北米シリコン負極市場規模、シェア及びCOVID-19影響分析：容量別（≤3000 mAh/g、>3000 mAh/g）、最終用途産業別（自動車、民生用電子機器、エネルギー・電力、産業用、その他）、国別予測（2023-2030年）

北米シリコン負極市場規模は2022年に5,590万米ドルと評価され、2023年の8,810万米ドルから2030年までに9億6,500万米ドルへ成長し、予測期間中に40.8%のCAGRを示すと予測されています。

シリコン負極はリチウムイオンシリコン電池に使用される拡張技術である。電池寿命が長く、エネルギー貯蔵量が高い。シリコンは、記録的なエネルギー貯蔵容量（約4000 mAh g−1）を有するため、リチウムイオン電池向けの有望な負極材料と見なされている。これは市販電池に使用されるグラファイトの10倍以上である。シリコン複合負極およびシリコン系負極は、シリコンリチウム電池の電気化学的性能を向上させます。これらは長寿命、高出力密度、低メンテナンス性を特徴とします。

北米シリコン負極市場概要

市場規模と予測：

• 2022年市場規模：5,590万米ドル
• 2023年市場規模：8,810万米ドル
• 2030年予測市場規模：9億6,500万米ドル
• CAGR（年平均成長率）：2023年～2030年 40.8%

市場シェア：

• 2022年は米国が首位を占め、2021年の3,570万米ドルから2022年には5,590万米ドルへ増加。電気自動車（EV）の普及、高性能電池の需要、先進的な負極材料の研究開発が牽引した。
• 最終用途産業別：自動車分野が最大のシェアを占め、EVおよび電気バスの普及が牽引。家電分野も堅調な成長を示した。

主要国のハイライト：

• 米国：EV製造規模、先進的な自動車産業、高容量電池の研究開発継続が主導的役割を果たす。
• カナダ：EV販売台数の増加、電子機器産業の拡大、長寿命で高品質な電池への需要に支えられた成長。

北米シリコン負極材市場の動向

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持続可能技術への需要高まりが市場進展を推進

持続可能な技術への関心の高まりは、高い安定性、効率性、耐久性を備えた負極材の需要を押し上げると予想される。シリコン負極材は、エネルギー貯蔵システムの効率を向上させることで、炭素排出量の削減と持続可能な技術の促進に貢献する。EV向けリチウムイオンシリコン電池への使用に加え、この製品は電気めっきや水処理システムなど他の用途にも応用可能である。これらの負極材は、これらの用途においても効率性を高め、高い安定性を提供する。

• 北米では、シリコン負極材市場が2021年の3,570万米ドルから2022年には5,590万米ドルへと成長しました。

さらに、本製品の最新市場動向分析によれば、持続可能な技術の推進と炭素排出削減への注力強化が、クリーンで再生可能エネルギー源の需要を牽引する見込みです。その結果、エネルギー貯蔵ソリューションへの高い需要が今後数年間で負極材の使用を促進すると予想される。したがって、持続可能な技術への需要増加が予測期間中の北米シリコン負極材市場の成長を牽引すると見込まれる。

COVID-19の影響

COVID-19によるロックダウン規制に伴うサプライチェーンの混乱が市場成長を阻害

2020年に発生したCOVID-19パンデミックは、多くのエンドユーザー産業からの需要減退により、シリコン系負極材の販売に重大な影響を与えた。感染拡大は、移動制限による輸送遅延やドライバー不足への軽微な懸念を除き、シリコン負極材製造用原材料の供給に大きな影響を及ぼさなかった。同地域の少数のOEMメーカーは代替サプライヤーからの調達を継続し、工場が短期的な需要を満たすことを可能にした一方、他のメーカーは操業を停止した。COVID-19による需要減は地域の電池製造業界に影響を与え、2020年には25GWhから30GWhの生産能力不足に直面した。

成長要因

電気自動車（EV）需要の増加が市場成長を促進

電気自動車（EV）需要の増加が市場成長を促進している。グリッド貯蔵、電気自動車、民生用電子機器など様々な用途における安全で長寿命、高性能なバッテリーの利用拡大は、北米におけるシリコン負極材の需要を今後も押し上げ続ける可能性がある。電気自動車の販売台数増加は、リチウムイオンシリコン電池の需要を牽引している。これらの車両で最も一般的に使用される電池タイプであるためだ。したがって、シリコン負極など、これらの電池製造に使用される材料の需要は増加すると予想される。

