C57113700 ＝限定出版＝ ポスト LiB は LiB なのか、それとも・・・ ＜書籍版＞資料購入申込書 FAX 番号 : ２０１5 年版 +886－02－2731－7054 次世代電池市場の現状と将来展望 お申し込み・お問い合わせ 会社名 ORIENTAL TREND ENTERPRISE CO., LTD 成員企業有限公司 住所 106 7F,N0.55, 1SEC. AN-HO Ｒｄ．TAIPEI，TAIWAN，R．O．C 台灣 台北市安和路一段 55 號 7 樓 TEL +886－02－2750－5770（＃33） FAX +886－02－2731－7054 URL www.otbooks.com.tw E-mail 眼前の 2020 年、実用化に向けこの階段を登れ！ ○全固体薄型電池 薄膜 LiB は市場状況が激変、新タイプの開発も進み 2016 年頃から本格市場化へ ○全固体リチウムイオン電池 ○有機二次電池 一部タイプは液系 LiB に無視できない影響を与える可能性も ベンチャー系の製品が先行して市場投入され、LiB 市場に大きな影響も ○多価イオン電池 新型のアルミニウム電池が考案され、数年で実用化の見通し ○金属-空気電池 [email protected] ○レドックスフロー電池 【発刊レポート】 資料名 媒体 定価（税別） 2015 年版 次世代電池市場の現状と将来展望 書籍 150,000 円 資料番号 発刊日 購入部数 C57113700 2015 年 6 月 17 日 先行する一次電池に続いて二次電池の研究開発が加速中 日系企業ベースの 2020 年市場規模は 市場化始まる 2015 年の約 15 倍に、プレーヤー増え本格展開始まる ○ナトリウム-硫黄電池 ／ナトリウムイオン電池 NAS 事業は新ステージに入り、溶融塩電解液電池も実用化へ ○リチウム-硫黄電池、新原理電池 定期刊行物「Yano E plus 」での次世代電池関連特集 （2014年7 月号～2015 年6 月号）をベースに編集・抜粋 ●申込者情報（送付先） 御社名 ＜発刊要項・お申込方法＞ 〒 ご住所 発 刊 日 資 料 体 裁 2015 年 6 月 17 日 A4 判 267 ページ 販 売 商 品 種類・価格 ◇書籍 150,000 円 （税別） ◇PDF レギュラー（事業所内利用限定版） 150,000 円 （税別） ◇PDF コーポレート（法人内共同利用版） 300,000 円 （税別） ◇セット（書籍＋PDF レギュラー） 180,000 円 （税別） ※セット価格は同一購入者の方が、書籍と PDF レギュ ご担当部署 役職 （フリガナ） お名前 電話 FAX ラーの両方をご購入いただく場合の特別価格です。 消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。 PDF、セット商品は弊社ホームページからご注文を承っております。 e-mail 〒164-8620 東京都中野区本町 2-46-2 中野坂上セントラルビル 【製作担当】インダストリアルテクノロジーユニット 備考 検索 ホームページ：http://www.yano.co.jp/ Ｆａｃｅｂｏｏｋページ：http://www.facebook.com/yanoresearch ※ 開発進行中の様々な新原理電池はポテンシャル大 矢野経済研究所 インダストリアルテクノロジーユニット 制作 ○書籍のみをご購入される場合のお申込方法 ・同封の資料購入申込書に所定事項をご記入の上、ＦＡＸにてお申 込 み 下 さ い 。 弊 社 ホ ー ム ペ ー ジ （ http://www.yano.co.jp/ ） や e-mail でのお申込みも受け付けております。 ○PDF 商品、セット商品のお申込方法 ・PDF 商品とセット商品は、PDF ファイルのダウンロードが必要となり ますので、資料購入申込書やメールではお申込みいただけませ ん。弊社ホームページ（http://www.yano.co.jp/）にてお申込みく ださい。その際は YRI Web メンバー（登録無料）にてログイン後、お 申込みください。なお、YDB 会員の方は、会員専用ホームページ （http://www.ydb.jp/）にて同様にお申込みください。 ・詳細は、弊社ホームページ（http://www.yano.co.jp/）にてご案内 しておりますので、ご確認の上お申し込みください。 ○購入・利用条件等について ・弊社マーケットレポートに関する購入・利用条件等は、「YRI マーケ ットレポート等販売規約」（http://www.yano.co.jp/market_reports/ terms_and_conditions.html）に掲載していますのでご確認ください。 