3D プリント電池の市場規模、シェア、成長、業界分析、種類別 (固体電池およびリチウムイオン電池)、用途別 (電子製品、輸送、航空宇宙およびドローン、エネルギー貯蔵およびその他)、および地域別の洞察と 2034 年までの予測

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3D プリントバッテリー市場レポートの概要

世界の3Dプリントバッテリー市場規模は2025年に3億4,900万米ドルで、2034年には157億8,000万米ドルに達すると予測されており、予測期間中に39.4%のCAGRを示します。

3D プリントされたバッテリー 3D プリントされたバッテリーは、積層造形で構築される新しい種類のエネルギー貯蔵製品であり、コストがかかるため従来のバッテリー製造方法では製造または構築できない、複雑でカスタマイズされた、多くの場合マイクロスケールのアーキテクチャを可能にします。これは、押出成形やステレオリソグラフィーなどのさまざまな技術によって行うことができ、アノード、カソード、電解質などのバッテリー要素を一体化した形状に直接堆積させることができます。

新型コロナウイルス感染症の影響

アディティブ・マニュファクチャリングによるパンデミックにより市場の成長が加速

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較して、すべての地域で予想を上回る需要が発生しています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

パンデミックは、切望していた肯定をもたらし、また、3D プリンティング (積層造形) の中核的利点を得たいという欲求を促進しました。これは、長く集中化されたグローバル サプライ チェーンがいかに脆弱であるか、また 3D プリンティングが非常に強力である機敏でローカライズされたオンデマンド製造がいかに必要であるかを明らかにすることで、3D プリンティングによる電池の製造に直接利益をもたらします。絶縁されたラピッドプロトタイプや医療部品を含む特殊なコンポーネントのプリントにおける 3D プリンティングの危機へのこの暴露は、複雑な形状を備えた高度にカスタマイズされた製品を製造する能力の説得力のあるケーススタディとして機能し、現在研究者や企業が 3D プリント電池のような複雑で高度に個別化された次世代のエネルギーコンポーネントを製造するためのより実現可能な技術として検討している環境を可能にするでしょう。

最新のトレンド

最終用途の生産から市場の成長を促進する

新しい市場の発展は、純粋なプロトタイピングから商品化および最終用途の生産への移行に焦点を当てており、最大の成長原動力は、高性能、軽量、カスタマイズされた形状のエネルギー貯蔵を必要とするEVおよび先進家庭用電化製品の需要の増加です。中心的な技術的優先事項の 1 つは、全固体電池技術と 3D プリンティングの迅速な進歩と組み合わせであり、積層造形プロセスを利用して複雑な 3D 構造を構築し、エネルギー密度と安全性を向上させることです。これは、Kavian プロセスなどの新しい製造システムを開発しているサクウ社とブラックストーン テクノロジー社が特徴としています。

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3D プリントバッテリー市場のセグメンテーション

タイプ別

種類に基づいて、市場は全固体電池とリチウムイオン電池に分類できます

• 全固体電池: 力強い成長と高い CAGR を記録すると予想されており、この市場で最も急成長しているセグメントとしてよく言われています。これは主に、ソリッドステート技術の本質的なメリットと 3D プリンティングの貢献によるものです。

• リチウムイオン電池: この部門は、実証済みのリチウムイオン電池の十分に精通した化学を利用し、それを 3D プリンティング技術の利点と組み合わせます。 3D プリントされたリチウムイオン電池の主な利点は、任意の複雑な形状やマイクロ格子電極構造を設計できることです。

用途別

アプリケーションに基づいて、市場は電子製品、輸送、航空宇宙およびドローン、エネルギー貯蔵およびその他に分類できます。

• 電子製品: 電子製品は主要な初期導入者であり、その需要のほとんどは、無駄なスペースを避け、デバイスの独自の設計を可能にするために、デバイス内の利用可能なスペースに合わせて成形できるコンパクトで高性能のバッテリーです。

• 輸送: 3D プリントされたバッテリーの重要かつ急速に拡大している用途は輸送業界、特に電気自動車 (EV) 業界です。そこでは形状を調整できる軽量バッテリーの製造が不可欠であるため、今後数年間で主要産業となるでしょう。

• 航空宇宙およびドローン: 3D プリントされたバッテリーを使用して、軽量製造と高エネルギー密度飛行の厳しいニーズを満たします。航空宇宙 (航空機や衛星など) では、性能と燃料効率を達成するためにコンポーネントの重量を最小限に抑えることが不可欠です。ドローン (UAV) の場合、飛行時間、積載量、敏捷性を最大化するには小型バッテリーが必要です。

