市場調査レポート

高出力エネルギー貯蔵向け先端技術市場 – 成長、動向、新型コロナウイルス感染症の影響、および予測 (2025年~2030年)

市場は、用途(輸送、系統蓄電)、技術(電気化学、熱、機械)、および地域(北米、南米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ)によってセグメント化されています。
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「高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場レポート」は、2025年から2030年までの期間における市場の成長、トレンド、COVID-19の影響、および予測を詳細に分析しています。本市場は、用途(輸送、グリッド貯蔵)、技術(電気化学、熱、機械)、地域(北米、南米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ)によって区分されています。

市場の概要と予測期間のデータは以下の通りです。
* 調査期間: 2020年~2030年
* 推定基準年: 2024年
* 予測データ期間: 2025年~2030年
* 年平均成長率(CAGR): 2.00%超
* 最も急速に成長する市場: アジア太平洋地域
* 最大の市場: アジア太平洋地域
* 市場集中度: 低い
* 主要企業: 東芝株式会社、ゼネラル・エレクトリック社、シーメンスAG、フォイトGmbH & Co. KGaA、パナソニック株式会社などが挙げられます(順不同)。

Mordor Intelligenceによる高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場の分析によると、予測期間中、市場は2%を超えるCAGRで成長すると予想されています。電気化学セグメントは、製造コストと小売コストの大幅な削減により、民間企業が日常的に利用しやすくなったため、エネルギー貯蔵システム市場で最も速い成長を遂げると見られています。リチウム硫黄電池や全固体電池などの次世代電池は、効率の向上や生産規模の拡大といった技術的進歩により、2030年から2035年までに市場を席巻すると予想されており、将来的にエネルギー貯蔵市場に多くの機会を創出するでしょう。アジア太平洋地域は、エネルギー貯蔵システム市場において最大の市場となると予測されており、世界中の企業から投資を集めています。この地域の工業化と都市化の進展が市場の成長を後押しすると期待されています。

次に、主要な市場トレンドと洞察について詳しく述べます。

電気化学セグメントが最も速い成長を遂げる見込み
電気化学セグメントには、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池、鉛蓄電池などの技術が含まれます。これらの技術の中でも、リチウムイオン電池は特に電気自動車の分野で最も普及しているエネルギー貯蔵システムです。リチウムイオン電池は、電子機器や電気自動車に広く使用される充電式電池であり、太陽光や風力などの再生可能エネルギー貯蔵にも利用されています。これらの電池は高いエネルギー密度を持ち、85%から95%の高い往復効率を誇ります。また、メンテナンスの手間が少なく、廃棄時の環境負荷も小さいという特徴があります。

具体的な事例として、2020年3月にはフランスの石油大手トタルS.A.が、ダンケルクのフランダースセンターにあるマルディックで、電池ベースのエネルギー貯蔵プロジェクトを開始しました。この新しいリチウムイオンエネルギー貯蔵システムは、25メガワット時(MWh)の貯蔵容量と25メガワット(MW)の出力を持ち、フランス最大規模となる見込みです。このプロジェクトは、容量メカニズムを通じて電力容量の開発を支援する政府政策の一環であり、2020年末までに稼働が予定されていました。

2019年には、ウロンゴン大学の研究者らが、室温ナトリウム硫黄電池の優れた正極として機能するナノ材料を製造しました。これにより、室温ナトリウム硫黄電池は大規模エネルギー貯蔵にとってより魅力的な選択肢となっています。高いエネルギー密度と長いサイクル寿命を持つ優れた室温ナトリウム硫黄電池は、大規模定置型貯蔵のための低コストで競争力のある技術を提供し、再生可能エネルギーへの移行を促進するでしょう。

電気化学セグメントの中で最も期待されている技術の一つに、フロー電池技術があります。バナジウムはフロー電池で最も一般的に使用される電解質ですが、2020年には、より安価で強力な電解質を見つけるための研究が進められており、特定の有機化合物が有望な結果を示しています。有機フロー電池には、消費者のニーズに合わせて有機組成を変更できるという追加の利点があります。フロー電池技術の研究開発は、市場を大きく変える可能性があります。

2020年3月までの総稼働エネルギー貯蔵プロジェクト容量(MW)のうち、電気化学セグメントは約5.2%を占め、そのほとんどがリチウムイオン電池によって占められていました。その柔軟性と貯蔵コストの低さから、電気化学セグメントは今後さらに拡大すると予想されます。以上の点から、電気化学セグメントは予測期間中、高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場において最も速い成長を遂げる可能性が高いです。

