<2021> 전고체전지 기술 현황 및 시장 전망 (~2030)
LiB의 안정성 및 에너지 밀도에 관한 Issue가 지속적으로 나옴에 따라, 이를 해결하기 위한 차세대 전지 개발이 점차 확산되고 있고, 전고체전지는 이중에서도 안정성 및 개발 완성도 측면에서 가장 많은 관심을 받고 있다.
전고체전지는 전해질의 물질의 종류 황화물계, 산화물계, 폴리머계 3가지로 분류될 수 있으며, 각 물질별로 서로 다른 장/단점 및 Issue 사항들을 가지고 있다. 본 보고서는 이러한 물질의 종류별 장/단점 및 Issue 사항 및 제조 공정 등을 기술하였다. 또한, 각 기업별 주요 개발 종류 및 종류별 시장전망을 ‘30년까지 전망하였다.
본 보고서는 기술의 개발 정도, OEM 요구 사항, 전고체전지사들의 목표 양산 시점들을 종합하여 시장을 산출하였으며, 전지사의 종류별, 기업별, Application별로 시장을 분석하였다.
위의 내용을 총 9개 장으로 나누어 내용을 기술하였으며, 각 장별 대략적인 내용은 아래의 목차와 같다.
세부 목차
1. 서론
1.1 전지 발전 역사
1.1.1 고대 전지 발전 역사
1.1.2 망간전지 (Leclanché cell)
1.1.3 알칼리전지 (Alkaline cell)
1.1.4 납축전지 (Lead-acid battery)
1.1.5 니카드전지 (Ni-Cd battery)
1.1.6 니켈수소전지 (Ni-MH battery)
1.1.7 리튬이차전지 (Lithium-ion battery
1.2 리튬이차전지의 문제점
1.2.1 안전성
1.2.2 에너지 밀도
2. 전고체전지
2.1 전고체전지 장점
2.1.1 에너지밀도 향상
2.1.2 새로운 활물질 적용 가능
2.1.3 낮은 활성화에너지
2.2 전고체전지 제조 공정
2.2.1 전해질층 제조
2.2.2 음극 및 양극 복합체층 제조
2.2.3 셀 조립
2.3 고체전해질
2.3.1 고체전해질 개발 역사
2.3.2 고체전해질 구동 메커니즘
2.3.3 고체전해질 분류
2.4 전고체전지가 기존 SCM에 미치는 영향
3. 황화물계 전해질
3.1 황화물계 전해질 종류
3.1.1 Thio-LISICON 계
3.1.2 Binary sulfide 계
3.1.3 Argyrodite계
3.1.4 기타 : Li7P2S8I
3.2 황화물계 전해질 합성방법
3.2.1 고상 합성법 (Solid-phase synthesis)
3.2.2 액상 합성법 (Liquid-phase synthesis)
3.2.3 용해 합성법 (Wet-chemical synthesis)
3.3 핵심 원재료 합성방법
3.3.1 핵심 원재료 : Li2S
3.3.2 출발물질 합성
3.3.3 출발물질 : Li metal
3.3.4 출발물질 : Li2SO4
3.3.5 출발물질 : Li2CO3
3.3.6 출발물질 : LiOH
3.3.7 출발물질 : Li-R
4. 산화물계 전해질
4.1 산화물계 전해질 종류
4.1.1 Perovskite 계
4.1.2 Garnet 계
4.1.3 NASICON 계
4.1.4 Li1+xAlxGe2-x(PO4)3
(LAGP)
4.1.5 기타 : Li2.9PO3.3N0.46 (LiPON)
4.2 산화물계 전해질 합성방법
4.2.1 고상 합성법 (Solid-phase synthesis)
4.2.2 액상 합성법 (Solid-phase synthesis)
5. 폴리머계 전해질
5.1
폴리머계 전해질 종류
5.1.1 PEO계 전해질
5.1.2 폴리머/세라믹 복합체
5.2 폴리머계 전해질 합성방법
5.2.1 Blending method - PEO계 전해질
5.2.2 Blending method –폴리머/세라믹 복합체
6. 전고체전지 연구개발 동향
6.1 전고체전지의 문제점
6.2 전고체전지 연구개발 동향
6.2.1 Li metal 안정성 개선
6.2.2 전극 결착력 문제 개선
6.2.3 극판제조공정 개선
6.3 황화물계 전해질 연구개발 동향
6.3.1 고체전해질/전극 계면 안정성 향상
6.3.2 입자 Segregation 문제 개선
6.3.3 Void 발생 억제
6.3.4 고체전해질 성능 개선
6.4 산화물계 전해질 연구개발 동향
6.4.1 고체전해질/전극 접촉성 향상
6.4.2 고체전해질 성능 개선
6.5 폴리머계 전해질 연구개발 동향
6.5.1 전해질층 self-standing 특성 향상
6.5.2 Li dendrite 형성 억제
7. 전고체전지 특허 동향
7.1 전고체전지 특허 개요
7.2 폴리머 Type 주요특허
7.3 무기물, 무기물/폴리머 하이브리드 주요특허
7.4 전고체 전지 특허_원재료
7.5 전고체 전지 특허_배터리_Application
7.6 전고체전지 재료별 핵심특허
8. 전고체전지 개발업체 현황
8.1 아시아 국가
8.1.1 삼성전자
8.1.2 한국생산기술연구원
8.1.3 LG화학
8.1.4 SK 이노베이션
8.1.5 현대자동차
8.1.6 세븐킹에너지
8.1.7 Toyota
8.1.8 Hitachi Zosen
8.1.9 TDK
8.1.10 Ohara
8.1.11 Murata
8.1.12 Idemitsu Kosan
8.1.13 APB
8.1.14 FDK
8.1.15 NGK SPARK PLUG
8.1.16 Taiyo Yuden
8.1.17 CATL
8.1.18 Prologium
8.1.19 Ganfeng Lithium
8.1.20 TDL ㈜티디엘
8.1.21 Coslight
8.2
유럽 국가
8.2.1 Ilika
8.2.2 Blue Solutions
8.2.3 IMEC
8.3 북미 국가
8.3.1 Solid Power
8.3.2 Solid Energy Systems
8.3.3 24M
8.3.4 Hydro Québec
8.3.5 Sakti3
8.3.6 SEEO
8.3.7 Brightvolt
8.3.8 Ionic Materials
8.3.9 TeraWatt
8.3.10 QuantumScape
8.4 전고체전지 개발 협업 현황
8.5 지역별 지원 기관 현황
8.5.1 국가간 정부 펀딩을 통한 Global 협력
방법
8.5.1 아시아 주요 기관 현황
8.5.2 유럽 주요 기관 현황
8.5.3 북미 주요 기관 현황
8.6 지역별 지원 프로그램
8.6.1 일본
8.6.2 유럽
8.7 에너지밀도(Wh/kg, Wh/L)
9. 전고체전지 시장 전망
9.1 전고체전지 시장 전망 개요
9.2 전고체전지 시장 전망
9.2.1 전고체전지 사용 비율
9.2.2 Application별 전고체전지 시장 전망
9.2.3 전지 Type별 시장 전망