米国のスーパーキャパシタ市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、タイプ別（二重層コンデンサ、擬似コンデンサ、ハイブリッドコンデンサ）および用途別（系統安定化、UPS、再生可能エネルギー、輸送など）および地域予測、2021～2028年

米国のスーパーキャパシタ市場規模は、2020年に5,580万米ドルでした。市場は2021年の6,090万米ドルから2028年には1億4,170万米ドルに成長すると予測されており、2021年から2028年にかけてCAGR 12.8%で成長します。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的な影響は比類のない驚異的なものであり、この市場ではパンデミックのさなか、すべての地域で需要がマイナスになっています。当社の分析によると、2020 年の米国地域の市場は、2017 年から 2019 年の平均前年比成長率と比較して 5.7% という低い成長率を示しました。予測期間中のCAGRの上昇は、この市場の需要と成長に起因しており、流行が終わればパンデミック前のレベルに戻ります。

ウルトラキャパシタとしても知られるスーパーキャパシタは、大量の電荷を蓄積するために使用される電子デバイスです。これらのコンデンサは、溶媒に溶解した正イオンと負イオンからなる電解液に浸漬された多孔質活性炭でコーティングされた 2 枚の金属板で構成されています。デバイスが充電されると、電解質からのイオンが各カーボンコートプレートの表面に蓄積し、粒子間に形成されたエネルギーを蓄積します。従来使用されているバッテリーと比較して、スーパーキャパシタ バッテリーは安定した電力を供給し、より多くの変動と放電サイクルに対応し、幅広い動作温度を備えています。

自動車業界でこれらのコンデンサが広く採用されていることが、この国の市場成長を後押ししています。これらは、車両のオン/オフ切り替えに使用されるスムーズな充放電サイクルのために自動車で広く使用されています。これに伴い、電気自動車およびハイブリッド電気 (HEV) 車に対する消費者の好みの変化も市場の成長を促進します。さらに、公益事業部門による電気部品の需要の増加も、もう一つの成長誘発要因として機能しています。

電気産業の封鎖が米国市場の成長を阻害

新型コロナウイルスの世界的な蔓延による経済の低迷は、あらゆる産業と米国のスーパーキャパシタ分野に悪影響を及ぼしている。ウイルスの蔓延を抑えるために州のロックダウンなどの厳格な規則が課されたため、各産業は操業時間の大幅な損失に耐えている。したがって、ウイルスの発生により、米国におけるこれらの製品の需要が変化した。また、ロックダウンにより、主にアジアおよびアフリカ地域からの炭素系材料、金属酸化物、炭化物、窒化物、その他の電解質材料などの原材料のサプライチェーンが停止した。これにより、既存の注文の履行に大幅な遅れが生じています。

パンデミックが始まった当初、企業はすでに新規注文がなかったため、巨額の資金不足に直面していた。サプライチェーン危機による混乱は、利益率にさらに影響を与えました。この需要の減少と運用活動の停止により、システムメーカーは大きな課題に直面しており、生産コストがさらに上昇し、投資収益率が低下することになります。さらに、製造工場の長期にわたる停止と相まって、熟練した労働力の不足がアプリケーション業界の潜在力を妨げるでしょう。

最新のトレンド

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米国のスーパーキャパシタ市場の成長を促進する燃料電池電気自動車の需要の増加

米国は国内での燃料電池電気自動車（FCEV）の利用を促進するため、水素自動車と燃料補給ステーションの普及に注力している。政府と米国エネルギー省 (DoE) は、長年にわたり FCEV の普及を支援するため、有望な長期目標を実現するための研究開発活動に多額の投資を行ってきました。 2019年、燃料電池研究開発サブプログラムは、将来のコスト、性能、耐久性の目標を達成するために、米国エネルギー省から総額約3,000万ドルの資金提供を受けました。さまざまな国や州も、民間および商業運用における大規模な水素 FCEV フリートの開発と実現に別々に焦点を当てています。これらの要因により、予測期間中に米国での製品需要が増加すると予想されます。

市場のダイナミクスを促進するために再生可能エネルギー資源の利用がますます重視される

地球資源を保護し、環境的に持続可能であるという義務の増大により、国内での太陽光エネルギーと風力エネルギーの設置が増加しています。米国政府はまた、再生可能エネルギー源の構造を強化するために有利な政策と規制の枠組みを導入しました。たとえば、2020年3月、国際再生可能エネルギー機関（IRENA）は、アメリカ合衆国が同年に29ギガワットの再生可能エネルギーを導入したと発表しました。これは、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を含む、2019年より80％近く増加しています。