アジア太平洋地域が市場を支配する見込み
アジア太平洋地域は、予測期間中に市場を支配すると予想されています。その背景には、中国やインドなどの国々における工業化の進展、再生可能エネルギーの普及、電気自動車の導入増加、そして都市化と経済成長に伴うエレクトロニクス製品への高い需要があります。これらの要因により、この地域では先進的なエネルギー貯蔵システムの利用が著しく増加すると見込まれています。

アジア太平洋地域の一次エネルギー消費量は、2017年の5748.0から2018年には5985.8へと4.1%増加しました。人口増加、工業化の進展、都市化の加速がエネルギー需要の増加を後押ししており、このエネルギー需要の増加が、この地域のエネルギー貯蔵市場の主要な推進力となると予想されます。

2019年には、インドでグリッドスケールバッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS)の導入が始まりました。インド太陽エネルギー公社(SECI)は、インドの州間送電システムに接続された1.2ギガワットの太陽光発電と連携する3.6ギガワット時の貯蔵システムに関する入札を募集しました。これは、同国でこれまでに見られた中で最大のバッテリー入札でした。バッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS)は、揚水発電や圧縮空気貯蔵のように特定の地理的条件を必要とする技術と比較して、その利用においてより柔軟性があります。リチウムイオン電池やフロー電池のような貯蔵技術は、そのような事前条件を必要としません。

中国が豊寧県で建設中の3.6ギガワットのエネルギー貯蔵プロジェクトは、政府の第13次5カ年計画に定められた2020年までに40ギガワットの揚水発電容量を達成するのに役立つと期待されています。揚水発電貯蔵技術は、中国がバックアップ電源として利用する最大のエネルギー貯蔵技術です。したがって、エネルギー需要の増加と再生可能エネルギーへの移行、特に中国がその最前線に立つことにより、アジア太平洋地域が市場を支配すると予想されます。

競争環境
高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場は、細分化された市場です。この市場の主要企業には、東芝株式会社、ゼネラル・エレクトリック社、シーメンスAG、フォイトGmbH & Co. KGaA、パナソニック株式会社などが含まれます。

高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場に関するレポートの概要です。

本レポートは、高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場の包括的な分析を提供し、その範囲、市場定義、および調査の前提条件を明確にしています。厳格な調査方法論に基づき、市場の現状、将来予測、主要な動向、競争環境などを詳細に評価しています。

市場概要と予測:
市場は、2025年から2030年の予測期間において、年平均成長率(CAGR)2%を超える堅調な成長を遂げると予測されています。市場規模と需要は2025年までの米ドル建てで詳細に予測されており、市場の導入部では全体像が提示されています。
近年のトレンドと開発状況、各国政府の政策や規制が市場に与える影響についても深く掘り下げられています。市場のダイナミクスとしては、市場成長を強力に推進する要因(Drivers)と、潜在的な課題となる抑制要因(Restraints)が具体的に特定され、その影響が分析されています。さらに、サプライチェーン全体の分析や、ポーターのファイブフォース分析を通じて、サプライヤーと消費者の交渉力、新規参入の脅威、代替製品・サービスの脅威、そして競争の激しさといった側面から市場の構造と競争環境が詳細に評価されています。

市場セグメンテーション:
市場は複数の重要なセグメントに分類されており、それぞれの特性が分析されています。
* 用途別(Application): 主に輸送(Transportation)分野と、電力網の安定化や再生可能エネルギーの統合に不可欠なグリッド貯蔵(Grid Storage)の二つの主要な用途に焦点を当てています。
* 技術別(Technology): 電気化学(Electrochemical)技術(例:バッテリー)、熱(Thermal)技術、および機械(Mechanical)技術(例:フライホイール、揚水発電)の三つの主要な技術カテゴリが分析対象です。
* 地域別(Geography): 北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカの五つの主要地域に市場を区分し、それぞれの地域における市場規模、成長率、および特有の動向が詳細に調査されています。

地域別洞察:
特にアジア太平洋地域は、高出力エネルギー貯蔵向け先進技術市場において極めて重要な役割を担っています。2025年時点では最大の市場シェアを占めており、さらに2025年から2030年の予測期間においても、最も高い年平均成長率(CAGR)で成長すると見込まれています。これは、同地域の急速な産業化、再生可能エネルギー導入の加速、および電気自動車市場の拡大などが背景にあると考えられます。

競争環境:
競争環境の分析では、市場をリードする主要企業間の合併・買収(M&A)、合弁事業、戦略的提携、および各種契約といった活動が詳細に検討されています。これらの活動は、市場における競争優位性の確立や技術革新の推進に大きく寄与しています。主要なプレーヤーとしては、パナソニック株式会社、テスラ社、サムスンSDI、LG化学、CATL(Contemporary Amperex Technology Co. Ltd)、フォイト社(Voith GmbH & Co. KGaA)、株式会社東芝、シーメンスAG、ゼネラル・エレクトリック社などが挙げられており、これらの企業のプロファイルと市場戦略が詳細に記述されています。(※このリストは網羅的なものではなく、主要企業の一部です。)