• エネルギー貯蔵: これには主に定置型およびグリッドスケールのエネルギー貯蔵システムが含まれますが、他の非ポータブル貯蔵システムも含まれます。高い需要の背後にある理由は、再生可能エネルギー システムの成長と、余剰エネルギーを貯蔵する信頼性の高い効率的な方法を求める潜在的な要望です。

市場ダイナミクス

推進要因

カスタマイズと設計の柔軟性の要求市場の進歩を推進する

カスタマイズと設計の柔軟性の需要による3Dプリントバッテリー市場の成長の主要な推進要因の1つ。その主な理由の 1 つは、従来の方法では作成できなかった、非常にカスタマイズされた形状に適合したバッテリーを製造できる 3D プリントの明白な能力です。ウェアラブル、医療用インプラント、小型 IoT (Internet of Things) デバイスなど、スペースが重要な設計では、シャーシの非正方形の空きスペースに完全に収まるバッテリーと、未使用の体積が残るバッテリーとの間には、わずか 1 ミリメートルの違いが生じる可能性があります。 3D プリントを使用すると、設計者はデバイスのシャーシ内の利用可能な非正方形スペースに収まるバッテリーを設計でき、空き容量を排除し、エネルギー貯蔵を最大化できます。この設計の自由度はさらに内部バッテリー設計に適用され、電極の複雑な 3D 微細構造の開発が可能になり、従来の 2 次元電極設計に比べてエネルギー密度、出力、充電速度が劇的に向上します。

電気自動車（EV）産業の急増市場を拡大する

もう 1 つの強力な市場推進要因は、電気自動車に対する世界的な需要のブームです。 EV用の軽量バッテリー電極やハウジングなどのバッテリーパックとコンポーネントの大型、軽量、構造統合には大型バッテリーパックが必要となり、その開発は3Dプリンティングによって促進されています。さらに、この技術はより安全でエネルギー密度が高い全固体電池 (SSB) の開発にも不可欠です。

抑制要因

高コスト市場の成長に向けて

このビジネスの発展に対する大きな制約は、従来の電池製造に関連して生産スループットを最適化し、高コストを制御することが難しいことです。 3D プリンティングは、プロトタイプや少量の特殊な用途に比べて高速かつカスタマイズ性が高くなりますが、このプロセスは単一の家庭用電化製品や電気自動車市場 (ロールツーロール処理など) の高速大量生産と競合するには十分なほど高速でも安価でもありません。

全固体電池市場の成長へ

機会

この市場の機会要因の 1 つは、高性能の全固体電池 (ASSB) を商業的に大量に生産できる可能性があることです。

可燃性液体を電解質として使用する標準的なリチウムイオン技術は、固体電解質を使用するように変換することはできません。高度に制御された 3D 内部構造を作成するための複雑な材料要件と積層構造には、材料を豊富に含む方法で堆積し、高度に制御された 3D 内部構造を生成する 3D プリンティング技術の独自の能力が必要となるためです。

市場の成長に挑む大量生産

チャレンジ

この市場における最大の障害の 1 つは、従来の電池製造方法の大量生産と規模の経済に匹敵する大規模生産能力です。 3D プリンティングは設計が非常に柔軟で、ニッチな用途に合わせて高度にカスタマイズできますが、既存の積層造形技術はほとんどの場合、速度が遅く、単位当たりの金額がより高価であり、電気自動車や家庭用電化製品などの大衆市場セグメントで必要とされる大量生産にまだ最適化されていません。

この確立されたロールツーロール製造に速度とコストで匹敵することができないことは、安定した品質で再現性のある印刷されたマルチマテリアルコンポーネントの生産とそのようなコンポーネントの長期的な実行可能性という継続的な技術的課題と相まって、ニーズの高い市場でのその広範な使用に大きな制限を課しています。