さらに、インストールが増加している太陽光発電 (PV)低炭素エネルギーへの移行を支援する技術と野心的な目標は、地域の産業のペースを加速させる可能性があります。さらに、さまざまな政府や団体は、太陽光発電技術により、長年にわたり国内の一次発電構成が大幅に拡大していることを報告しています。たとえば、米国エネルギー情報局 (EIA) によると、太陽光発電技術による総発電量は、2018 年の 8.5% から 2019 年には事業規模の再生可能資源の約 9.6% を占め、前年比で 878 万メガワット時 (MWh) 以上増加しました。持続可能なインフラ開発を促進するための政府の有利な政策の実施を含むこれらの要因が、再生可能エネルギーシステム市場を牽引すると予測されています。

推進要因

成長を促進するために再生可能発電の設置を増やす

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興技術であり、バッテリや従来のキャパシタよりも高い電力密度と高いエネルギー密度を提供できます。これらの電池は、高い充放電電流能力、非常に高い効率、より広い温度範囲などの利点により、再生可能エネルギー発電にとって魅力的な電源ソリューションとなるでしょう。

全国州議会会議 (NCSL) は、米国におけるエネルギー資源の多様化、国内エネルギー生産の促進、および経済発展の促進を目的として、再生可能エネルギーポートフォリオ基準 (RPS) を策定しました。新しい規制では、第 1 段階の電力会社に対し、2025 年までに 14%、2030 年までに 30%、2040 年までに 65%、2050 年までに 100% の再生可能エネルギー目標を達成することが求められています。第 2 段階の電力会社に対する再生可能エネルギーの加速要件は、2025 年までに 26%、2030 年までに 41%、2045 年までに 100% です。これらの政府規制は再生可能エネルギー市場を推進すると予想され、それが予測期間中の市場の成長を促進する可能性があります。

米国のスーパーキャパシタのライフサイクル延長と高エネルギー密度が市場価値を高める

スーパーキャパシタは、他のキャパシタよりも静電容量が大きく、電圧制限が低い大容量キャパシタです。新しいエネルギー貯蔵コンポーネントとして、このコンデンサは、より長いサイクル寿命、高電流能力、高効率、広い温度範囲、簡単に監視できる充電状態、および広い電圧範囲を備えています。寿命の比較に関しては、リチウムイオン電池の充電サイクルは平均 500 ～ 10,000 回ですが、スーパーキャパシタの寿命は 100,000 ～ 100 万サイクルです。また、-40°C ～ 70°C の温度範囲で動作することもできます。これは従来のバッテリよりもはるかに包括的で、最大連続動作電圧を下回る任意の電圧で動作します。その結果、これらのコンデンサは、ますます多くのアプリケーションにとって魅力的な電源ソリューションとなる可能性があり、この市場を牽引すると予想されます。

抑制要因

米国のスーパーキャパシタのより長いライフサイクルでの使用には限界がある

スーパーキャパシタは広く使用されています電気自動車優れた特性により、再生可能エネルギー貯蔵、軍事、家庭用電化製品などの分野で使用されています。ただし、この市場は主に、開発期間の短さ、自己放電率、緩やかな電圧損失、および高速性によって影響を受けます。キャパシタ バッテリは、自己放電特性により 1 日あたり最大 10 ～ 20% の充電量を失う可能性があり、その放電率はリチウム イオン バッテリよりも大幅に高くなります。米国の産業の成長率に影響を与えるもう 1 つの大きな障害は、これらのコンデンサのエネルギー密度が低いことです。現在、スーパーキャパシタ（<20 Wh kg-1）とバッテリー（30 ～ 200 Wh kg-1）の間には、エネルギー密度の点で依然として特別なギャップがあり、これが米国の市場の成長を制限しています。

セグメンテーション

タイプ別分析

二重層コンデンサ セグメントの多様な用途によるメリット

市場はタイプ別に、二重層コンデンサ、擬似コンデンサ、ハイブリッドコンデンサに分類されます。

二重層コンデンサセグメントは、主にエネルギー貯蔵、UPS、電気自動車およびハイブリッド自動車などの多様な用途により、市場を支配すると予想されています。また、これらのスーパーキャパシタはさまざまな容量と温度定格で入手できるため、設置が簡単です。

