市場調査レポート

世界のグラフェン電池市場(2025年~2033年):電池タイプ別、用途別、地域別

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世界のグラフェン電池市場規模は、2024年には1億8604万米ドルと評価され、2025年には2億4445万米ドルから2033年には21億7240万米ドルに達すると予測され、予測期間(2025年~2033年)中のCAGRは31.4%を記録する見通しです。

世界的に、グラフェン電池は最も早くエネルギーを蓄える選択肢となっている。 近年、電池を改善し、高効率のエネルギー貯蔵ソリューションを提供するためにグラフェンが実用化されたことで、世界市場が活性化している。

グラフェンは優れた導電性を持ち、驚くほど軽く、柔軟性に富み、表面積が広いため、大容量のエネルギー貯蔵に最適な素材である。 グラフェンをベースとしたリチウム硫黄電池やスーパーキャパシタなど、新しく強化された製品を生み出すための研究開発(R&D)が進められている。 急速充電容量、充電サイクルの向上、高温下での有効性、充電保持時間の延長などの特性から、グラフェンベースの電池は予測期間中に広く使用されるようになると予測される。 同市場は投資収益率に優れているため、多額の資金投入が見込まれる。

グラフェン電池市場の推進要因

電気自動車販売の増加

電気自動車は、自動車業界において急成長している分野である。 電気自動車の販売台数の増加は、高蓄電・高容量電池の需要を大幅に押し上げている。 自動車、自転車、スクーター、バイクなどの電気自動車を生産する自動車大手は、航続距離を伸ばし、充電時間を短縮した自動車を提供することに注力している。 グラフェン電池技術は、より長時間のエネルギー貯蔵と分配を可能にする。 グラフェン・電池は、電気自動車の長距離走行距離の拡大と充電時間の短縮を可能にするため、自動車業界で急速に普及している。 グラフェン・電池は、標準的なリチウムイオン・電池に比べて充電速度が速く、安全で爆発しにくい。

活況を呈する携帯電子機器市場

ポータブル・エレクトロニクスは活況を呈している。 携帯電子機器は、スマートフォン、ノートパソコン、ウォーキートーキー、携帯充電器、各種通信機器など幅広い製品で構成されている。 ポータブルエレクトロニクス市場におけるグラフェン電池の採用は、小さな電池体積でのエネルギー貯蔵容量の増加が大きな要因となっている。 また、グラフェン電池はメモリー効果を示さない。メモリー効果とは、電池を何度も充電すると最大エネルギーポテンシャルが低下する現象である。 グラフェンの柔軟な性質は、スマートフォン、タブレット、パワーエレクトロニクス機器、ノートパソコン、キンドル・リーダー、船外機などの携帯電子機器用の成形可能な電池の商業化を誘導しているが、これは決して遠い話ではない。

市場の阻害要因

グラフェン技術に対する認識不足

グラフェンを利用した電池は、その多様な特性と、これらの特性を適切に誘導することで理想的な電池となることから、まだ研究開発段階にある。 エネルギー貯蔵ソリューション業界では、グラフェンを電池に利用することについての認識がまだ不十分である。 そのため、グラフェンの汎用的な特性が電池に十分に取り入れられていない。 この要因は、この業界における技術の進歩により、予測期間中に影響を失うと予想される。 加えて、企業は、自動車、ポータブルエレクトロニクス産業、電力・エネルギー分野といった新しい産業分野でのグラフェン電池の潜在的な用途に関する認知度を高める努力をしている;

例えば、グラフェン電池はエネルギー分野ではあまり人気がなかったが、太陽電池への応用に関する研究が進んでいる。

主な機会

政府による研究開発投資の増加

グラフェン電池市場では、高蓄電グラフェンスーパーキャパシタ、成形可能グラフェン電池、グラフェンベースの太陽電池パネルなど、改良型製品の開発に向けた研究開発活動が盛んに行われている。 市場では、現在の電子部品の進化速度に対応できる電池やキャパシタなどのエネルギー貯蔵ソリューションの開発に苦戦している。 グラフェンの応用開発は、エネルギー貯蔵の新たな可能性、高い充電率、放電率をコスト効率よく実現し、世界市場を成長させるだろう。

