市場調査レポート

柔軟薄膜電池・印刷型電池 市場規模と展望、2025-2033年

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## 柔軟薄膜電池・印刷型電池市場に関する詳細な市場調査レポート概要

### 市場概要

世界の柔軟薄膜電池・印刷型電池市場は、2024年に46.8億米ドルと評価され、2025年には61.3億米ドルに達し、2033年までに531.3億米ドルという驚異的な規模に成長すると予測されています。予測期間(2025年~2033年)における年平均成長率(CAGR)は31%と非常に高く、これはこの市場が急速な拡大期にあることを明確に示しています。

この市場の出現と成長は、フレキシブルエレクトロニクスやウェアラブルエレクトロニクスといった革新的な技術の台頭に深く根差しています。現代のテレビ、スマートフォン、スマートウォッチなどに採用されている曲面ディスプレイやフレキシブルディスプレイは、薄型かつ柔軟なバッテリーを必要としており、これが柔軟薄膜電池・印刷型電池への需要を大幅に押し上げています。多くのバッテリー技術プロバイダーは、これらの市場ニーズに応えるべく、薄型で柔軟なバッテリーの開発に注力しています。

柔軟薄膜電池とは、曲げることが可能な特性を持つバッテリーを指します。この柔軟性は、印刷技術や化学蒸着などの製造方法を用いて、導電性添加剤を柔軟な基板上に形成することで実現されます。電流コレクターとしては、薄い金属箔や導電性インクが使用されることが特徴です。柔軟薄膜電池は、使用される材料に基づいて充電式と非充電式に分類されます。

近年の製品の小型化トレンドとIoT(モノのインターネット)の急速な普及は、柔軟薄膜電池・印刷型電池の需要をさらに加速させています。これらのバッテリーは、その特性から、ウェアラブル技術、医療・美容製品、パッケージング、家電製品など、多岐にわたるアプリケーション分野で技術革新を牽引し、市場全体の成長を促進すると期待されています。

市場の競争環境も変化しており、パナソニック、サムスン、ソニーといった世界的に著名な企業が柔軟薄膜電池・印刷型電池市場に参入しています。これらの巨大企業の参入は、市場の潜在的な成長性と重要性を示唆するものであり、今後の技術革新と競争の激化を予感させます。

### 促進要因

柔軟薄膜電池・印刷型電池市場の成長を牽引する主要な要因は多岐にわたります。

1. **フレキシブルエレクトロニクスとウェアラブルエレクトロニクスの台頭:** 曲面ディスプレイや柔軟なフォームファクターを持つデバイス(スマートウォッチ、フレキシブルスマートフォン、折りたたみ式ノートPCなど)の需要が急増しています。これらの製品には、従来の硬質なバッテリーでは対応できない、薄型で柔軟な電源が必要不可欠です。柔軟薄膜電池・印刷型電池は、これらのデバイスの設計自由度を高め、新たな機能とユーザーエクスペリエンスを可能にします。

2. **製品の小型化とIoTの拡大:** IoTの発展は、技術的、社会的、経済的にあらゆる側面に大きな影響を与えています。2025年までに1000億台ものデバイスがインターネットに接続されるという野心的な目標は、その成長を支えるための他のコンポーネント、特に小型で効率的な電源に対する持続的なニーズを生み出しています。IoTデバイスに不可欠なセンサーの普及と、それらを駆動するための互換性のある電源の需要が、柔軟薄膜電池・印刷型電池の成長を強力に後押ししています。

3. **MEMS/NEMS技術と小型化の進展:** MEMS(微小電気機械システム)やNEMS(ナノ電気機械システム)といったセンサー技術の進化は、製品のさらなる小型化を可能にしました。これにより、形状を必要に応じて成形できる、高エネルギー密度を持つバッテリー、あるいはスーパーキャパシタとして機能するバッテリーなど、小型化された製品と互換性のあるスマートな電源が求められています。柔軟薄膜電池・印刷型電池は、その柔軟性と薄さから、このような要件を満たす唯一の電源ソリューションとして市場で最も適した選択肢となっています。

4. **印刷技術との統合:** 印刷技術は、それ自体で印刷型バッテリーを製造するために使用できますが、その真の可能性は、他の印刷デバイス(例:印刷型センサー、印刷型回路)と統合されることで最大限に引き出されます。この統合は、RFIDタグ、スマートパッケージング、スマートカードなど、さまざまなアプリケーションにおける印刷型柔軟薄膜電池の普及の鍵となっています。これにより、完全に統合された、柔軟な電子システムが実現され、新たな製品カテゴリと市場機会が生まれています。