さらに、先進国（米国やカナダなど）における電気バス導入の増加は、電池材料の販売を促進している。米国やカナダなどの先進国における電気バスの導入増加は、電池材料の販売を牽引している。-102021" target="_blank" rel="noopener">電気バスの普及拡大が、米国やカナダなどの先進国における輸送手段として、電池材料の販売を牽引している。これらの国々における人口増加と経済成長は、自家用車や輸送システムへの需要を押し上げており、これが電池材料の販売拡大に寄与する見込みである。リチウム電池は大量に販売されているため、価格が改善され、市場全体の成長をさらに促進している。

さらに、北米諸国における内燃機関車の将来販売禁止を目的とした政策が、電気自動車の販売に好影響を与えています。加えて、技術進歩と消費者関心の高まりにより、よりコンパクトで長距離走行が可能、かつ耐久性と大幅なコスト削減を実現する電池の開発が進んでいます。これらの動向は、将来の電池材料の需要と供給拡大に寄与すると予想されます。

抑制要因

製品普及を制限するリチウム化プロセス上の課題

シリコンは地球上に豊富に存在し、シリコン系材料の大規模生産は長年行われてきた。しかし、シリコン系材料をリチウムイオン電池の負極として使用することは、単純なプロセスではないため非常に困難である。様々な産業用途でシリコン系材料を負極として使用するには、いくつかの課題を克服しなければならない。

シリコンを負極として使用する際の最大の課題は、リチウム化（放電）時に最大300%に達する大幅な体積膨張である。シリコンの著しい体積変化は、リチウムがシリコン系負極電池に挿入される際に高電圧を誘発する可能性がある。

このような大きな体積変化は、シリコン負極の破断・亀裂、破断面における固体電解質界面（SEI）層の破壊・再生、電気伝導度の低下など、複数の結果を招く可能性があります。これらの要因と電気化学的特性への影響は、現在「化学機械的効果 再生、電気伝導性の劣化などです。これらの要因と電気化学的特性への影響は、現在「化学機械的効果」として広く認識されており、電池システムの急速な容量低下に直接寄与します。

セグメンテーション

容量別分析

3000 mAh/g超セグメントは、最終用途産業からの需要拡大により勢いを増す見込み

容量別では、市場は<=3000 mAh/gと>3000 mAh/gに区分される。

予測期間中、>3000 mAh/gセグメントがシリコン負極市場の支配的シェアを獲得すると見込まれる。これらの負極は、グラファイト負極と比較して、グラム当たりの容量（mAh/g）が最大10倍、体積容量（mAh/cc）が最大3倍高い。シリコンは、従来のグラファイト負極と比較して最高の理論容量（4200 mAh/g）を有することから、最も魅力的な高容量負極材料の一つとして台頭している。

しかし、シリコンの高い比容量により、リチウムとの合金化では大きな体積変化（300%以上）が生じます。この極端な体積変化は電極の深刻な亀裂や崩壊を引き起こし、容量の大幅な損失につながります。

最終用途産業別分析

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EV向け製品需要の増加により、自動車セグメントが市場を支配すると予測

最終用途産業に基づき、市場は自動車、民生用電子機器、エネルギー・電力、産業用、その他に分類される。

急成長する自動車産業は、シリコン負極の消費を劇的に増加させています。例えば、パンデミック後の期間では、高級車や電気自動車の需要が大幅に増加しています。電気自動車のバッテリーメーカーは、容量がより大きいシリコンを、負極のグラファイトに置き換えています。

エレクトロニクス分野は大きな市場シェアを占めており、予測期間中に著しいCAGRを記録すると予想される。都市部人口の拡大、可処分所得の増加、強固なサプライチェーン、インターネット普及率の上昇が、同地域における電子機器の需要を大幅に押し上げるだろう。さらに、パンデミックによるデジタル化の大規模な普及が市場成長を牽引する主要因となる見込みです。エネルギー・電力セグメントは2022年に16.3%のシェアを占めると予測されています。

