실리콘 애노드 시장 - 재료, 배터리 유형, 응용 분야별 - 전 세계 전망, 2025-2034

실리콘 양극 시장 규모

글로벌 실리콘 양극 시장은 2024년에 49억 달러로 평가되었으며 2034년까지 97억 달러에 이를 것으로 예상되며 7.1%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 실리콘 양극은 에너지 밀도와 성능을 향상시키기 위해 리튬 이온 배터리에 주로 사용되는 고급 배터리 재료입니다. 실리콘은 이론적으로 약 3,600mAh/g을 제공할 수 있으며, 이는 372mAh/g만 제공할 수 있는 표준 흑연 양극보다 거의 10배 더 많습니다.

이는 개선된 에너지 저장 기술 개발의 거대한 도약입니다. 지속적으로 발전하는 전기 자동차(EV) 시장은 고성능 배터리 소재에 대한 주요 수요 동인 중 하나입니다. 국제에너지기구(IEA)는 2023년 전기차 판매량이 1,400만 대를 넘어섰다고 밝혔다. 그들은 2024년 말까지 판매량이 1,700만 대에 이를 것으로 예상합니다. EV 채택에 대한 이러한 놀라운 변화는 더 긴 범위와 더 빠른 충전을 제공하는 보다 효율적인 배터리에 대한 수요를 증가시키며, 이 두 가지 모두 실리콘 양극을 통해 달성할 수 있습니다.

EV 시장이 성장함에 따라 배터리 에너지 밀도는 고객 수요를 동시에 충족하기 위해 증가해야 합니다. 미국 에너지부(DOE)는 이미 Battery500 컨소시엄 프로그램에서 EV 배터리의 에너지 밀도를 500Wh/kg로 현재 리튬 이온보다 훨씬 높다는 목표를 세웠습니다. 실리콘 양극 재료는 용량 저장 기술을 증가시킬 수 있는 명확한 경로를 가지고 있기 때문에 이러한 목표를 달성하는 데 확실히 도움이 될 것입니다. 이 목표는 미국 DOE의 차량 기술 사무소에서 추정한 리튬 이온 배터리의 비용 감소로 더 달성 가능하며, 이는 2008년에서 2022년 사이에 가격이 89% 하락한 것으로 추정됩니다. 비용이 저렴하기 때문에 실리콘과 같은 차세대 소재를 경제적으로 도입할 수 있어 시장 활용을 촉진할 수 있습니다. 

이러한 모든 변화는 정부 정책과 개입의 도움을 받습니다.  EU의 Fit for 55 패키지와 미국 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act)은 국내 배터리 생산과 병행하여 무공해 차량 목표를 장려함으로써 고성능 음극재에 대한 수요를 간접적으로 구축합니다. 동시에, DOE의 Advanced Battery R&D와 같은 정부 R&D 이니셔티브는 실리콘 양극(예: 팽창 및 분해를 완화하기 위한 나노 구조 복합재)에 대한 연구를 촉진하고 있습니다. 정책, 기술 및 시장 동인의 융합은 글로벌 실리콘 음극 시장의 발전을 촉진하고 있습니다.

실리콘 양극 시장 동향

• 전고체 배터리의 통합: 고체 배터리에 실리콘 양극을 채택하는 것은 탁월한 에너지 밀도와 안전 특성으로 인해 가속화되고 있습니다. 전고체 배터리는 또한 주류 사용 벤치마크에서 배터리 하우징 실리콘 시스템을 능가하는 현대 리튬 이온 시스템을 능가하는 성능으로 인해 에너지부(DOE)의 에너지 저장 그랜드 챌린지에서 관심 있는 중점 영역으로 간주됩니다. 실리콘과 고체 전해질의 통합은 차세대 배터리 아키텍처에 대한 지원 범위를 증가시킵니다.
  
• 배터리 국내 제조에 관한 정책 변화: 외부 공급망에 대한 의존도를 줄이기 위해 정부는 실리콘 기반 양극을 포함한 첨단 부품의 국내 생산을 촉진하고 있습니다. 초당적 인프라법(Bipartisan Infrastructure Law)의 일환으로 미국의 배터리 재료 공급망을 강화하기 위해 미화 70억 달러 이상의 자금이 배정되었습니다. 따라서 실리콘 양극을 제조하기 위한 혁신과 용량 성장은 국경 내에서 이루어집니다.
  