【お問合せ・お申込み先】 ㈱矢野経済研究所 ＤＭお問合せセンター 〒164-8620 東京都中野区本町 2-46-2 TEL：03-5371-7048 FAX：03-5371-6970 e-mail：[email protected] 弊社からの案内がご不要な場合や、ご送付先の変更は、「郵送ダイレクトメール配信先訂正・利用停止」(http://www/yano.co.jp/form/dm)にてご連絡ください 2015年版 次世代電池市場の現状と将来展望 内容と目次の概要 調査要綱・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17 調査結果のポイント・・・・・・・・・・・・・・19 1．市場動向 2．次世代電池プレーヤーの取り組み 3．展望と課題 第 1 章 全固体薄型電池・・・・・・・・・・・・25 新タイプの薄型電池の開発も進み、2016 年頃から本格市場化へ 1．はじめに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・53 1-1．全固体薄膜リチウムイオン電池の特長 (1)基本構造と固体電解質 図．全固体薄膜リチウムイオン電池の構造（概念図） (2)電池特性と利用分野 表．薄膜 LiB と競合デバイスとの特性比較 1-2．その他の全固体薄型電池の動向 (1)全固体薄膜シリコン二次電池 (2)全固体チップ型セラミックス二次電池 (3)量子技術によるシート状二次電池 (4)革新的な薄型リチウム電池 1-3．全固体薄型電池の市場概況と今後の見通し (1)薄膜 LiB は市場状況が激変 図．Cymbet / EnerChip 内蔵 RTC デバイス (2)薄型電池のアプリケーション動向 図．全固体薄型電池の WW 市場規模推移・予測 （金額：2012-2018 年予測） 図．全固体薄型電池市場のＷＷ市場タイプ別内訳（数量：2013 年） 図．全固体薄型電池市場のＷＷ市場タイプ別内訳（金額：2013 年） Cymbet Corporation・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36 表．Cymbet 社の主要製品とその特長 FDK 株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・38 表．FDK/薄形リチウム電池の主要スペック ファイラックインターナショナル株式会社・・・・・・・・・・・・・40 表．全固体薄膜シリコン二次電池の実験データ 東京エレクトロンデバイス株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・42 日本ガイシ株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・43 表．結晶配向型全固体チップ型セラミックス二次電池のコンセプト 伯東株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45 丸紅情報システムズ株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・46 株式会社アルバック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・47 国立大学法人岩手大学・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48 株式会社共同インターナショナル・・・・・・・・・・・・・・・・・50 第 2 章 全固体リチウムイオン電池・・・・・・・51 一部のタイプは 2015～2016 年頃から市場展開を始める見通し 1．はじめに 1-1．薄膜型とバルク型 表．液系 LiB の電解液の主な課題と対策 図．全固体電池の「薄膜型」と「バルク型」の構造 1-2．固体電解質の種類別の特長 (1）硫化物系 (2）酸化物系 図．LLZ（(酸化リチウム・ランタン・ジルコニウム）の結晶構造 (3）高分子系 1-3．全固体 LiB の実用化の見通し 1-4．初期市場の展開予測 図．住宅用定置型 LiB の WW 市場規模予測 （数量・金額：2012-2020 年予測） 図．住宅用燃料電池システムの WW 市場規模予測 （数量・金額：2012-2020 年予測） 図．小型民生機器用 LiB の WW 市場規模予測 （数量・金額：2012-2020 年予測）】 図．全固体 LiB の WW 市場規模予測（金額：2012-2020 年予測） 図．全固体 LiB の WW 市場用途構成比（金額：2020 年予測） 一般財団法人ファインセラミックスセンター・・・・・・・・・・・・65 図．