고체 전해질 시장 - 재료, 형태, 응용 분야별 - 글로벌 전망, 2025-2034

보고서 ID: GMI13971   |  발행일: May 2025 |  보고서 형식: PDF
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고체 전해질 시장 규모

글로벌 고체 전해질 시장은 2024년에 2,370만 달러로 평가되었으며 2034년까지 6,170만 달러에 이를 것으로 예상되며 CAGR 10.1%로 성장할 것으로 예상됩니다. 고체 전해질은 고체 배터리에 사용되는 혁신적인 재료로, 기존 리튬 이온 배터리에 존재하는 액체 또는 겔 전해질을 대체합니다. 이러한 고체 전해질을 사용하면 가연성 위험을 제거하여 안전성을 높이는 동시에 더 높은 에너지 밀도, 더 빠른 충전 및 더 긴 수명을 가능하게 합니다. 

Solid-State Electrolytes Market

전기 자동차(EV)로의 임박한 시장 변화는 고체 전해질의 성장을 촉진하는 가장 중요한 요인 중 하나입니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 전기차는 2024년 전 세계적으로 1,700만 대가 판매되어 전체 자동차 판매량의 20%에 가까운 20%를 차지할 것으로 예상되며, 2025년까지 25%를 넘을 것으로 예상됩니다. 인도에서는 전기차 보급률이 2020년 0.7%에서 2024년 6.3%로 증가했으며 500만 대 이상의 등록된 전기차가 있습니다. 이러한 급증은 위험이 없고 우수한 배터리에 대한 강력한 수요를 보여주며, 첨단 에너지 저장 시스템에서 고체 전해질의 역할을 공고히 합니다.

기존의 리튬 이온 배터리는 이미 열 폭주 및 화재 문제와 같은 안전 문제를 제기했습니다. 이는 이제 열 폭주 및 화재 위험과 관련이 있어 배터리 안전성 향상을 요구합니다. 고체 배터리는 충전식 불연성 고체 전해질이 누출 위험이 없고 열 안정성이 향상되어 누출 위험을 해결합니다. 향상된 신뢰성으로 인해 EV 애플리케이션 및 소비자 가전, 기술 및 사용자가 신뢰할 수 있는 배터리를 사용하는 장비의 안전에 성능이 매우 중요합니다.

세라믹 및 고분자 복합 황화물 이온 전도체의 도입은 활성 물질과의 호환성을 향상시키고 이온 전도도를 증가시키는 고체 전해질의 돌파구입니다. 성능과 전고체 배터리 운영 효율성에 대한 명백한 이득은 시장에서의 입지를 불가피하게 만듭니다.

고에너지 밀도 등급 배터리에 대한 필요성 증가는 향상된 고체 전해질과 함께 안전성 강조 및 향상된 EV 수용성과 결합되어 완벽한 조건을 만듭니다. 정부 정책도 첨단 기술을 추구하기 때문에 계약이 더 쉬워집니다.

고체 전해질 시장 동향

  • 전략적 파트너십을 통한 상용화 가속화: 파트너십 시너지 효과를 통해 주요 자동차 및 에너지 기업의 전고체 배터리와 관련된 기술 문제를 해결하고 있습니다. 예를 들어, Toyota와 Idemitsu는 2027년 또는 2028년경을 목표로 전고체 배터리를 개발하고 상용화하기 위해 협력했습니다. 이 파트너십은 Idemitsu의 강력한 재료 전문 지식과 Toyota의 생산 능력을 활용하여 안정적이고 균열에 강한 배터리를 만드는 업계 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 
  • 제조 공정의 개선: 고체 전해질 제조의 새로운 공정은 품질과 제조 가능성을 개선하고 있습니다. 한국전기연구원(KERI) 연구팀은 고체 전해질 처리 시간과 비용을 50% 이상 절감하고 품질을 2배로 높일 수 있는 습식 합성 방법을 개발했습니다. 이러한 간소화된 접근 방식은 대량 생산 및 상업화 노력과 관련하여 매우 가치가 있습니다.
  • 바이오 기반 고체 전해질의 출현: 고체 나트륨 배터리에 사용되는 기존 재료에 대한 대체 재료는 바이오 기반 고체 전해질의 개발을 통해 연구되고 있습니다. 메릴랜드 대학교(University of Maryland)의 연구원들은 기존의 리튬 이온 배터리 대신 전해질에 대해 보다 지속 가능한 바이오 기반 재료를 통합한 새로운 NASICON 기반 고체 나트륨 배터리 아키텍처를 개발했습니다. 
  • 고성능 전고체 배터리 제조 발전: 전고체 배터리의 운영 및 성능 벤치마크를 개선하는 데 중점을 두고 Stellantis와 다른 회사들이 적극적으로 추진하고 있습니다. 전기차 도입은 스텔란티스와 스타트업 팩토리얼(Factorial)이 파트너십을 맺은 전고체 배터리 개발의 이점을 누릴 수 있다. 팩토리얼(Factorial)과 스텔란티스(Stellantis)는 18분 만에 급속 충전할 수 있고, 375Wh/kg의 에너지 밀도를 자랑하며, 넓은 온도 범위에서 검증된 신뢰성을 갖춘 전고체 배터리를 개발했다.