• 나노 구조화 및 복합 재료 혁신을 통한 실리콘 기반 양극: 연구 시도는 충방전 주기를 거칠 때 실리콘의 체적 팽창 문제를 해결하는 데 전념하고 있습니다. 실리콘-탄소 복합재로 강화된 나노 구조 실리콘은 정밀한 성형을 위해 미세 가공을 거치며 견고한 실리콘 프레임은 DOE의 과학 사무소의 지원을 받기 위해 주장되며, 따라서 주장된 생명선 측정을 느슨하게 한다고 주장하는 사이클의 베어링 파워를 증가시켜 상업적으로 이러한 성과는 신뢰성 외에도 향상된 사이클 수명의 솔루션을 제공합니다.
  

관세 영향

관세는 전 세계 실리콘 양극 시장에 큰 영향을 미치며, 특히 차세대 리튬 이온 배터리에서 이 소재의 중요성이 커지고 있기 때문입니다. 미국과 중국과 같은 국가가 실리콘 금속 또는 관련 부품과 같은 원자재에 대한 관세를 부과하거나 조정함에 따라 제조업체는 변동하는 생산 비용에 직면해 있습니다. 이러한 무역 장벽은 공급망을 혼란에 빠뜨리고, 가격을 인상하며, 특정 업체, 특히 소규모 또는 신흥 기업의 경쟁력을 제한할 수 있습니다.

주요 생산 허브인 아시아에서 수입되는 실리콘 또는 배터리 등급 재료에 대한 높은 관세는 북미 및 유럽 제조업체의 비용을 증가시켜 실리콘 음극 기술의 채택을 늦출 수 있습니다. 반대로, 관세는 국내 투자와 현지 공급망 개발을 장려하여 수입에 대한 의존도를 줄일 수도 있습니다.

혁신 주도 스타트업의 경우, 관세 불확실성은 추가적인 위험을 야기하여 잠재적으로 투자자를 단념시키고 상업화를 늦출 수 있습니다. 반면, 공급망이 다각화된 대기업은 더 쉽게 적응할 수 있습니다. 궁극적으로 관세는 국내 산업을 보호하는 것을 목표로 하지만, 시장에서의 입지는 지역 전략과 시장 포지셔닝에 따라 도전과 기회를 모두 창출할 수 있습니다.

실리콘 양극 시장 분석

재료별 시장은 실리콘 나노 입자, 실리콘 나노 와이어/나노 튜브, 실리콘-탄소 복합 재료, 실리콘 산화물/SiOx, 실리콘 박막 등으로 분류됩니다. 실리콘-탄소 복합재는 2024년 시장 점유율의 30%를 차지했습니다.

• 실리콘-탄소 복합재는 뛰어난 구조적 안정성과 사이클 성능으로 인해 실리콘 양극 부문을 선도하고 있으며, 충방전 주기 동안 순수 실리콘에서 발생하는 체적 팽창 문제를 해결합니다. 이 복합재는 더 나은 전기 전도성과 기계적 견고성을 제공하므로 고성능 리튬 이온 배터리에 상업적으로 유망합니다.
  
• 전도성을 유지하면서 실리콘 팽창을 완충하는 탄소 매트릭스 능력은 안정적이고 긴 주기 성능을 요구하는 미래 EV 배터리에 필수적입니다.

배터리 유형에 따라 실리콘 양극 시장은 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 전고체 배터리 등으로 분류됩니다. 리튬 이온 배터리는 2024년 시장의 58.3%를 차지했습니다.

• 포트에서 실리콘 양극의 사용은 리튬 이온 배터리가 포트 시장을 지배하기 때문에 전기 자동차, 휴대용 전자 제품 및 에너지 저장 시스템 산업으로 인해 확장됩니다.
  
• 리튬 이온 배터리와 함께 실리콘 양극을 사용하면 제조 공정에 대한 최소한의 수정으로 현재의 기존 시스템에 통합할 수 있습니다.
  
• 납땜을 위해 실리콘 양극을 사용하는 리튬 이온 배터리는 향상된 주행 거리와 장치 수명을 제공합니다. 그 이유는 임계 에너지 및 스칼라 밀도 향상, 범위 효율성 증대, 장치 수명 연장 때문입니다.
  
• 실리콘 기반 양극 혼합물로 최적화된 리튬 이온 전지의 상업적으로 이용 가능하고 확장 가능한 버전의 지속적인 개선은 상용화 및 확장성을 지원합니다.
  
• 실리콘 양극 기술은 전극에 결합 된 규산염 변경을 필요로하기 때문에 실리콘 양극 기술을 사용하여 전극을 변경할 수 있으며, 결합 된 실리콘을 사용하여 구조적으로 형성되는 수많은 흡기 흑연 전극을 사용하기위한 방법을 설명합니다. 
  

응용 프로그램을 기반으로 실리콘 양극 시장은 전기 자동차, 소비자 전자 제품, 에너지 저장 시스템, 의료 기기, 항공 우주 및 방위 및 기타 등으로 분류됩니다. 전기 자동차는 2024년 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있습니다.