5. **柔軟な電子機器アプリケーションの成長:** 柔軟な電子機器に関連するアプリケーションは急速に成長しており、将来的にはさらに加速すると予想されています。これには、スマートテキスタイル、フレキシブルディスプレイ、ウェアラブルヘルスモニターなどが含まれ、柔軟薄膜電池・印刷型電池はその中核を担うことになります。

### 阻害要因

市場の成長を妨げるいくつかの課題も存在します。

1. **低いエネルギー密度:** 柔軟薄膜電池の主要な課題の一つは、そのエネルギー密度が比較的低いことです。これは、特定の高容量・高エネルギー密度を必要とするアプリケーションでの採用を制限する主な要因となっています。バッテリーの厚さや電解液の総充填量がエネルギー密度を決定する重要な要素ですが、柔軟性を維持しながらこれらを最適化することは技術的な課題を伴います。

2. **既存のバッテリー技術との競合:** 高容量と高エネルギー密度が求められるアプリケーションでは、依然として従来の二次リチウムイオンバッテリーが広く使用されています。柔軟薄膜電池がこれらの市場に本格的に参入するためには、エネルギー密度の大幅な向上と、既存のバッテリーに匹敵する、あるいはそれを上回る性能が不可欠です。

3. **機械的・電気的特性の最適化の必要性:** 柔軟薄膜電池が既存のバッテリーを置き換えるためには、その機械的特性(曲げ耐性、耐久性)と電気的特性(サイクル寿命、安全性)の両方を高いレベルで維持する必要があります。特に、繰り返し曲げられたり、ねじられたりする環境下での性能維持は、継続的な研究開発を必要とする領域です。

4. **研究開発の継続的な投資:** 柔軟薄膜電池のエネルギー密度をさらに最適化し、高負荷アプリケーションでの使用を可能にするためには、集中的な研究開発投資が不可欠です。新しい材料の開発、製造プロセスの改善、バッテリー設計の革新が求められており、これには時間とコストがかかります。現在のところ、これらの課題が一部のハイエンドアプリケーションにおける柔軟薄膜電池市場の成長を抑制する要因となっています。

### 機会

柔軟薄膜電池・印刷型電池市場には、大きな成長機会が潜在しています。

1. **アジア太平洋地域の新興経済国:** アジア太平洋地域は、世界で最も大きく、かつ最も急速に成長している経済圏を多数擁しています。特にインドをはじめとする南アジア諸国では、大規模な消費者基盤と製造業の成長に対する強い重点が置かれており、柔軟薄膜電池市場にとって巨大な未開拓の機会を提供しています。この地域の発展は、当該国だけでなく、アジア太平洋地域全体の柔軟薄膜電池市場の成長に貢献するでしょう。

2. **アジア太平洋地域の研究開発活動の活発化:** サムスン電子(韓国)、LGエレクトロニクス(韓国)、ソニー(日本)、台湾積体電路製造(台湾)など、世界有数の半導体およびエレクトロニクス企業の本拠地であるアジア太平洋地域は、この市場において強固な地位を確立しています。この地域では、多くの企業や大学が、柔軟で超薄型の次世代バッテリー技術の開発に資源を投入しています。例えば、2019年には日本の三洋化成工業が、リチウム系バッテリーの危険性を克服する樹脂ベースの柔軟で超薄型バッテリーを開発しました。また、韓国のJenax社は、超薄型で柔軟な充電式リチウムイオンバッテリーを開発しています。これらのイノベーションは、市場の成長を加速させる強力な原動力となります。

3. **北米における技術的優位性と採用率の高さ:** 北米は、柔軟な電子機器を扱う企業の集積地であり、この分野をリードしています。米国やカナダなどの北米諸国では、技術的進歩により、新しい技術の採用率が高い傾向にあります。北米の柔軟薄膜電池企業は、新たなアプリケーションに対応するため、よりスマートなソリューションの開発に継続的に取り組んでいます。BrightVolt Inc.(米国)、STMicroelectronics N.V.(スイス)、Paper Battery Co. Inc.(米国)などがこの地域で活動する主要企業です。携帯型電子機器やウェアラブルデバイス、特に医療機器分野での需要の高まりにより、柔軟薄膜電池・印刷型電池は北米で勢いを増しており、他地域の主要プレイヤーも米国メーカーへの輸出を強化しています。