관세 영향

관세는 생산 비용, 공급망 안정성 및 글로벌 경쟁력에 영향을 미쳐 고체 전해질 시장에 큰 영향을 미칩니다. 고체 배터리는 리튬, 코발트 및 희토류 원소와 같은 핵심 물질에 의존하기 때문에 종종 해외에서 조달하거나 가공하기 때문에 수입품에 대한 관세는 제조업체의 원자재 비용을 증가시킬 수 있습니다. 이로 인해 배터리 부품의 가격이 상승하여 전기 자동차(EV) 및 소비자 전자 제품과 같은 부문의 채택이 둔화될 수 있습니다.

관세를 부과하는 지역에서 국내 생산업체는 외국 경쟁업체로부터 단기적인 보호를 받을 수 있으며, 이는 고체 전해질 생산에 대한 국내 투자를 장려할 수 있습니다. 그러나 다른 국가의 보복 관세는 시장 접근을 제한하여 수출을 방해하고 성장을 저해할 수 있습니다. 또한 무역 정책을 둘러싼 불확실성은 연구 개발에 대한 장기적인 투자를 저해할 수 있습니다.

전 세계적으로 관세는 공급망을 파편화할 수 있으며, 기업은 대체 소싱을 찾거나 제조 위치를 변경해야 하므로 물류 복잡성이 증가할 수 있습니다. 전반적으로 관세는 일부 국내 시장에 전략적 이점을 제공할 수 있지만 일반적으로 비용을 증가시키고 시장의 효율적인 확장에 문제를 제기합니다.

고체 전해질 시장 분석

Solid-State Electrolytes Market Size, By Material, 2021-2034 (USD Million)

재료별 시장은 무기 고체 전해질, 고분자 기반 고체 전해질, 복합 고체 전해질, 고분자-세라믹 복합 재료 및 하이브리드 고체 전해질로 분류됩니다. 무기 고체 전해질은 2024년 시장 점유율의 39.4%를 차지했습니다.

  • 무기 고체 전해질은 더 나은 이온 전도성, 열 안정성 및 기계적 강도를 제공하여 전기 자동차(EV) 및 그리드 수준 에너지 저장과 같은 고성능 응용 분야에 적합하기 때문에 고체 전해질 시장을 주도합니다.
  • 리튬 금속 양극이 있는 이러한 재료는 다른 금속 산화물, 황화물 기반 전해질과 함께 에너지 밀도와 방전 주기의 깊이를 높여 EV 시장에 중요한 배터리 수명을 향상시킵니다. 
  • 불연성 특성은 액체 전해질 시스템과 관련된 위험을 완화합니다. 현재 생산 시스템과의 호환성은 제조 가능성을 향상시키고 휴대용 전력 시스템에 즉시 통합합니다.  

 

Solid-State Electrolytes Market Share, By Form,  (2024)

형태에 따라 고체 전해질 시장은 벌크/분말, 박막, 시트/멤브레인 등으로 분류됩니다. 벌크/파우더는 2024년 시장의 50.2%를 차지했습니다.

  • 시장은 가공의 용이성과 다양한 전극 재료와의 호환성으로 인해 벌크 또는 분말 형태의 고체 전해질이 지배적이며, 이는 고용량 배터리 시스템의 응용 분야를 확대합니다. 
  • 이 형태는 활성 물질 통합이 더 쉬워 구조적 밀도가 향상되어 자동차 및 고정식 저장 시스템의 대량 생산에 이상적입니다. 
  • 리튬 티오포스페이트 또는 가넷 유형의 화합물과 같은 활성 분말 전해질은 탁월한 이온 전도성, 기계적 강도 및 스톨 강도로 인해 차세대 배터리의 프로토타입에 사용됩니다. 

응용 프로그램을 기반으로 고체 전해질 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.