地域別インサイト

ヨーロッパ 成長率30.3%の圧倒的地域

欧州は最も収益貢献が大きく、CAGR(年平均成長率)は30.3%と推定される。 欧州は、グラフェン製造企業が多く存在するため、市場シェアが最も高い。 さらに、多くの電池メーカーが存在することから、電池市場の成長率が最も高く、グラフェン電池市場の成長に寄与している。 さらに、欧州のエレクトロニクス市場の発展ペースは非常に速く、電動工具やポータブルガジェットなどのエレクトロニクス製品には低燃費のグラフェン電池が求められている。 欧州市場では電気自動車の販売が好調であり、ドイツ、オランダ、フランス、デンマーク、スウェーデンでは平均以上の成長が見込まれている。 英国には、グラフェンをベースとした電池の研究を進める欧州で最も著名なメーカーがある。 英国の主要なグラフェン製造企業は、導電性で多機能な電池用高品質グラフェン電極材料を製造するための、高品質で機能化されたグラフェンの世界最大の生産者・供給者である。 英国のケンブリッジ・ナノシステムズ(Cambridge Nanosystems)は、独自のワンステップ生産プロセスにより、電池の電極材料として高品質のグラフェンを提供している。 エレクトロニクスと電気自動車市場では、欧州が他地域を圧倒している;

ゼネラルモーターズ、フィアット、フォードなどのドイツ企業は、電気自動車やハイブリッド車向けにグラフェンベースのリチウムイオン電池に投資している。 ドイツのエレクトロニクス産業は、最も強力で研究開発集約的な産業のひとつである。 そのため、エレクトロニクス市場におけるグラフェン電池分野のさらなる成長が期待される。

アジア太平洋: 成長率31.4%の急成長地域

アジア太平洋地域は2番目に大きな地域である。 2030年には年平均成長率31.4%を記録し、3億3,000万米ドルに達すると予測されている。 アジア太平洋地域のグラフェン電池市場の成長を牽引しているのは、急速な工業化と電気自動車および産業用ロボットの開発である。 発展途上国の政府は、電気自動車の利用を促進することで大気汚染を抑制するためにさまざまな取り組みを行っている;

例えば、アジア太平洋地域の約7つの都市では、無料で浮遊する電動フットスクーターの共有を含むフットスクーター・スキームが開始されている。 この方式はアジア太平洋地域の他の地域でも急速に普及しており、グラフェン電池市場の成長に拍車をかけている。 中国、インド、日本、オーストラリアなどのアジア太平洋諸国は、CO2排出規制を採用しており、非従来型エネルギー資源の導入が見込まれている。 このため、電池の容量と耐久性に対する需要がますます高まっており、これに対応するため、高い蓄電密度を持ち、環境に優しい蓄電デバイスを開発することを目指している

北京の Dongxu Optoelectronics 社は、数分で充電できるグラフェンベースの G-King 電池パックを発売した。 低燃費の電気自動車の採用や、ポータブル・エレクトロニクスの進歩に対する需要の高まりが、市場全体の成長を押し上げると予想される。 加えて、政府は消費者の関心をガソリン車から電気自動車やハイブリッド車に切り替えるためのイニシアチブをいくつか取っている。 このような取り組みにより、グラフェン系電池の開発・進歩のペースが上がると予想される。 インドや中国をはじめとする発展途上国では、1人当たりの所得が増加しており、さまざまな産業用途向けに大容量で耐久性のあるエネルギー貯蔵装置の需要が高まっている。

北米は第3位の地域である。 北米では、主に自動車市場の拡大と電気自動車の販売増によって、グラフェン電池の需要が増加すると予測されている。 北米自動車市場における環境意識の高まりにより、低燃費で環境に優しいグラフェン電池を利用した電気自動車の販売が増加している。 さらに、この地域では航空宇宙・防衛市場が拡大し続けており、UAV、USV、人工衛星、探査機、携帯通信機器などへの応用がグラフェン電池市場の成長に寄与している

XG Sciences社、SiNode Systems社、Graphene 3D Labs社などのメーカーは、環境に優しく、高効率で、高い蓄電容量と耐久性を持つグラフェンベースの電池を製造するための規格を採用している。 主要なグラフェン製造企業は、電気自動車製造企業と協力して、車載用リチウムイオン電池セル用のシリコン・グラフェン負極材料を開発している。 環境問題への懸念から、自動車分野は北米のグラフェン市場を支配しており、効率的で環境に優しいグラフェン電池を搭載した電気自動車やエネルギー貯蔵装置を採用している。 主要な電気自動車製造企業は、自社製品向けにグラフェンベースの電池やスーパーキャパシタに投資している。 また、優れた機械的・電気的特性を持つグラフェン電池を必要とするウェアラブルエレクトロニクスは、北米が世界最大の市場シェアを占めており、世界市場の拡大につながっている。 北米への投資が増えれば、グラフェン電池全体の生産が強化されるだろう。