国別インサイト

2022年、米国シリコン負極材市場はより大きな市場シェアを占めた。自動車セクターは米国シリコン負極材市場の重要な推進力となる見込みである。可処分所得の増加や同国における自動車産業の高度な発展といった要因が、製品需要を効果的に後押ししている。さらに、国内で事業を展開する多くの企業が、高品質製品の開発に向けた研究開発活動に取り組んでおり、これが製品需要を押し上げると予想される。

カナダにおけるシリコン負極の販売増加は、同国の自動車産業および電子産業からの製品需要拡大に起因する。高品質で長寿命な製品への需要増加が、同国市場の成長を牽引すると予測される。さらに、電気自動車向けバッテリーの需要拡大が、同国市場の進展を促進すると見込まれる。

主要業界プレイヤー

主要プレイヤーは、堅調な収益成長を達成するため研究開発活動に投資している

この市場は統合が進んでおり、少数の確立されたサプライヤーが市場シェアの大半を占めている。市場で活動する主要企業は、Amprius Technologies、Enevate Corporation、Sila Nanotechnologies, Inc.、Targray Technology International、SiFAB/Alkegenである。ほとんどの企業は、製品の革新と収益成長を達成するために、広範な研究開発活動に多額の投資を行っている。

市場参加者は、広範な流通ネットワーク、規制に関するノウハウ、サプライヤーを有する国際的・地域的なプレイヤーと激しく競合している。さらに、多くの企業が既存市場の拡大を図るため、他の市場リーダーとの買収や戦略的提携に関する契約を締結している。

主要企業プロファイル一覧：

• Amprius Technologies (米国)
• Enevate Corporation (米国)
• Sila Nanotechnologies Inc. (米国)
• ターグレイ・テクノロジー・インターナショナル (カナダ)
• SiFAB / Alkegen (米国)
• NanoGraf Corporation (米国)
• HPQ Silicon (カナダ)
• ADVANO (米国)
• APPLIED MINERALS INC. (米国)
• California Lithium Battery (米国)
• エノヴィックス・コーポレーション (米国)
• EoCell, Inc (米国)
• Group 14 (米国)
• NEO Battery Materials LTD (カナダ)
• NEXEON LTD (英国)
• OneD Battery Sciences (米国)
• Solid Power, Inc (米国)
• Ionblox Inc. (米国)

業界の主な動向:

• 2023年3月- Enovix Corporationは、マレーシア・ペナンに初の量産工場（Fab-2）を設立すると発表しました。この新製造施設は生産量の拡大と大規模化を支援することを目的としており、2024年までに生産開始が見込まれている。
• 2022年10月- Enevate CorporationとLightning Motorcyclesは、リチウムイオン電池セルの強化と商業化を目的とした戦略的提携を発表した。この提携は充電時間の短縮と既存の公共充電インフラの改善による革新をもたらすことを目指している。
• 2022年10月- エネベート・コーポレーションと、深層技術スタートアップで船舶推進システムの革新企業であるシーレンス（Sealence）は、船舶用途向け高性能電池セルに関する協業を発表。DeepSpeedと名付けられたこのプロジェクトは、250馬力から1,300馬力の出力を実現する高出力推進システムを備えた世界特許技術である。
• 2022年5月- メルセデス・ベンツは、Gクラス電気自動車向けシリコン負極化学の開発にSila Nanotechnologiesの技術を導入すると発表。この統合により、同社の電気自動車ラインナップに革新をもたらし、新たなバッテリー技術オプションを確立することで、EV自動車メーカーのリーダーとなることが期待された。
• 2021年9月- ユニフラックス・ホールディング社の子会社であるアルケゲンは、インディアナ州中北部のユニフラックス施設において、シリコン繊維負極電池技術の大規模製造ライン第一段階を完成させた。この新施設は、同社の製品ポートフォリオ拡大と電池産業変革の目標達成を支援するために設立された。

レポートのカバー範囲

An Infographic Representation of 北米シリコンアノード市場

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本調査レポートは市場の詳細な分析を提供し、主要企業、製品生産能力、最終用途産業などの重要な側面に焦点を当てています。また、最新の市場動向に関する洞察を提供し、重要な業界の発展を強調しています。上記の要因に加え、本レポートは近年における北米市場の成長に寄与している様々な要因を網羅しています。

本レポートには、地域別および国別の収益成長に関する過去データと予測が含まれており、業界の最新市場動向と機会を分析しています。

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