺激装置、ペースメーカー、ワイヤレスセンサーなど、幅広い用途に使用されています。

薄膜電池は、安全性の高さが際立っています。固体コンポーネントのみを使用しているため、特にユーザーとの近接性という点では、現在使用されている液体電解質セルよりも優れています。さらに、個々のセルを積み重ねることができるため、薄膜電池を各アプリケーション シナリオに合わせて最適にカスタマイズでき、固有の機械的柔軟性により、さまざまな表面への統合が可能になります。この状況での薄膜電池の統合能力には制限がありません。ユーザーはセルの形状とジオメトリを完全に自由に選択でき、好みに合わせて調整できます。これらの要因により、世界の薄膜電池市場の成長が促進されると予想されます。

薄膜電池は近年、密度、寿命、安全性の向上の点で進化しています。電子機器、医療機器、スマートウォッチでのこれらの電池の需要増加により、主要企業は技術改善に駆り立てられ、電池をより薄く、より柔軟にすることができます。

さらに、政府や交通部門でのセキュリティ強化を目的としたスマートカードや電子カードの使用拡大により、これらの電池の使用が加速するでしょう。スマートカードは、個人の識別、認証、データストレージ、アプリケーション処理を提供することで、世界中でスマートカードの使用を増やしています。さらに、薄膜電池技術の市場は、Europay、Mastercard、Visaでのスマートカードの使用増加によって推進されています。

世界の薄膜電池市場を支える電子部品の需要増加

携帯電話、医療機器、スマートウォッチなどのガジェットの市場拡大により、電子部品の需要が増加しています。世界中で、数多くの小型電子機器やシステムが開発されています。通常の電池では電子機器のサイズを小さくすることが難しいため、小型化がますます必要になっています。さらに、埋め込み型およびウェアラブル技術のフォームファクタが縮小していることも、小型電池の必要性につながっています。

世界中でワイヤレスセンサーの採用が拡大し、世界の薄膜電池市場が拡大

モノのインターネット (IoT) デバイスとワイヤレスセンサー技術が進化するにつれ、ワイヤレスセンサーは世界中でより広く採用されるようになっています。これらの技術は、組み込みシステムの電源の実現可能な代替手段になり始めており、ワイヤレスセンサーの使用が可能になります。エネルギーハーベスティングベースのワイヤレスセンサーがより広く使用されるようになると、バッテリーが成長するチャンスがあります。認証にスマートカードを使用することも、拡大を促進するもう 1 つの要因です。ウェアラブルビジネスと IoT の動きは、今後数年間で拡大するでしょう。IoT はこれらのエンドユーザーセグメントをサポートし、それが薄膜電池市場の成長につながります。フレキシブル プリンテッド エレクトロニクスとウェアラブル テクノロジーは、最も急速に成長している 2 つのアプリケーション カテゴリです。IoT 接続デバイスの数が増えるにつれて、デバイスに長時間電力を供給するために薄膜バッテリーの必要性が高まっています。これらのガジェットには、消費電力が非常に少なく、安価で、多くの場合サイズが非常に小さいワイヤレス通信が必要です。前述のニーズは、薄膜バッテリーによって効果的に満たされます。

薄膜バッテリーの柔軟性が市場の成長を牽引

柔軟性と薄さが重要なアプリケーションは、高密度フレキシブル バッテリーの再充電機能によって大幅に促進されます。民生用電子機器とウェアラブル テクノロジーは、フレキシブル バッテリーが緊急に必要とされている 2 つのよく知られた分野です。したがって、既存のビジネスと開発中のビジネスの両方で、パフォーマンスを向上させるために、これらの重要なアプリケーションとフレキシブル バッテリーの統合が成功することが期待されています。さらに、エネルギー集約型アプリケーションに実際に充電式バッテリーを使用する取り組みが差し迫っているため、フレキシブル バッテリーにはチャンスがあり、フレキシブル バッテリー市場の大幅な成長につながるでしょう。

原材料の高コストと標準化の欠如

リチウムイオン バッテリーと比較すると、これらのバッテリーの製造に使用される原材料のコストは高くなります。化学的特性と価格の変動により、多くの原材料にはかなりの材料取り扱い費用もかかります。薄膜バッテリーは、異なるメーカーによって一貫して製造されているわけではないため、他のデバイスで使用すると互換性の問題が発生します。さらに、これらの商品価格の周期的な性質と材料取り扱いコストの高さにより、最終製品のコストが高くなります。さらに、業界は、製品の採用の可能性が高まっているにもかかわらず、薄膜バッテリーの製造とマーケティングに関連する初期コストが高いという大きな障害に直面しています。薄膜バッテリーの製造は、リチウムなどの希土類金属に依存するため、非常に高価です。リチウムの高コストにより薄膜電池の価格がさらに高くなり、多くの中小規模の消費財メーカーにとって手が出ない価格になっています。

さらに、メーカーの要件に基づいて、印刷フレキシブル電池の製造に使用される独自の技術はメーカーごとに異なります。これらの電池は特定の電子機器専用に製造されているため、他の機器で使用すると互換性の問題が発生します。その結果、印刷フレキシブル電池の市場は、電池開発時に遵守しなければならない基準が不足していることで制約を受けています。

最近の動向

• オランダ応用科学研究機構（TNO）の一部門であるオランダの新興企業LionVolt BVは、2021年11月に、地域の開発組織であるBrabantse Ontwikkelingsmaatschappij（BOM）とアムステルダムを拠点とするベンチャーキャピタルおよび成長エクイティ企業Prime Venturesからの資金調達ラウンドで429万米ドルを調達したと発表しました。この資金で、LionVolt は 3D 固体薄膜電池技術を開発し、ウェアラブル技術と電気自動車に最初に採用する予定です。

市場セグメンテーション

市場プレーヤー

世界の薄膜電池市場の主な市場プレーヤーは次のとおりです。