グラフェン電池市場のセグメンテーション分析

電池タイプ別

電池タイプ別に見ると、世界市場はリチウムイオン電池、リチウム硫黄電池、スーパーキャパシタ、鉛蓄電池に区分される。 リチウムイオン電池分野は、市場貢献度が最も高く、予測期間中の年平均成長率は30.7%と推定される。 数多くのグラフェンメーカーが、グラフェン・リチウムイオン電池の電極材料として使用される高品質グラフェン(単層~数層)を開発するための研究開発活動に注力している;

例えば、Vorbeck Materials社は、軽量でフレキシブルなグラフェン強化電池電源を発売し、バッグのストラップに取り付けてモバイル充電ステーションとして利用できるようにした。 リチウムイオン電池にグラフェンを採用することで、卓越した熱伝導性、高い電子移動度、良好な化学的安定性、優れた機械的特性を確保できると期待されている。 グラフェン電極は電池容量を増大させ、電池寿命を延ばす。 グラフェンを採用したリチウムイオン電池を使用することで、蓄電容量の問題や耐久性の問題が解消されると予想される。 また、ポータブルエレクトロニクス市場の隆盛は、中国、インド、台湾、シンガポールなどの発展途上国におけるグラフェンベースのリチウムイオン電池市場の成長を後押しすると予想される。

スーパーキャパシタ分野は第2位である。 スーパーキャパシタにグラフェンを採用することで、高い蓄電容量を確保し、完全な充放電時間を短縮できると期待されている。 グラフェンスーパーキャパシタは、自動車産業やエレクトロニクス産業に有望な用途を提供する。 グラフェンを利用したスーパーキャパシタは、市販のスーパーキャパシタを上回るエネルギー密度を実現し、ニッケル(Ni)https://straitsresearch.com/report/metal-hydride-market 電池に匹敵する。 グラフェンを用いたスーパーキャパシタの使用により、蓄電容量と耐久性の問題が解消されると予想される。 また、電気自動車や携帯電子機器の利用が増加していることから、中国、インド、台湾、シンガポールなどの発展途上国におけるグラフェンスーパーキャパシタの成長が期待されている。

産業別

産業別では、自動車、エレクトロニクス、エネルギー、航空宇宙、防衛、産業用ロボット、ヘルスケアに区分される。 自動車分野は市場貢献度が最も高く、予測期間中の年平均成長率は33.3%と推定される。 グラフェンと電気自動車メーカーは、グラフェンを利用した自動車用リチウムイオン電池の研究を進めている。 グラフェン電池を自動車に採用することで、卓越した蓄電容量、充電速度、高い耐久性が確保できると期待されている。 グラフェンをベースとしたEV用電池アーキテクチャは、さまざまな容量、電圧、アンペアアワーの要件に対応する柔軟な技術ソリューションである。 さらに、グラフェンにはメモリー効果(電池を何度も充電すると最大エネルギーポテンシャルが低下する現象)がない。

エレクトロニクス分野は第2位である。 ポータブル電子製品にグラフェン電池が採用されることで、最大充電速度と効率的な電池が確保されると予想される。 標準的なリチウムイオン電池技術では、電池が劣化して冗長になるまでの充電サイクル数は決まっている。 グラフェン電池技術は、この充放電サイクルの制限を克服している。 そのため、電子機器へのグラフェン電池の採用は、従来の電池に対するこのような利点により、飛躍的な成長が見込まれている。

グラフェン電池市場のセグメンテーション

電池タイプ別(2021年~2033年)
リチウムイオン電池
リチウム硫黄電池
スーパーキャパシタ
鉛蓄電池

用途別 (2021-2033)
自動車
エレクトロニクス
エネルギー
航空宇宙・防衛
産業用ロボット
ヘルスケア


目次
1. エグゼクティブサマリー
2. 調査範囲とセグメンテーション
3. 市場機会の評価
4. 市場動向
5. 市場の評価
6. 規制の枠組み
7. ESGの動向
8. 世界のグラフェン電池市場規模分析
9. 北米のグラフェン電池市場分析
10. ヨーロッパのグラフェン電池市場分析
11. APACのグラフェン電池市場分析
12. 中東・アフリカのグラフェン電池市場分析
13. ラタムのグラフェン電池市場分析
14. 競合情勢
15. 市場プレイヤーの評価
16. 調査方法
17. 付録
18. 免責事項


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