4. **欧州のマイクロエレクトロニクスとIoTの発展:** 欧州は、マイクロエレクトロニクスの発展がスマート製品の小型化トレンドを牽引しており、柔軟薄膜電池市場も成長しています。欧州経済の主要な経済指標(GDP、インフレ率、失業率)の改善は、この地域の全体的な成長に楽観的な見通しをもたらしています。フランス、ドイツ、ロシア、英国などの主要国からの貢献により、欧州の柔軟薄膜電池市場は着実に進展すると予想されます。エレクトロニクス製品や通信、IoTにおける技術革新を推進する取り組みにより、欧州の柔軟薄膜電池市場は高い成長が期待されています。例えば、2018年にはENrG Inc.とITN Energy Systemsが、フレキシブルエレクトロニクス、スマートウェアラブル、ヘルスケアデバイス向けに、新しい薄型で柔軟な固体リチウム二次電池(SSLB)を開発しました。また、ウェアラブル技術の採用が急増する中、フラウンホーファーIZMの研究者たちは柔軟薄膜電池を用いたスマートリストバンドを開発しています。これらは、来るべきIoTおよびエレクトロニクスアプリケーションの要件に対応するための重要なアプローチと見なされています。

5. **医薬品・医療機器分野での用途拡大:** 経皮パッチ、薬剤監視、ウェアラブル医療機器など、医薬品・医療機器分野では柔軟薄膜電池の需要が著しく増加しています。自己投与型薬剤送達のための経皮パッチでは、薄型で柔軟なバッテリーが利用されており、2016年以降、注入型薬剤の50%以上がバッテリー駆動パッチによって送達されています。これは、柔軟薄膜電池がこの分野で果たす役割の重要性を示しており、市場成長の強力な機会となります。

### セグメント分析

**充電可能性別:**

1. **非充電式セグメント:** このセグメントは市場において最大の貢献者であり、予測期間中に30%のCAGRで成長すると推定されています。非充電式バッテリーは、一度使用すると非活性相が形成され、再利用できない使い捨ての一次バッテリーとして分類されます。その多様なアプリケーションにより、柔軟薄膜電池市場での需要が非常に高まっています。現在、使い捨ての柔軟薄膜電池を使用するアプリケーションは、充電式バッテリーを必要とするものよりも多くを占めています。医療機器、エンターテイメント・電子機器、スポーツ用品などが、使い捨て柔軟薄膜電池が利用される代表的な分野です。このセグメントで事業を展開する企業は、新製品の発表や各種展示会での製品紹介に積極的に取り組んでおり、これらの活動がセグメントの成長をさらに推進しています。特に、低コストで一度きりの使用が想定されるスマートラベルや診断用使い捨てデバイスなどにおいて、非充電式柔軟薄膜電池はその簡便性と安全性から高い需要を維持しています。

2. **充電式セグメント:** 充電式セグメントは2番目に大きな市場シェアを占めています。このセグメントが飛躍的な成長を遂げるための戦略がいくつかあります。市場プレイヤーは、電極用の柔軟なバッテリー材料の開発に積極的に関与しています。サイクル寿命の延長、エネルギー密度の向上、そして機械的ストレス下での安定性を維持するための革新的なポリマー、複合材料、または新しい電極構造の研究が活発に行われています。将来的には、より高機能なウェアラブルデバイス、IoTデバイス、そして持続可能な電子機器において、充電式柔軟薄膜電池の需要が大きく伸びることが予想されます。

**用途別:**

1. **家電製品セグメント:** このセグメントは市場を支配しており、予測期間中に34.9%のCAGRで成長すると推定されています。柔軟薄膜電池の本格的な統合はまだ途上にありますが、家電製品での使用は、薄型化、印刷可能性、柔軟性といった従来の機能を超えた新しい機能をデバイスにもたらします。これにより、真に折りたたみ可能なスマートフォン、巻き取り式ディスプレイ、超薄型スマートカード、スマートテキスタイルなど、より革新的で人間工学に基づいたデザインの製品が実現可能になります。サムスン、LG、レノボ、パナソニックといった家電大手は、柔軟薄膜電池の開発に積極的に取り組んでおり、これがセグメントの成長を牽引しています。

2. **医薬品・医療機器セグメント:** 医薬品・医療機器セグメントは2番目に大きな市場です。Blue Spark TechnologiesやEnfucell Oyといった市場プレイヤーは、経皮パッチ、薬剤監視、ウェアラブル医療機器向けに柔軟薄膜電池を提供する上で重要な存在感を示しています。医薬品およびヘルスケア業界では、自己投与型薬剤送達のための経皮パッチの使用が増加しており、これらのパッチは薄型で柔軟なバッテリーを利用しています。実際に、2016年以降、注入型薬剤の50%以上がバッテリー駆動パッチによって送達されています。これは、医薬品・医療機器における柔軟薄膜電池の利用トレンドを示しており、市場の成長を強力に後押ししています。この分野では、患者の快適性、目立たなさ、機能強化が重視され、埋め込み型デバイス、スマート包帯、持続血糖測定器など、多岐にわたる用途での応用が期待されています。