LTT の従来の合成プロセス（低温ルートと高温ルート） 公立大学法人 大阪府立大学大学院工学研究科・・・・・・・・・・・・67 一般財団法人 電力中央研究所・・・・・・・・・・・・・・・・・・・69 図．リチウム電池用高分子固体電解質（ダイソー製品） 独立行政法人 物質・材料研究機構・・・・・・・・・・・・・・・・・71 図．界面抵抗の発生機構と緩衝層の影響（原子シミュレーション図） 公益財団法人 三重県産業支援センター・・・・・・・・・・・・・・73 株式会社オハラ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・75 図．オハラの酸化物系固体電解質「LICGCTM」（第 1 世代製品） ダイソー株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・77 出光興産株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・79 表．出光興産の硫化物固体電解質のイオン伝導率と Li イオン輸率 第 3 章 有機二次電池・・・・・・・・・・・・・81 実用化はベンチャー系の製品が先行し、LiB 市場に大きな影響も 1．はじめに 1-1．有機活物質は大容量が期待できる 表．有機二次電池の正極用活物質（検討例）の種類 1-2．有機活物質の利点と今後の課題 表．有機活物質のメリットと課題 1-3．有機活物質で注目度の高い材料 (1）導電性高分子 図．イーメックスの「導電性高分子正極」の放電特性 (2）ラジカル化合物（有機中性ラジカル） (3）ドナー性化合物 (4）アクセプター性化合物 表．高分子系と低分子系の主な有機活物質 1-4．有機二次電池の市場化動向と見通し (1）全般的状況 図．有機ラジカルポリマー電池（試作品） (2）有機活物質による大容量キャパシタ 表．プロトン型キャパシタと各種エネルギーデバイスの性能比較 (3）「キャパシタ電池」の特長と見通し 表．「キャパシタ電池」と各種蓄電デバイスの性能・コスト比較 表．車載 LiB と「キャパシタ電池」の併用効果（参考例） 表．LiB と「キャパシタ電池」のコスト構成の比較 図．有機二次電池の WW 市場規模推移・予測（金額：2015-2020 年予測） イーメックス株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・95 図．「キャパシタ電池」の充放電メカニズム 図．「キャパシタ電池」の試作品（左）と導電性高分子正極（右） 学校法人 愛知工業大学工学部応用化学科（森田研究室）・・・・・・・99 図．Br3TOT 電池の放電曲線（a）とサイクル特性（b） 公立大学法人 大阪府立大学大学院理学研究系（松原研究室）・・・・・103 図．ナード研究所と大阪府立大学が試作したコイン型二次電池 独立行政法人 産業技術総合研究所ユビキタスエネルギー研究部門・・・107 図．各種の有機正極材料の放電曲線 第 4 章 多価イオン電池・・・・・・・・・・・・111 新型のアルミニウム二次電池が考案され、数年で実用化の見通し 1．はじめに 1-1．負極に多価金属を使う二次電池 表．各種の金属の蓄電池負極としての特性 1-2．負極の多価金属が溶解・析出する 図．インターカレーション反応のイメージ 表．多価イオン電池の利点と改善課題 1-3．マグネシウム二次電池の開発動向 表．マグネシウム二次電池用正極材の研究開発 1-4．その他の多価イオン電池の開発動向 (1) カルシウム二次電池 (2) アルミニウム二次電池 1-5．多価イオン電池の市場化の見通し (1) 全般的状況 図．京都大学のポリアニオン正極 Mg 二次電池の位置付け (2) アルミニウム二次電池と住宅用蓄電池 図．多価イオン電池の WW 市場規模予測（金額：2014-2025 年予測） 国立大学法人大阪大学大学院工学研究科（桑畑研究室）・・・・・・・122 図．イオン液体を使った SEM 画像の事例（右） 国立大学法人京都大学大学院人間・環境学研究科（内本喜晴研究室）・125 図．ポリアニオン正極の充放電曲線 国立大学法人 静岡大学大学院工学研究科（嵯峨根史洋助教）・・・・・128 図．想定される MgBr2 / 2-MeTHF 中での錯体構造 国立大学法人東京大学大学院工学系研究科（宮山研究室）・・・・・・131 図．ホランダイト型 MnO2 の骨格構造 国立大学法人豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系 （櫻井・稲田研究室）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・134 図．カルシウムコバルト酸化物 Ca0.5CoO2 の結晶構造 第 5 章 金属-空気電池・・・・・・・・・・・・・137 先行する一次電池に続いて二次電池化の研究開発が加速 一部は数年で実用化の可能性も 1．