ID : CBI_1038 | 更新日 : | 著者 : アミット・サティ | カテゴリ : エネルギーと電力
バナジウムレドックスフロー電池市場は、2022年の2億9,811万米ドルから2030年には12億1,497万米ドルを超える規模に達すると予測されており、2023年から2030年にかけて年平均成長率(CAGR)19.5%で成長します。
バナジウムレドックスフロー電池(VRFB)は、正極半電池にバナジウム(V4+/V5++)、負極半電池にバナジウム(V2+/V3+)を使用することでエネルギーを貯蔵する、真のレドックスフロー電池の一種です。この電池は4つの異なる酸化状態をとることができ、長寿命、安全性の向上、高効率といった特長から、特にエネルギー貯蔵デバイスにおいて、様々な用途で広く利用されています。さらに、VRFBは高出力・高エネルギー密度といった特長により、比較的高いセル電圧を実現します。さらに、バナジウムは地殻中に存在する柔軟な遷移金属であり、主にエネルギー、自動車、化学などの産業で利用されています。
持続可能なエネルギー源の必要性の高まりにより、太陽光エネルギーを含む再生可能エネルギー分野におけるエネルギー貯蔵装置の需要増加が、市場の成長を牽引する主要な要因となっています。バナジウムレドックスフロー電池市場の成長。電力網の脱炭素化への要求が高まる中、これらの電池はより長期間のエネルギー貯蔵を可能にするバランスの取れたソリューションとして機能します。さらに、汚染のない電力を生成するためのクリーンなエネルギー源への需要の高まりも、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長を牽引する要因となっています。
さらに、これらの電池に使用されているバナジウム電解液はリサイクル可能で、高温でも動作するため、太陽エネルギーの貯蔵に最適と考えられています。例えば、2022年10月、Stryten Energy LLCは、太陽エネルギーをより長期間貯蔵するための高度なバナジウムレドックスフロー電池(VRFB)技術を発表しました。この電池は、太陽光発電によるエネルギー貯蔵のために住宅および商業部門で広く利用されており、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長に大きく貢献しています。
バナジウムレドックスフロー(VRF)電池の成長を牽引する主な要因は、電気自動車やハイブリッド車向けの自動車業界における充電式電池の需要増加です。VRF電池は、低消費電力で手頃な価格でEVバッテリーを急速充電できます。この電池は主にガソリンスタンドに設置され、インテリジェントなDC急速充電インフラをサポートしています。さらに、バナジウムレドックスフロー電池に使用される電解液は可燃性であるため、火災の危険性がさらに低減されます。例えば、2022年10月には、インド工科大学(IIT)デリー校の研究者らが、2W/3W電気自動車を充電するための高度なVRFBシステムを開発しました。このシステムは、電気自動車のバッテリーを充電するための効率的なエネルギーを供給するように設計されており、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長促進に大きく貢献しています。
バナジウムレドックスフロー電池の製造コストとメンテナンスコストは高額であり、投資資金が限られている中小企業による導入は制限されています。さらに、バナジウムレドックスフロー電池に使用されるセンサー、ポンプ、フロー、二次封じ込め容器、電力管理システムなどの部品の製造コストも高額です。さらに、バナジウムは電池の総生産コストの約50%を占めており、世界のバナジウムレドックスフロー電池市場の成長を阻害しています。
バナジウムレドックスフロー電池の成長を阻害するもう一つの大きな要因は、代替品であるリチウムイオン電池の存在です。リチウムイオン電池は、バナジウムレドックスフロー電池と比較して高いエネルギー密度を有しています。その結果、高いエネルギー密度を提供できることから、電力・公益事業を含む様々な最終用途産業において、リチウムイオン電池の採用が拡大しています。結論として、リチウムイオン電池の高エネルギー供給能力は、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長を阻害する重要な要因です。
悪天候下でもクリーンでカーボンフリーなエネルギーを供給するゼロエミッションのマイクログリッドを実現するというトレンドの高まりは、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長に潜在的な機会をもたらすと予測されています。バナジウム電池は、マイクログリッドに100%再生可能でクリーンかつ信頼性の高いエネルギーを供給できるため、今後数年間でバナジウムレドックスフロー電池市場の成長を促進すると予想されます。マイクログリッドにおけるバナジウムレドックスフロー電池の適用は、不燃性で再利用可能な電解質を提供することで環境およびエネルギー課題の克服を目指しており、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長機会を生み出しています。例えば、2021年1月には、住友電工(SEI)、SDG&E、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、カリフォルニア州知事経済開発局(GO-Biz)が、マイクログリッドへの電力供給向けに2MW/8MWhのVRF電池を導入しました。この先進的なバッテリーシステムは、再利用可能な電解質を使用して製造され、カリフォルニア州のマイクログリッドに100%再生可能エネルギーを供給します。