3. **その他の用途:** エネルギーハーベスティング、パッケージング、スマートカード、ウェアラブル技術などが含まれます。
* **エネルギーハーベスティング:** 柔軟薄膜電池は、柔軟な太陽電池や熱電発電機と統合され、環境からの微小なエネルギーを効率的に蓄積・供給するのに役立ちます。
* **パッケージング:** スマートラベルや鮮度監視のためのアクティブパッケージングなど、情報の表示やセンサー機能を持つパッケージに薄型で目立たない電源を提供します。
* **スマートカード:** より高度なセキュリティ機能や動的なディスプレイを備えたスマートカードに、電力供給の柔軟性をもたらします。
* **ウェアラブル技術:** スマート衣料、健康モニター、フィットネストラッカーなど、身体に密着するデバイスにおいて、快適性とデザイン性を損なうことなく電力供給を可能にします。これらの分野における技術革新と需要の増加も、柔軟薄膜電池・印刷型電池市場全体の成長に貢献しています。

### 地域分析

1. **アジア太平洋:** 市場への最大の貢献者であり、予測期間中に32.9%のCAGRで成長すると推定されています。この地域は、サムスン電子(韓国)、LGエレクトロニクス(韓国)、ソニー(日本)、台湾積体電路製造(台湾)など、世界で最も大規模かつ革新的な半導体およびエレクトロニクス企業の本拠地であり、強固な市場基盤を有しています。イノベーションの機会と関連技術の導入が他の地域よりも迅速に進むと予想されます。この地域の多くの企業や大学は、柔軟で超薄型バッテリーのような次世代バッテリー技術の開発に資源を投入しています。例えば、2019年には日本の三洋化成工業が、リチウム系バッテリーの危険性を克服する樹脂ベースの柔軟で超薄型バッテリーを開発しました。また、韓国のJenax社は、超薄型で柔軟な充電式リチウムイオンバッテリーを開発しました。アジア太平洋地域の新興経済国、特にインドやその他の南アジア諸国では、大規模な消費者基盤と製造業の成長への強い重点により、柔軟薄膜電池市場に巨大な機会が広がっています。これらの発展は、各国を促進し、アジア太平洋地域全体の柔軟薄膜電池市場の成長に貢献するでしょう。

2. **北米:** 2番目に大きな地域であり、2030年までに63.9億米ドルに達し、CAGR 30.5%で成長すると予測されています。北米は、柔軟な電子機器を扱う企業の数においてトップを走っています。柔軟薄膜電池を扱う多くの企業が北米に存在し、柔軟薄膜電池・印刷型電池を含む柔軟な電子製品に豊富な機会を提供しています。米国やカナダなどの北米諸国では、技術的進歩により、新しい技術の採用率が高いです。北米地域の柔軟薄膜電池企業は、新たなアプリケーションに対応するため、よりスマートなソリューションの開発に継続的に関与しています。BrightVolt Inc.(米国)、STMicroelectronics N.V.(スイス)、Paper Battery Co. Inc.(米国)などが、この地域で事業を展開する主要企業の一部です。携帯型電子機器やウェアラブルデバイス、特に医療機器分野での潜在的な成長により、柔軟薄膜電池・印刷型電池は北米で勢いを増しています。他地域の主要な柔軟薄膜電池プレイヤーも、米国におけるウェアラブル、特に医療機器メーカーへの輸出を強化しています。

3. **欧州:** 3番目に大きな地域です。スマート製品の小型化トレンドを確立するマイクロエレクトロニクスの発展により、欧州の柔軟薄膜電池市場は成長しています。欧州の経済発展の基本的指標であるGDP、インフレ率、失業率の全体的な動向は、この地域の全体的な成長に楽観的な見通しを示しています。欧州の柔軟薄膜電池市場の全体的なトレンドは進歩的であり、フランス、ドイツ、ロシア、英国などの国々が大きく貢献しています。エレクトロニクス製品や通信、IoTにおける技術変化を促進する取り組みにより、欧州の柔軟薄膜電池市場は高い成長が期待されています。さらに、地域の経済回復に伴い、技術革新への重点が高まると予想されます。2018年には、ENrG Inc.とITN Energy Systemsが、フレキシブルエレクトロニクス、スマートウェアラブル、ヘルスケアデバイス向けに、新しい薄型で柔軟な固体リチウム二次電池(SSLB)を開発しました。欧州におけるウェアラブル技術の採用が急増する中、フラウンホーファーIZMの研究者たちは柔軟薄膜電池を用いたスマートリストバンドを開発しました。柔軟薄膜電池は、来るべきIoTおよびエレクトロニクスアプリケーションの要件に対応するためのアプローチとして期待されています。