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3D プリントバッテリー市場の地域的洞察

市場は主にヨーロッパ、ラテンアメリカ、アジア太平洋、北米、中東およびアフリカに分類されます。

• 北米

北米は、最大の市場シェアを持ち、研究開発（R&D）への多額の投資と技術の高い商業化率を通じて大きく貢献しており、これに主要な参加者であるため、3Dプリントバッテリー市場シェアで最も支配的な地域として浮上しています。米国は、特に軽量でカスタム形状のコンポーネントの必要性が高まっている航空宇宙および防衛分野、およびカスタマイズされた高性能バッテリーパックが必要とされる新興の電気自動車（EV）分野など、高価値の特殊な用途を専門としています。大手の 3D プリンティング機器メーカーが存在し、革新的な電池スタートアップ企業 (Sakuu など) が設立され、政府が先進的な製造に積極的に資金提供しているという事実により、この地域は新しい印刷プロセスや 3D プリンティング固体電池などの次世代化学の創出における先駆者であり続けています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパの影響は、持続可能性、高レベルの材料科学、国境を越えた研究協力に対するかなりの重点によって定義されます。同社は 3D プリンティング技術の特許リーダーであり、偉大な EV 市場にサービスを提供するために、独自の高性能で独立した国内バッテリーのサプライチェーンにも取り組んでいます。欧州の取り組みには、無溶剤製造プロセスや環境に優しい製造アプローチの開発、インダストリー 4.0 戦略としての 3D プリンティングの組み込みなどが含まれます。これは、ドイツや英国などの国々の製造経験と、政府の取り組み (EU のグリーン ディールやホライゾン ヨーロッパの取り組みなど) を組み合わせたもので、特に自動車産業や産業産業における高品質で複雑な要素の開発におけるイノベーションを推進するために使用されています。

• アジア

最も急速に成長している市場は、中国、日本、韓国などの製造大手が中心となっているアジア太平洋市場で、主にその巨大な製造能力と家庭用電化製品産業による高い需要により、大きな影響力を持っています。これらの国々は、遍在するスマート ガジェット、ウェアラブル、ポータブル電子機器の小型化に使用されるマイクロバッテリーや、カスタマイズされたフォームが重要な役割を果たしており、3D プリンティング技術の量と規模において中心的な役割を果たしています。イノベーションが強く奨励されている一方で（たとえば、中国では独自の 3D バッテリー製造プラットフォームを発明している企業など）、その影響は、すでに確立された大量生産ラインを簡素化する積層造形の急速な導入にも反映されており、急成長するバッテリー サプライ チェーンにおいて効率とコスト削減の両方に貢献しています。

業界の主要プレーヤー

イノベーションと世界戦略を通じて 3D プリント電池の状況を変革する主要企業

自動車産業は、この市場、特にEV需要の増加により、車両の航続距離を向上させ、車両の重量を軽減するために、軽量でカスタマイズ可能な高性能エネルギー貯蔵システムを必要とする主要な産業勢力です。その後、家庭用電化製品、航空宇宙・防衛産業がこれに続きます。ウェアラブル、スマートフォン、医療用インプラント、特殊化された航空機コンポーネントなどのデバイスには、3D プリンティングの利点である小型化の必要性とカスタマイズの形状と設計の柔軟性が不可欠であり、湾曲したスペースや狭いスペースに適合する独自の形状のバッテリーが非常に重要です。

プロファイルされた市場参加者のリスト

• Sakuu (U.S.)
• Blackstone Resources (Switzerland)

産業の発展

2024 年 7 月:2024年7月にSakuu CorporationとSK Onとのパートナーシップを発表。この提携は、Kavianコンクリート3Dプリンティングプロセスを適用してバッテリー電極を作成することに基づいています。これはSakuuの独自技術であり、電気自動車におけるより安全で、より持続可能で、より高性能なバッテリーセルの開発をさらに進めます。

レポートの範囲

この調査には包括的な SWOT 分析が含まれており、市場内の将来の発展についての洞察が得られます。市場の成長に寄与するさまざまな要因を調査し、今後数年間の市場の軌道に影響を与える可能性のある幅広い市場カテゴリと潜在的なアプリケーションを調査します。分析では、現在の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮され、市場の構成要素を総合的に理解し、成長の可能性がある分野が特定されます。

調査レポートは、市場の細分化を掘り下げ、定性的および定量的な調査方法の両方を利用して徹底的な分析を提供します。また、財務的および戦略的観点が市場に与える影響も評価します。さらに、レポートは、市場の成長に影響を与える需要と供給の支配的な力を考慮した、国および地域の評価を示しています。主要な競合他社の市場シェアなど、競争環境が細心の注意を払って詳細に記載されています。このレポートには、予想される期間に合わせて調整された新しい調査手法とプレーヤー戦略が組み込まれています。全体として、市場の動向に関する貴重かつ包括的な洞察を、形式的でわかりやすい方法で提供します。