レポートの属性 | レポートの詳細 |
調査タイムライン | 2017年~2030年 |
2030年の市場規模 | 12億1,497万米ドル |
CAGR (2023-2030) | 19.5% |
タイプ別 | グラフェン電極、カーボンフェルト電極、カーボンペーパー電極、グラフェンコーティングカーボンフェルト電極 |
用途別 | エネルギー貯蔵、再生可能エネルギー、無停電電源装置(UPS)、公益事業サービス、その他 |
エンドユーザー別 | 自動車、エネルギー・公益事業、化学、発電、その他 |
地域別 | アジア太平洋、ヨーロッパ、北米、ラテンアメリカ、中東 &アフリカ |
主要プレーヤー | Avalon Battery、Invinity Energy Solutions、CellCube (Enerox GmbH)、Conoship International、redT energy plc、Rongke Power、Solibra Energy Storage Technologies GmbH、住友電工、UniEnergy Technologies、VanadiumCorp Resource Inc.、VIONX Energy Corpo、VRB Energy |
タイプセグメントは、グラフェン電極、カーボンフェルト電極、カーボンペーパー電極、グラフェンコーティングカーボンフェルト電極に分類されます。カーボンフェルト電極は、リアルタイムの顕微鏡測定への応用増加により、2022年には35.98%という最大の市場シェアを占めました。また、カーボンフェルト電極は、優れた導電性と大きな表面積によりエネルギー貯蔵と効率的な電気化学反応を可能にするため、バナジウムレドックスフロー電池にも広く使用されています。
さらに、カーボンフェルト電極はバナジウムイオンでコーティングされており、電気化学特性を向上させるだけでなく、リアルタイムの顕微鏡測定を可能にする費用対効果が高く耐久性の高い選択肢でもあります。結論として、リアルタイムの顕微鏡計測におけるカーボンフェルト電極の用途拡大は、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長を牽引する主要な要因の一つとなっています。例えば、2020年12月、米国国立医学図書館によると、カーボンフェルトを用いたバナジウムレドックスフロー電池は、リアルタイムの顕微鏡診断およびセンシングに適しているとのことです。このように、顕微鏡センシングにおけるカーボンフェルト電解質の採用拡大は、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長を後押しする要因となっています。
グラフェン電極は、予測期間中、バナジウムレドックスフロー電池の中で最も高いCAGRを記録すると予測されています。バナジウムレドックスフロー電池市場の成長は、グラフェン電極がバナジウムレドックスフロー電池において高い電力密度を実現できることに起因しています。さらに、グラフェン電極は、高い電気伝導性により電極と電解質間の効率的な電子移動が可能になるため、ガスプラズマ処理にも使用され、バッテリー性能が向上し、効率が高まります。グラフェン電極はガスプラズマ処理において高い電力密度を提供できるため、今後数年間でバナジウムレドックスフロー電池の成長を牽引すると期待されています。
用途セグメントは、エネルギー貯蔵、再生可能エネルギーに分類されます。再生可能エネルギーは、太陽光や風力エネルギーの貯蔵に高度なバナジウムレドックスフロー電池(VRFB)技術が広く使用されているため、2022年に最大の市場シェアを占めました。VRFBは、より長時間のエネルギー貯蔵容量を可能にし、商業および産業部門における再生可能エネルギーの利用拡大を促進します。さらに、バナジウムレドックスフロー電池は、電力密度の向上と電池のダウンタイムの短縮を利用して、太陽電池パネルによって生成された余剰エネルギーを貯蔵するためにも展開されています。その結果、太陽光や風力エネルギーを含む再生可能エネルギーを貯蔵する電池の能力は、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長を後押しするのに大きく貢献しています。たとえば、2023年1月、Stryten Energy LLCはSnapping Shoals EMCと提携して、再生可能エネルギー貯蔵用の高度なバナジウムレドックスフロー電池技術を実証しました。この技術は、電力密度を高め、バッテリーのダウンタイムを削減するように設計されており、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長に大きく貢献します。
予測期間中、バナジウムレドックスフロー電池市場において、エネルギー貯蔵セグメントは最も高いCAGRを記録すると予想されています。この成長は、VRFB(仮想回生型フラッシュフラッシュ)が低需要時に余剰エネルギーを貯蔵する能力に起因しています。貯蔵されたエネルギーはピーク時に放出され、化石燃料発電所への依存度を低減します。さらに、バナジウムレドックスフロー電池は停電時の電源バックアップシステムとしても活用され、病院、データセンター、緊急サービスなどの重要な負荷に信頼性の高い電源を提供します。結論として、化石燃料への依存を低減し、電力バックアップシステムとして機能するバナジウムレドックスフロー電池の能力は、今後数年間のバナジウムレドックスフロー電池市場の成長を加速させると予測されます。