• 자동차 산업은 긴 주행 거리를 제공하는 고급 고밀도 에너지 배터리를 필요로 하는 완전 전기 자동차에 대한 사용이 증가하고 있기 때문에 실리콘 양극에 대한 가장 큰 시장 점유율을 보유하고 있습니다. 
  
• 전기 자동차 배터리 내의 실리콘 화합물은 기존 흑연보다 거의 10배 더 많은 용량을 제공하여 EV 배터리 성능을 크게 향상시키기 때문에 매우 중요합니다. 
  
• 자동차 제조업체는 다가오는 EV 플랫폼 세대에 실리콘 양극을 통합하기 위해 재료 및 배터리 공급업체와 적극적으로 협력하고 있습니다. 
  
• 자동차 산업은 차량의 수명 주기 가치, 고속 충전 효율 및 전반적인 성능을 개선하기 위해 항상 노력하고 있으며, 이는 실리콘 기반 음극 재료를 사용하여 간소화할 수 있습니다. 
  
• 전기 자동차 인프라, 배터리 개발 및 혁신에 대한 높은 투자 수준은 실리콘 음극 기술의 채택 및 상용화를 위한 핵심 부문을 만드는 차량 애플리케이션을 주도하고 있습니다.

미국 실리콘 양극 시장은 2024년에 10억 달러를 차지할 것으로 예상됩니다.

• 미국은 북미 실리콘 음극 시장에서 견인력을 얻고 있습니다. 이는 초당적 인프라법(Bipartisan Infrastructure Law) 및 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act)과 같은 프로그램을 통해 국내 배터리 제조에 제공되는 강력한 연방 지원에 의해 뒷받침됩니다. 이 두 가지 행위는 미국 경제가 정교한 배터리와 전기 자동차의 추가 개발을 촉진하도록 장려합니다.
  
• 수많은 자동차 및 배터리 제조업체와 함께 고급 연구 개발 투자와 함께 미국 전기 자동차 산업의 수요는 이 지역에서 혁신을 창출하고 실리콘 양극을 상업적으로 통합합니다.
  
• 또한 더 빠른 충전과 장거리 전기 자동차를 찾는 소비자가 증가함에 따라 고성능 배터리 소재에 대한 필요성이 높아졌습니다. 이러한 새로운 변화는 실리콘 음극에 대한 OEM 및 공급업체의 관심을 강화하고 있으며, 이는 미국에서 높아진 시장 지속 가능성 기대치에 부합합니다.
  

실리콘 양극 시장 점유율

실리콘 양극 시장은 Sila Nanotechnologies, Amprius Technologies, Wacker Chemie, Enovix 및 Enevate Corporation과 같은 회사와 통합되어 재료 기능 및 생산 확장성 향상 경쟁을 벌이고 있습니다. 경쟁의 초점은 주로 현재 리튬 이온 배터리 생산 라인에서 에너지 밀도, 주기 수명 및 제조 가능성을 높이는 것입니다. 혁신은 전기 자동차 및 휴대용 소비자 가전에 대한 엔지니어링 요구 사항의 제약 내에서 실리콘의 체적 팽창 문제에 대한 솔루션을 계속 개발하고 있습니다.

실리콘 양극 시장 회사

Sila Nanotechnologies 는 리튬 이온 배터리의 기존 흑연 양극을 대체하고 훨씬 더 높은 에너지 밀도를 달성할 수 있는 새로운 실리콘 지배적 복합 양극 재료를 연구하고 있습니다. 주요 초점은 자동차 및 소비자 전자 제품이지만 미국 국내 생산 공장을 통해 제조를 상업적으로 확장할 계획이기도 합니다.

Amprius Technologies 는 고용량 실리콘 양극 개발에 탁월하기 위해 독점적인 실리콘 나노와이어 구조를 적용합니다. 이러한 소재는 전기 항공, 드론 및 고성능 웨어러블에 필요한 에너지 밀도 및 충전 시간에 대한 중요한 요구 사항을 충족합니다. 그들은 여전히 파일럿 생산에 있지만 대규모 제조로 전환할 계획입니다.

Wacker Chemie 는 고순도 실란 및 폴리머 실로폰을 생산 및 개발하고 있으며 차세대 배터리를 위한 실리콘 기반 양극 서비스를 제공하고 있습니다. Wacker는 재료 화학 및 산업 공정 상용화에 대한 노하우를 결합하여 호황을 누리고 있는 배터리 생산업체 및 연구 기관 시장에 부응하고 있습니다.