市場機会と将来のトレンド:
本レポートでは、市場における新たな機会と将来のトレンドについても深く掘り下げており、技術革新、政策支援、および持続可能性への意識の高まりが、今後の市場成長をどのように形成していくかについて洞察を提供しています。

レポートの範囲と期間:
本レポートは、2020年から2024年までの過去の市場規模データを提供し、2025年から2030年までの市場規模を詳細に予測しています。これにより、読者は市場の歴史的推移と将来の見通しを包括的に理解することができます。


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1. はじめに

  • 1.1 調査範囲

  • 1.2 市場の定義

  • 1.3 調査の前提条件

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概要

  • 4.1 はじめに

  • 4.2 市場規模と需要予測(2025年までの10億米ドル)

  • 4.3 最近の傾向と発展

  • 4.4 政府の政策と規制

  • 4.5 市場のダイナミクス

    • 4.5.1 推進要因

    • 4.5.2 阻害要因

  • 4.6 サプライチェーン分析

  • 4.7 ポーターの5つの力分析

    • 4.7.1 供給者の交渉力

    • 4.7.2 消費者の交渉力

    • 4.7.3 新規参入の脅威

    • 4.7.4 代替製品およびサービスの脅威

    • 4.7.5 競争の激しさ

5. 市場セグメンテーション

  • 5.1 用途

    • 5.1.1 輸送

    • 5.1.2 グリッドストレージ

  • 5.2 技術

    • 5.2.1 電気化学

    • 5.2.2 熱

    • 5.2.3 機械

  • 5.3 地域

    • 5.3.1 北米

    • 5.3.2 ヨーロッパ

    • 5.3.3 アジア太平洋

    • 5.3.4 南米

    • 5.3.5 中東およびアフリカ

6. 競争環境

  • 6.1 合併と買収、合弁事業、提携、および契約

  • 6.2 主要企業が採用する戦略

  • 6.3 企業プロファイル

    • 6.3.1 パナソニック株式会社

    • 6.3.2 テスラ株式会社

    • 6.3.3 サムスンSDI

    • 6.3.4 LG化学株式会社

    • 6.3.5 コンテンポラリー・アンペレックス・テクノロジー株式会社 (CATL)

    • 6.3.6 フォイトGmbH & Co. KGaA.

    • 6.3.7 東芝株式会社

    • 6.3.8 シーメンスAG

    • 6.3.9 ゼネラル・エレクトリック社

  • *リストは網羅的ではありません

7. 市場機会と将来のトレンド

利用可能性による


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グローバル市場調査レポート販売と委託調査

[参考情報]
高出力エネルギー貯蔵向け先端技術とは、短時間で大量の電力を充放電できる能力を持つエネルギー貯蔵システムに用いられる最先端の技術群を指します。これは、単に多くのエネルギーを蓄える「高エネルギー密度」とは異なり、瞬間的に大きなパワーを供給または吸収する「高出力密度」に特化した技術であり、現代社会の多様な電力ニーズに応える上で極めて重要な役割を担っています。再生可能エネルギーの普及、電気自動車の進化、電力系統の安定化といった喫緊の課題に対応するため、この分野における技術革新が急速に進められています。

この先端技術には、様々な種類が存在します。代表的なものとして、まずリチウムイオン電池が挙げられます。特に、高出力用途に特化したリチウムチタン酸(LTO)系や、特定の設計により高出力を実現したNMC(ニッケル・マンガン・コバルト)系、NCA(ニッケル・コバルト・アルミニウム)系などの改良型リチウムイオン電池が開発されています。これらは、急速充電・放電能力と長寿命化を両立させることを目指しています。次に、次世代電池として注目される全固体電池は、電解質を固体化することで安全性とエネルギー密度、そして出力特性の向上を目指しており、特に電気自動車分野での応用が期待されています。また、フロー電池は、電解液を外部タンクに貯蔵することで、出力と容量を独立して設計できる特徴を持ち、大規模な電力貯蔵や長時間の電力供給に適しています。バナジウムレドックスフロー電池などがその代表例です。ナトリウムイオン電池は、リチウムに比べて資源が豊富で安価であることから、コスト効率の高い高出力貯蔵システムとしての可能性を秘めています。さらに、キャパシタ、特にウルトラキャパシタ(スーパーキャパシタ)は、電池と比較してエネルギー密度は低いものの、極めて高い出力密度と超高速の充放電、そして非常に長いサイクル寿命を持つため、回生ブレーキシステムや瞬時的な電力供給が必要な用途で活用されています。機械的エネルギー貯蔵システムであるフライホイールも、高速回転体の運動エネルギーを利用して電力を貯蔵し、瞬時に高出力を供給できるため、UPS(無停電電源装置)や電力系統の周波数調整などに用いられています。超電導磁気エネルギー貯蔵(SMES)は、超電導コイルに電流を流して磁気エネルギーとして貯蔵する技術で、極めて高速な応答性と高効率が特徴ですが、冷却コストが課題となっています。