  • EV 주행 거리 증가, 충전 빈도 감소, 더 빠르고 안전하며 높은 에너지 밀도 배터리에 대한 전 세계적으로 증가하는 요구는 다른 모든 요구 사항을 무시하고 전기 자동차(EV)로 초점을 옮기고 있습니다.
  • 액체 리튬 이온 배터리는 누출 및 가연성 문제로 인해 모든 EV 플랫폼의 필수적인 부분으로 남아 있습니다. 이러한 배터리가 제공하는 이러한 낮은 위험은 액체 리튬 배터리를 훨씬 더 안전하고 효과적으로 만듭니다
  • 배출 목표와 차세대 수요를 충족하는 것은 자동차 제조업체에게 매우 중요하며, 이 영역과 자동차에 대한 투자는 향후 몇 년 동안 급증할 것으로 예상됩니다.  예를 들어, Toyota는 2027-2028년까지 전고체 배터리 구동 EV를 상용화할 계획입니다.
  • 국제에너지기구(International Energy Agency)의 보고서에 따르면 전 세계 자동차 판매량과 EV 판매량이 20%를 넘어서는 급증세를 보이며 1,700만 대를 넘어섰으며, 이는 전고체 배터리 시장도 상승세에 있을 것이라는 주장에 힘을 실어주고 있습니다.
U.S. Solid-State Electrolytes Market Size, 2021-2034 (USD Million)

미국 고체 전해질 시장은 2024년에 610만 달러로 집계됩니다.

  • 고체 전해질에 대한 북미 시장은 차세대 배터리에 대한 상당한 연방 자금 지원 연구와 국내 공급망 개발로 인해 미국의 영향을 많이 받습니다. 미국 에너지부의 배터리 제조 및 재활용 보조금 프로그램과 인플레이션 감축법(2022)을 통해 후원하는 전기 전고체 배터리는 미국 배터리 제조업체에 제공된 수백만 달러의 자금과 세금 공제로 인해 가속화된 속도로 혁신과 상용화를 진행하고 있습니다.
  • 시장 성장은 EV 및 방위 산업의 지출 증가에 의해 더욱 추진됩니다. 특히 포드와 제너럴모터스(GM)는 솔리드 스테이트 R&D 지출을 극적으로 늘렸다. 예를 들어, GM은 2027년까지 완전 고체 배터리 플랫폼으로 전환하는 것을 목표로 SES AI Corporation과 협력하여 하이브리드 고체-액체 전해질 배터리를 최초로 시장에 출시하고 있으며, 이를 통해 미국의 배터리 발전 위치를 강화하고 있습니다.
  • 국내 소비자의 증가 추세는 고속 충전, 최고 수준의 안전성, 긴 주행 거리를 요구하는 전기 자동차로 옮겨갔으며, 이 모든 것은 솔리드 스테이트 기술을 통해 가능해졌습니다. 환경 문제와 함께 소비자 선호도의 변화와 깨끗한 교통 수단에 대한 접근성 향상으로 인해 자동차 제조업체는 전고체 배터리 시스템의 통합을 가속화해야 합니다.

고체 전해질 시장 점유율

이러한 긍정적인 통합 수준은 Toyota Motor Corporation, LG Energy, ProLogium Technology, QuantumScape 및 Samsung SDI와 같이 시장에서 합리적인 점유율을 차지하는 시장 참가자의 존재로 입증됩니다. 이러한 회사들 간의 주요 경쟁은 전고체 배터리의 에너지 용량, 안전 기능 및 대량 생산 용이성의 혁신을 통해 이루어집니다. 전기 자동차, 소비자 가전 제품 및 에너지 저장 시스템의 증가하는 요구 사항을 충족하기 위해 지속 가능한 공급망이 필요한 확장 가능한 자동차 등급 솔리드 스테이트 배터리를 달성하는 데 점점 더 많은 노력이 집중되고 있습니다.

고체 전해질 시장 기업

Toyota Motor Corporation 은 솔리드 스테이트 배터리를 연구하고 있습니다. Toyota는 드라이빙 레인지 및 워싱턴 주립 대학의 R&D 자원과 관련하여 열 안정성을 개선하기 위해 산화물 기반 고체 전해질을 개발하고 있습니다. 

LG화학 은 황화물 및 산화물 기반 고체 전해질을 EV 및 에너지 저장 시스템에 적용하기 위해 노력하고 있습니다. 이 회사는 상용화를 위한 확장 가능한 생산 및 배터리 플랫폼 통합의 제조 가능성을 목표로 합니다. 