Enovix 는 팽창 문제를 해결하는 수정된 배터리 설계를 기반으로 완전 활성 실리콘 양극이 있는 리튬 이온 배터리를 개발합니다. 그들의 목표 시장은 모바일 및 웨어러블 애플리케이션이며, 고급 체적 에너지 밀도 목표와 오래 지속되는 사이클 수명을 갖추고 있습니다.

Enevate Corporation은 초고속 충전 리튬 이온 배터리를 위한 실리콘 지배적인 복합 양극을 만드는 데 전념하고 있습니다. 이 솔루션은 더 큰 에너지 밀도와 더 적은 충전 시간을 제공하므로 전기 자동차에 매우 적합합니다. 이 회사는 배터리 및 자동차 파트너와 협력하여 주류 플랫폼 전반에 걸쳐 기술을 구현하고 있습니다.

실리콘 양극 산업 뉴스

• 2025년 5월, BASF와 Group14 Technologies는 BASF의 Licit의 바인더와 Group 14의 SCC55를 통합한 실리콘 양극 배터리용 완전 개발 솔루션을 보고했습니다. 그들은 높은 에너지 밀도의 고속 충전, 45°C에서 500회 이상의 사이클, 실리콘 배터리 채택 가속화를 포함하는 뚜렷한 이정표에 도달했습니다.
  
• 2025년 5월, Himadri Speciality Chemicals는 호주의 Sicona Battery Technologies와 협력하여 인도 최초의 실리콘-탄소 양극 공장을 설립했습니다. 이번 파트너십은 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도 20% 증가와 충전 효율 40% 증가를 개선하는 Sicona의 SiCx 기술을 상용화하고 현지화하는 데 중점을 두었습니다.
  
• 2025년 5월, 배터리 기술 스타트업인 Volt14는 실리콘이 풍부한 양극의 생산을 늘리고 차세대 배터리 재료의 상용 출시를 준비하기 위해 기술 인력을 확대하기 위한 사전 시리즈 A 자금으로 미화 187만 달러를 조달했습니다.
  
• 2025년 3월, Amprius Technologies는 6.3Ah 21700 SiCore 원통형 실리콘 양극 셀을 Fortune 500대 기업 목록에 포함된 LEV 회사에 배송했습니다. 이 셀은 800사이클 수명으로 315Wh/kg의 에너지 밀도를 제공하고 기본 5.0Ah 셀보다 25%의 추가 용량을 제공하는 것을 기준으로 평가되었습니다.
  
• 2025년 2월, NEO Battery Materials는 로크웰 오토메이션과 함께 온타리오주 윈저에 위치한 Neo의 새로운 240톤 실리콘 음극 시설의 자동화 작업을 수행했습니다. 목표는 확장 가능한 첨단/제조 역량으로 미국 북동부의 공급망 격차를 해소하는 것입니다.
  
• 2025년 1월, NEO Battery Materials는 연간 5,000톤의 생산량을 낼 것으로 예상되는 캐나다 온타리오 최초의 첨단 실리콘 음극 공장 건설 계획에 대한 발표로 주목을 받았습니다. 
  
• 2024년 11월, 포스코그룹은 포항에 실리콘 음극 소재 공장을 준공했습니다. 연간 550톤의 생산 능력으로 현재 275,000대의 EV 생산을 지원할 수 있습니다. 이 성과로 전체 실리콘 음극 생산 공정을 완료하여 차세대 배터리 소재에 대한 경쟁력을 높였습니다.
  

실리콘 양극 시장 조사 보고서에는 다음 부문에 대한 2021-2034년 동안 킬로 톤 측면에서 미화 10억 달러의 수익 및 볼륨 측면에서 추정 및 예측과 함께 업계에 대한 심층적인 적용 범위가 포함되어 있습니다.

시장, 재료별

• 실리콘 나노 입자
• 실리콘 나노 와이어 / 나노 튜브
• 실리콘-탄소 복합재
• 산화규소/SiOx
• 실리콘 박막
• 다른

시장, 배터리 유형별

• 리튬 이온 배터리
  • 원통형 셀
  • 파우치 셀
  • 프리즘 세포 
• 리튬 폴리머 배터리
• 전고체 배터리
• 다른

응용 프로그램별 시장

• 자동차
  • 배터리 전기 자동차 
  • 플러그인 하이브리드 전기차 
  • 하이브리드 전기차 
  • 상용차  
• 소비자 가전 제품
  • 스마트폰
  • 노트북 및 태블릿
  • 웨어러블 장치
  • 다른
• 에너지 저장 시스템
  • 거주에 관한
  • 광고 방송
  • 유틸리티 규모
  • 마이크로그리드 및 오프그리드
• 산업의
  • 전동 공구
  • 자재 취급 장비
  • 다른
• 항공우주 및 방위 산업
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