擬似コンデンサ部門も大きな市場シェアを占めました。これらのコンデンサは、バッテリーを統合して電力密度を高め、エネルギー貯蔵システムの電気の流れをスムーズにするための複数のアプリケーションで利用されています。経済的な実現可能性と効率性の向上を備えたリチウムイオンキャパシタなどのハイブリッドキャパシタを開発するための主要な業界プレーヤーによる長年の研究開発施設は、2020年から2028年にかけてハイブリッドキャパシタ部門の成長を推進すると予想されます。

アプリケーション分析による

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スーパーキャパシタ、系統安定化、UPS セグメントの最大限の活用により、米国で重要なシェアを獲得

スーパーキャパシタは、従来のバッテリーと比較して電力密度が高く、寿命が長いため、電力網が総容量に近い状態で動作するのに役立ちます。 UPSセグメントは2020年に最大の市場シェアを占めました。産業および商業業界からのバックアップ電源ソリューションに対する需要の増加により、UPSアプリケーションでの製品の採用が促進されると予想されます。再生可能エネルギー設備の増加と継続的な電力の必要性により、太陽光、風力、燃料電池用途におけるこれらのコンデンサの需要が高まることが予想されます。

自動車アプリケーションセグメントは、低排出ガス車の採用傾向の高まりにより、業界で最も急速に成長しているセグメントの 1 つになると予測されています。他の市場セグメントは、エネルギーハーベスティング、ドローン、家庭用電化製品、軍事、海洋アプリケーションで構成されています。家庭用電化製品の普及拡大とこの業界の技術進歩による大きな可能性が、国内のこの市場の他の分野の発展を促進すると予想されます。

地域の見識

世界的な電力需要の急激な増加、人口の急増と急速な都市化に対応するための新しい施設の建設が、この市場の成長を支えると予測されています。新しいインフラストラクチャの構築の増加により、さまざまな分野でのエネルギー需要が増大すると予測されており、電力の安定した貯蔵と配電を維持するために複数のスーパーキャパシタの必要性が高まっています。たとえば、2019 年 9 月、米国エネルギー情報局 (EIA) は、建設、農業、鉱業、製造、精製などの産業部門が世界のエネルギー消費の支配的なシェアを占める可能性が高いと予想しました。このエネルギー消費量は、2018 年のレベルと比較して、2050 年までに約 50% 増加すると予想されます。

パワーアシスト、オートスタートストップ、触媒予熱、ドアロックシステム、回生ブレーキ、電気システムの安定化などのいくつかの自動車用途へのこの製品の導入により、予測期間中に米国でのスーパーキャパシタの需要が増加すると予想されます。

主要な業界関係者

大手企業が研究開発活動への投資を主導

市場の競争状況はかなり細分化されており、州レベルでさまざまなプレーヤーが活動しています。業界関係者は、世界的な足場を強化するために、動作特性が向上した高性能コンデンサの開発に重点を置いています。すべてのシナリオを考慮すると、Maxwell Technologies、Skeleton Technologies、Kilowatt Labs, Inc.、CAP-XX などの主要企業は、より優れたパフォーマンスのストレージ デバイスと確立されたサプライ チェーンにより、米国地域のスーパーキャパシタ市場で大きな市場シェアを保持しています。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• Maxwell Technologies (U.S.)
• Skeleton Technologies (Estonia)
• Kilowatt Labs, Inc.  (U.S.)
• CAP-XX (Australia)
• Cornell Dubilier Electronic  (U.S.)
• Ioxus (U.S.)
• Targray (Canada)
• NETenergy (U.S.)
• Nanoramic Laboratories (U.S.)
• Eaton (Ireland)

主要な業界の発展:

• 2020年4月- Integer Holdings Corporation (ITGR) の子会社である Electrochem Solution は、Nanoramic Laboratories と FastCAP EE シリーズ ウルトラキャパシタの技術ライセンス パートナーシップを締結しました。この提携により、Electrochem Solution はこれらのウルトラキャパシタを世界中で製造、販売、流通できるようになります。これらの耐久性のある高温ウルトラキャパシタは、厳しい条件下でも高い電力密度を提供できます。
• 2020年2月-スケルトン・テクノロジーズは、カナダ・アルバータ州カルガリーに本社を置くアタボティクス社にウルトラキャパシタ・モジュールの供給を開始した。同社は、自動保管、取り出し、注文履行、仕分けシステムを含むフルフィルメント センター向けソリューションを提供しています。

レポートの範囲

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