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      • 競合状況
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      • 市場プレイヤー評価
        • ブルースパークテクノロジーズ
          • 概要
          • 企業情報
          • 収益
          • 平均販売価格
          • SWOT分析
          • 最近の動向
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        • インプリントエナジー社
        • 江蘇エンフセルフレキシブルエレクトロニクス株式会社
        • パナソニック株式会社
        • プロロジウム
        • サムスンSDI
      • 調査方法
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        • 二次データ
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[参考情報]
柔軟薄膜電池、あるいは印刷型電池と称される技術は、従来の硬質な円筒形や角形電池とは一線を画し、薄く、曲げることが可能で、さらには様々な形状に加工できる次世代のエネルギー貯蔵デバイスを指します。これらの電池は、プラスチックフィルムや紙などの柔軟な基材上に、電極活物質、電解質、セパレーターといった電池の構成要素を、印刷技術を応用して形成することで製造されます。特に「印刷型電池」という名称は、その製造プロセスに焦点を当てたものであり、スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷といった技術が用いられ、これにより低コストでの大量生産や、形状の自由度の高いデザインが可能となる点が大きな特徴です。

これらの電池の種類は、使用される電極材料や電解質の種類によって多岐にわたります。代表的なものとしては、リチウムイオン系、亜鉛系、ニッケル水素系などが挙げられますが、薄膜・印刷型電池では、特に全固体型リチウムイオン電池の開発が活発に進められています。全固体型は、液体の電解質を用いる従来の電池に比べて液漏れのリスクがなく、安全性に優れるため、柔軟性を確保しつつ高い信頼性を実現できる点が評価されています。また、環境負荷の低い材料を用いたり、生分解性を持つ基材を採用したりするなど、持続可能性を意識した研究開発も進められています。電極材料には、カーボンや金属酸化物などがインク状に加工され、精密な印刷技術によって薄層として積層されます。

柔軟薄膜電池・印刷型電池の最大の利点は、その薄さと柔軟性、そして製造コストの削減可能性にあります。これらの特性により、これまで電池の搭載が困難であった製品や、新たな機能を持たせる製品への応用が期待されています。例えば、従来の電池では実現できなかった曲面や狭い空間への組み込みが可能となり、製品デザインの自由度が格段に向上します。また、印刷プロセスを用いることで、複雑な形状の電池を効率的に製造できるため、個別カスタマイズされた電源供給源としても利用できる可能性を秘めています。一方で、現時点では一般的なリチウムイオン電池と比較してエネルギー密度や出力が低い傾向にあり、サイクル寿命や耐久性の向上、そしてコストパフォーマンスの最適化が今後の技術課題として挙げられます。

これらの特性から、柔軟薄膜電池・印刷型電池は非常に幅広い分野での応用が期待されています。最も注目されているのは、ウェアラブルデバイスです。スマートウォッチ、スマートグラス、医療用パッチ、スマート衣料品など、身体に密着したり、曲面に沿わせたりする必要がある製品に、薄く、軽く、柔軟な電源として最適です。また、IoT(モノのインターネット)センサーやRFIDタグといった、小型で電力消費の少ないデバイスの電源としても有望視されています。物流管理、環境モニタリング、スマート農業など、様々な分野で数多くのセンサーがネットワークに接続される時代において、安価で設置場所を選ばない電源は不可欠です。さらに、医療機器(使い捨てセンサー、インプラントデバイス)、スマートカード、フレキシブルディスプレイ、電子ペーパーなど、多岐にわたる製品への搭載が検討されています。

関連技術としては、まず、柔軟な電極材料や固体電解質の開発が挙げられます。高い導電性と柔軟性、安定性を兼ね備えた材料の発見は、電池性能を飛躍的に向上させる鍵となります。また、ロールツーロール製造技術など、大規模かつ連続的な印刷プロセスの確立は、生産効率とコスト競争力を高める上で不可欠です。さらに、これらの電池を他のフレキシブルエレクトロニクス(フレキシブルセンサー、フレキシブルディスプレイ、フレキシブル回路など)と一体化させる技術も重要です。これにより、真にシームレスな統合型デバイスが実現され、新たな製品カテゴリを創出する可能性を秘めています。柔軟薄膜電池・印刷型電池は、来るべきユビキタス社会において、私たちの生活を支える重要な基盤技術の一つとして、その進化が今後も大いに期待されています。