これらの高出力エネルギー貯蔵技術は、多岐にわたる用途で活用されています。最も重要な用途の一つは、電力系統の安定化です。太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーは出力が変動しやすいため、その変動を吸収し、電力系統の周波数や電圧を安定させるために高出力貯蔵システムが不可欠です。また、電力需要のピーク時に放電し、需要が低い時間帯に充電するピークカットやロードレベリングにも利用されます。電気自動車やハイブリッド車においては、回生ブレーキで発生したエネルギーを効率的に回収・貯蔵し、加速時に瞬時に放電することで燃費向上や走行性能向上に貢献します。産業分野では、瞬時電圧低下補償や無停電電源装置として、工場やデータセンターの安定稼働を支えています。重機や港湾クレーンなど、頻繁に大きな動力が必要となる機器においても、エネルギー効率の向上と電力負荷の平準化に寄与します。

高出力エネルギー貯蔵向け先端技術の発展には、様々な関連技術が深く関わっています。まず、パワーエレクトロニクス技術は、電池やキャパシタから供給される電力を効率的に変換・制御し、電力系統や負荷に適合させる上で不可欠です。DC/DCコンバータやインバータの高性能化が、システムの効率と応答性を高めます。次に、熱管理技術は、高出力での充放電時に発生する熱を効率的に排出し、システムの安全性と寿命を確保するために極めて重要です。液冷システムや相変化材料の活用などが進められています。また、材料科学の進歩は、より高性能で安全、かつ安価な電極材料、電解質、セパレータの開発を可能にし、貯蔵システムの性能向上を根本から支えています。AIやIoTを活用した制御・最適化技術は、エネルギー貯蔵システムの運用をインテリジェント化し、電力需要予測に基づいた最適な充放電制御や、システムの劣化診断、予知保全などを実現します。さらに、異なる種類の貯蔵技術を組み合わせるハイブリッドシステムや、既存の電力インフラとの連携を可能にするシステムインテグレーション技術も、高出力貯蔵システムの多様なニーズへの対応力を高めます。安全性評価・管理技術も、特に高エネルギー・高出力システムにおいては、熱暴走などのリスクを未然に防ぎ、信頼性を確保するために不可欠です。

市場背景としては、世界的な脱炭素化の流れと再生可能エネルギーの導入加速が、高出力エネルギー貯蔵技術の需要を強力に牽引しています。再生可能エネルギーの主力電源化には、その間欠性を補完する貯蔵システムが不可欠であり、特に瞬時の出力変動に対応できる高出力技術が求められています。また、電気自動車市場の急速な拡大は、より高速な充電と高出力での走行を可能にする電池技術への要求を高めています。電力系統のスマートグリッド化も、分散型電源の統合や需給バランスの最適化のために、柔軟かつ高応答性のエネルギー貯蔵システムを必要としています。エネルギーセキュリティの向上や、災害時のレジリエンス強化といった観点からも、分散型エネルギー貯蔵システムの重要性が増しています。これらの背景に加え、技術革新による性能向上とコストダウンが、市場のさらなる拡大を後押ししています。

将来展望として、高出力エネルギー貯蔵向け先端技術は、今後も性能向上とコスト削減が継続的に進むと予想されます。特に、全固体電池やフロー電池などの次世代電池技術は、実用化に向けて研究開発が加速し、安全性、エネルギー密度、出力特性のさらなる向上が期待されます。また、異なる特性を持つ複数の貯蔵技術を組み合わせるハイブリッド型エネルギー貯蔵システムが主流となり、それぞれの強みを活かした最適なソリューションが提供されるようになるでしょう。使用済み電池のリサイクルや再利用技術の確立も、資源の有効活用と環境負荷低減の観点から重要な課題であり、その進展が期待されます。電力系統においては、グリッドスケールでの大規模な導入がさらに拡大し、地域マイクログリッドやVPP(バーチャルパワープラント)の中核技術として機能するようになるでしょう。さらに、都市型航空モビリティ(UAM)や先進ロボティクス、高出力レーザーなど、新たなアプリケーション分野での需要も創出される可能性があります。国際的な競争と協力が激化する中で、高出力エネルギー貯蔵技術は、持続可能な社会の実現に向けた基盤技術として、その重要性を一層高めていくことになります。