はじめに 1-1．燃料電池と金属-空気電池 1-2．リチウム-空気電池の理論値が突出 表．金属-空気電池の主な負極金属と諸特性 図．金属-空気電池と既存電池のエネルギー密度の比較 1-3．金属-空気一次電池と二次電池化 (1）亜鉛-空気一次電池 図．ボタン形亜鉛-空気一次電池の構造 (2）二次電池化の取り組み 1-4．リチウム-空気電池（LAB）の 4 タイプ (1）非水系電解液型 図．LAB の基本構造（非水系電解液型 (2）水系電解液型 (3）ハイブリッド型 (4）全固体型 1-5．金属-空気電池市場の現状と今後の展開 (1）金属-空気一次電池の市場動向 図．金属-空気一次電池の WW 市場規模推移・予測 （金額：2014-2025 年予測） (2）金属-空気二次電池の市場化予測 ①LAB の実用化時期 図．金属-空気電池の区分(一次・二次)別 WW 市場規模推移・予測 （金額：2014-2025 年予測） 図．2025 年の金属-空気電池 WW 市場の構成予測 ②アルカリ系空気二次電池の実用化時期 独立行政法人 産業技術総合研究所・・・・・・・・・・・・・・・・・150 図．ハイブリッド型 LAB の構造と充放電時の反応 東邦チタニウム株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・153 図．東邦チタニウムの LLTO のサンプル 独立行政法人 物質・材料研究機構・・・・・・・・・・・・・・・・・155 図．NIMS のコイン型 LAB（試作セル） VARTA Microbattery GmbH・・・・・・・・・・・・・・・・・・・158 図．ファルタ・マイクロバッテリーの空気-亜鉛電池 国立大学法人 岩手大学工学部応用電気化学教室・・・・・・・・・・・160 図．金属-空気電池の構成と新しい層状ペロブスカイト型空気極触媒 図．金属-空気電池の空気極触媒の充電・放電特性の比較 国立大学法人 九州大学大学院工学研究院（林研究室）・・・・・・・・163 図．水溶系ナトリウム-空気電池の構造と特徴 国立大学法人 豊橋技術科学大学・大学院工学研究科（松田研究室）・・166 図．静電吸着鉄負極の SEM 像 冨士色素株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・169 図．冨士色素の新開発アルミ-空気電池（スタック型試作機） 第 6 章 レドックスフロー電池・・・・・・・・・173 日系企業ベースの 2020 年市場規模は市場化始まる 2015 年の約 15 倍に プレーヤー増え本格展開始まる 1．はじめに 1-1．レドックスフロー電池の現状と課題 (1）フロー型 2 次電池の特徴 (2）レドックスフロー電池の構造とメカニズム 図．レドックスフロー電池のシステム構成 (3）レドックスフロー電池のメリット 1-2．レドックスフロー電池の市場展開 (1）電力貯蔵用蓄電池の利用形態 表．電力貯蔵用蓄電池の利用形態 (2）バナジウムとコスト問題 表．各種蓄電池の特性・コスト等の比較 (3）国際標準化作業がスタート (4）RF 電池市場の現状と今後の見通し ①WW 市場規模推移・予測 図．レドックスフロー電池の WW 市場規模推移・予測 （金額：2013-2020 年予測） 図．レドックスフロー電池のベンダー・WW 市場シェア（2013 年） ②日系企業の RF 電池事業の見通し 図．日系企業の RF 電池事業の売上予測（海外販売分を含む） (金額：2013-2020 年予測) 株式会社 JAST 研究所 /日本センサス株式会社・・・・・・・・・・・186 図．JAST 研究所/日本センサスの実証試験用 RF 電池（1.5kW） LE システム株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・189 図．LE システムの OCV 装置の配置イメージ 株式会社アストム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・191 図．陽イオン交換膜と陰イオン交換膜 表．レドックスフロー電池用イオン交換膜の基本要件 株式会社ギャラキシー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・193 図．ギャラキシーの「METAVOLT®」実験用テーブルプラント 住友電気工業株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・195 図．住友電気工業横浜製作所の MW 級大規模実証試験用 RF 電池 国立大学法人東北大学 金属材料研究所（山村朝雄准教授）・・・・・198 表．