ProLogium Technology 는 소비자 가전 및 전기 모빌리티를 대상으로 하는 고체 리튬 세라믹 배터리를 개발합니다. 이 회사의 독점적인 고분자 전해질 재료는 구조의 안전성, 에너지 밀도 및 유연한 폼 팩터를 강화합니다. 

QuantumScape 는 독점적인 세라믹 전해질 분리기를 갖춘 리튬-금속 고체 배터리 셀을 개발합니다. 그들의 주요 초점은 빠른 충전과 중량당 에너지 증가를 원하는 자동차 OEM입니다. 

삼성SDI 는 전기자동차의 초고안전성과 체적 에너지 밀도를 위해 노력하면서 첨단 고용량 양극 및 황화물 기반 전해질을 포함한 모든 전고체 배터리 개발에 주력하고 있습니다.

고체 전해질 산업 뉴스

  • 2025년 5월, Ampcera Inc는 고체 배터리 제조업체에 황화나노 고체 전해질 분말의 글로벌 선적을 시작하여 국제 배터리 공급망에서 입지를 공고히 함으로써 상업적 이정표를 달성했습니다. 
  • 2024년 1월, ProLogium Technology는 106Ah 실리콘 양극 배터리를 공개하고 고체 리튬 세라믹 배터리의 Giga 생산을 인스턴스화한 세계 최초의 회사가 되었습니다. 이는 배터리 산업 변혁의 새로운 변혁적 성취를 의미합니다. 
  • 2024년 7월, 홍콩 과학기술대학교(Hong Kong University of Science and Technology)의 직원이 탁월한 이온 전도성과 리튬 이온 수송을 나타내는 고급 iCOF/PIL 폴리머를 개발하면서 고체 리튬 금속 배터리의 연구 개발이 가속화되었습니다.  
  • 2024년 6월, TDK Corporation은 CeraCharge 제품 라인을 업랜드로 확장하여 웨어러블 및 코인 크기 배터리로 확장하기 위한 요구 사항을 능가하는 1,000Wh/L, 100배 증가, 고체 에너지 밀도를 달성했다고 발표했습니다. 
  • 2023년 10월, 2027-2028년까지 Idemitsu Kosan과 Toyota는 전기 자동차용 모든 전고체 배터리를 판매할 계획이며 그 목표를 향한 협력을 공개적으로 확인했습니다. 고체전해질의 대량생산을 위한 기술 개발에 중점을 둘 것입니다.

고체 전해질 시장 조사 보고서에는 다음 부문에 대한 2021-2034년 동안 백만 달러의 수익 및 킬로 톤 측면의 볼륨 측면에서 추정 및 예측과 함께 업계에 대한 심층적인 적용 범위가 포함되어 있습니다.

시장, 재료별

  • 무기 고체 전해질
    • 산화물 기반 전해질
      • LISICON 타입
      • NASICON- 타입
      • 페로브스카이트형
      • 석류석류석 (LLZO)
      • 다른
    • 황화물 기반 전해질
    • 티오-리시콘
    • 아르기로다이트-타입
    • Li2S-P2S5 글라스세라믹
    • 다른
    • 할로겐화물 기반 전해질
    • 다른
  • 폴리머 기반 고체 전해질
    • 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 기반
    • 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 기반
    • 폴리카보네이트 기반
    • 다른
  • 복합 고체 전해질
  • 고분자-세라믹 복합재
    • 고분자-무기염 복합체
    • 세라믹-세라믹 복합재
    • 다른
  • 하이브리드 고체 전해질

시장, 형태별

  • 벌크/파우더
  • 박막
  • 시트/멤브레인
  • 다른

응용 프로그램별 시장

  • 전기차
    • 승용차
    • 상용차
    • 이륜차
  • 소비자 가전 제품
    • 스마트폰 및 태블릿
    • 랩톱 및 컴퓨터
    • 웨어러블 장치
    • 다른
  • 에너지 저장 시스템
    • 거주에 관한
    • 광고 방송
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  • 중동 및 아프리카 
    • 사우디아라비아
    • 남아프리카 공화국
    • 아랍 에미리트 연방

 

저자:Kiran Pulidindi , Kavita Yadav
자주 묻는 질문 :
세계 고체 전해질 시장은 얼마나 큰가요?
고체 전해질의 글로벌 시장 규모는 2024년 USD 23.7백만 달러에 달하며, 10.1%의 CAGR에서 성장한 2034년까지 61.7백만 달러에 달하는 것으로 예상됩니다.
무기 고체의 시장 점유율은 무엇입니까?
미국 고체 전해질 산업은 얼마입니까?
고체 전해질 시장에서 탁월한 플레이어는 누구입니까?
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