エンドユーザーセグメントは、自動車、エネルギー・公益事業、化学、発電、その他に分類されます。エネルギー・公益事業業界は、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源によって発電された余剰エネルギーを貯蔵できるため、2022年に最大の市場シェアを占めました。貯蔵されたエネルギーは、エネルギー需給の変動時に放出され、電力網の安定性と信頼性を向上させます。さらに、再生可能エネルギー貯蔵用のバナジウムレドックスフロー電池製造への主要企業による投資の増加も、エネルギー・公益事業セグメントの成長に貢献しています。その結果、再生可能エネルギー貯蔵への企業による投資の増加は、世界のバナジウムレドックスフロー電池市場の成長を加速させるのに大きく貢献しています。例えば、2023年3月、出光興産株式会社は、高出力再生可能エネルギー貯蔵用バナジウムレドックスフロー電池の成長を促進するため、826万米ドルを投資しました。この投資は、より長時間のエネルギー貯蔵を可能にする高容量(35MWh)フロー電池の設計に行われ、バナジウムレドックスフロー電池市場の成長促進に大きく貢献しています。
発電業界は、今後数年間、バナジウムレドックスフロー電池市場において最も高いCAGRを記録すると予想されています。この成長は、VRFB(可変周波数周波数調整装置)が系統に周波数調整サービスを提供し、システムを安定化させ、信頼性と一貫性のあるエネルギー供給を確保する能力によって支えられています。周波数調整は、風力発電所や太陽光発電所など、変動性または断続的な電力を発電する発電所にとって特に重要です。結論として、発電業界にとって化石燃料への依存を低減するための信頼性と柔軟性に優れたエネルギー貯蔵ソリューションを提供できるバナジウムレドックスフロー電池の能力は、予測期間中のバナジウムレドックスフロー電池市場の成長を促進すると予測されます。
地域セグメントには、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカが含まれます。
北米は、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源の導入率の高さにより、2022年に最大の収益シェアを占めました。さらに、この地域はエネルギーインフラが整備されており、多数の発電所、送電線、配電網が整備されているため、エネルギー貯蔵用の高度なバナジウムレドックス電池の需要が高まっています。さらに、米国やカナダなどの国々における政府による先進的なエネルギー貯蔵技術の開発への投資増加も、市場の成長を牽引しています。したがって、先進的なインフラと政府投資の増加は、北米市場の成長を牽引する2つの主要な要因です。例えば、2023年3月、米国エネルギー省は、米国でクリーンエネルギーを送電するための高度な省エネ技術の開発に2,700万米ドルを投資すると発表しました。高度な省エネ技術の発展により、エネルギー貯蔵用バナジウムレドックスフロー電池の需要が高まり、市場の成長促進に大きく貢献しています。
アジア太平洋地域の市場規模は、2022年には7,426万米ドルに達し、2030年には3億1,043万米ドルに達すると予測されており、2023年から2030年にかけて年平均成長率(CAGR)19.9%で成長する見込みです。また、この地域では、2022年に中国が最大の収益シェアの29.7%を占めました。この成長は、自動車や発電を含む様々なセクターからの電力需要の増加によるものです。さらに、日本を含む国々における消費者のグリーンエネルギーへの移行により、再生可能エネルギーの生産量が増加し、再生可能エネルギー貯蔵用の高度なバナジウムレドックスフロー電池の需要がさらに高まっています。その結果、消費者のグリーンエネルギーへの移行と電力需要の増加が、アジア太平洋諸国における市場成長を牽引する主な要因となると予想されます。
バナジウムレドックスフロー電池市場は競争が激しく、再生可能エネルギー源の系統統合が進み、大規模なエネルギー貯蔵ソリューションの需要が高まるにつれて、今後数年間で大幅な成長が見込まれています。市場の成長に伴い、新規プレーヤーの参入が見込まれ、既存企業は競争力維持のために製品の革新と改良を進めていくと予想されます。主要プレーヤーは以下の通りです -
アジア太平洋地域は、消費者のグリーンエネルギーへの移行とアジア太平洋諸国における電力需要の増加により、予測期間中に最も速い CAGR を示すことが予想されます。
本レポートは、タイプ、用途、エンドユーザー、地域といったセグメントで構成されています。各セグメントは、業界のトレンドと成長ドライバーに牽引され、最も急速に成長するサブセグメントを持つと予測されています。例えば、用途別では、エネルギー貯蔵サブセグメントが予測期間中に最も高いCAGR成長を示すと予想されています。この成長は、バナジウムレドックスフロー電池が需要の低い時期に余剰エネルギーを貯蔵し、化石燃料発電所への依存度を低減する能力を持つことに起因しています。
バナジウム レドックスフロー電池 (VRFB) は、正極半電池にバナジウム (V4+/V5++)、負極半電池に (V2+/V3+) を使用してエネルギーを蓄える充電式電池の一種です。
本レポートは、タイプ、用途、エンドユーザー、地域といったセグメントで構成されています。各セグメントには、業界動向と市場動向に牽引される主要なサブセグメントが存在します。例えば、タイプセグメントでは、リアルタイム顕微鏡測定における用途の増加により、2022年にはカーボンフェルト電極が主要セグメントとなる見込みです。