バナジウム固体塩電池の基本特性と他の二次電池との比較 第 7 章 ナトリウム-硫黄電池／ ナトリウムイオン電池・・・・・・・・・201 NAS 電池事業は新ステージに入り、溶融塩電解液電池も実用化へ 1．はじめに 1-1．ナトリウムイオンは大きくて重い 1-2．ナトリウム-硫黄電池の現状と課題 図．NAS 電池の 50kW モジュールとシステム外観 (1)NAS 電池の構造とメカニズム 図．NAS 電池の構造と充放電原理 (2)NAS 電池の利点と安全対策 (3)常温作動型 Na-S 電池の取り組み 1-3．ナトリウムイオン電池の現状と課題 図．ナトリウムイオン電池の電極材と動作原理 1-4．その他のナトリウム二次電池の動向 1-5．今後の市場展開予測 (1) NAS 電池市場の見通し 図．NAS 電池の WW 市場売上推移・予測(金額：2012-2020 年予測） (2)ナトリウムイオン電池の市場展開 図．ナトリウムイオン電池の WW 市場規模予測 (金額：2012-2020 年予測） (3)ゼブラ電池市場の見通し 図．ゼブラ電池の WW 市場売上推移・予測（金額：2012-2020 年予測） 公立大学法人 大阪府立大学 大学院工学研究科（辰巳砂-林研究室）・・212 日本ガイシ株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・214 図．NAS 電池の単電池の内部構造と外形 国立大学法人 横浜国立大学 大学院工学研究院（渡邊-獨古研究室）・・216 表．ナトリウム-硫黄電池と LiB の比較 国立大学法人 京都大学 エネルギー科学研究科（萩原研究室）・・・・218 表．溶融塩電解液電池と主な二次電池との比較 国立大学法人 筑波大学 数理物質融合科学センター（守友研究室）・・221 図．プルシャンブルー類似体の構造 国立大学法人 東京大学 工学系研究科（山田敦夫研究室）・・・・・・224 学校法人 東京理科大学 理学部応用化学科（駒場研究室）・・・・・・226 第 8 章 リチウム-硫黄電池、新原理電池・・・・・229 大きなポテンシャルを持つ様々な新原理蓄電池の開発も進行中 1．はじめに 1-1．新原理の二次電池の種類 表．新型・新原理蓄電の蓄電池・蓄電デバイスの開発事例 1-2．リチウム-硫黄電池の開発状況 (1）無機硫黄系正極の最近の動向を始める計画である。 図．硫黄系正極と Si 負極を持つ新電池の放電特性（GS ユアサ） (2）有機硫黄系正極の開発動向 表．Li-S 電池用正極材・電解質の近年の開発事例 (3）Li-S 電池用電解質の注目動向 図．東北大学と三菱ガス化学が開発した全固体 Li-S 電池 1-3．新原理二次電池の開発状況 (1）デュアルカーボン電池 表．「デュアルカーボン電池」の特長と現状 (2）分子クラスター電池 表．「分子クラスター電池」の特長と現状 (3）硝酸－リン酸電池 表．「硝酸-リン酸電池」の特長と現状 (4）リチウム-過酸化物電池 表．「リチウム-過酸化物電池」の特長と現状 (5）その他の新型二次電池 ①光-空気二次電池 ②光蓄電池 ③全固体シリコン二次電池 表．「全固体シリコン二次電池」の実験データ ④量子電池 1-4．Li-S 電池と新原理電池の今後の見通し (1）Li-S 電池の市場化予測 図．GS ユアサが試作した Li-S 電池 図．リチウム-硫黄電池の WW 市場規模推移・予測 （金額：2015-2025 年予測） (2）新原理二次電池の市場化予測 図．新原理二次電池の WW 市場規模推移・予測 （金額：2015-2025 年予測） エンネット株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・248 表．エンネット社がリリース予定の LiB 用診断器の特徴 株式会社クオルテック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・250 国立大学法人 九州大学・工学研究院応用化学部門（石原研究室）・・・253 図．デュアルカーボン電池の原理図 図．小型ラミネート型のデュアルカーボン電池（試作品） 国立大学法人 東京大学・大学院工学系研究科（水野研究室）・・・・・257 図．リチウム-過酸化物電池の放電反応の模式図 図．リチウム―過酸化物電池の充放電プロファイル 国立大学法人 名古屋大学・大学院理学研究科（分子機能化学研究室）・261 図．Mn12 を用いるコイン型分子クラスター電池 図．XAFS 測定から想定される PMo12 電池の充放電時の構造変化 図．通常の PMo12-炭素材正極(a)と PMo12-SWNT 正極(b)の電顕像
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