<일본시장조사보고서>리튬이온전지 열화진단기기/서비스 시장의 현황과 전망(한국어판)
(한국어목차)リチウムイオン電池劣化診断機器／サービス市場の現状と展望（韓国語版）
자료코드: C66120620 / A4 105 / 2024. 10. 25
본 자료는 2024년 8월 발간된 「리튬이온전지 열화진단기기/서비스 시장의 현황과 전망」의 한국어판(일부 재편집)입니다.
◆조사개요
• 조사목적：
리튬이온전지의 열화진단기기ㆍ서비스의 사업화를 위해 준비하고 있는 일본 기업, 연구기관의 현재 동향과 향후 사업시책을 조사함으로써 일본의 리튬이온전지 열화진단기기ㆍ서비스 시장의 현황과 향후 동향을 파악하는 것을 목적으로 한다.
• 조사대상：
본 리포트에서는 하기 분야를 대상 품목으로 한다.
・중고 전기자동차(EV)에 탑재되는 리튬이온전지
・기업ㆍ업무용 및 전력계통용 정치형 축전지(ESS)에 탑재되는 리튬이온전지
・기타 소형전자기기용에 탑재되는 리튬이온전지
• 조사방법：폐사 전문조사원의 대면취재를 바탕으로 문헌조사 병행
• 조사・분석기간：2024년 6월 10일～2024년 8월 26일
• 기타：
본 리포트에서 사용하는 재사용(Reuse) 및 리퍼포즈(Repurpose)의 정의는 다음과같다.
・재사용(Reuse): 전지팩을 모듈/셀 단위로 분해/선별하여 1차용도로 재사용
・리퍼포즈(Repurpose): 전지팩을 1차용도가 아닌 다른 용도로 사용
◆자료 포인트
• 기업의 리튬이온전지 열화기술의 진단 포인트 등을 망라해 해설
• EV용 LiB 열화진단은 EV 리스 등의 상용 니즈부터, ESS용 LiB에서는 재사용 LiB 활용 시의 초기진단, 그 후의 최적 운용화 등이 타깃
• 앞으로 성장할 것으로 예상되는 열화진단 시장을 상기 이용상황별 동향을 바탕으로 예측
• 자동차용 LiB 시장동향, ESS용 LiB 시장동향도 수록
리서치 내용
조사결과 포인트
제1장 리튬이온전지 열화진단기기・서비스 시장의 전망
EV 잔존가치 측정, ESS 최적 운용 실현
실현 타깃에 따라 달라지는 열화진단 니즈와 그 역할
지향해야 할 것은 ‘진단 가치’에서 ‘애플리케이션 가치’로의 전환
고조되는 안전성 진단 기술의 중요성
제2장 xEV 시장 및 자동차용 LiB시장 ESS용 시장의 현황과 장래전망
2-1. xEV 시장／자동차용 LiB시장의 현황과 장래전망
2-1-1. xEV 시장동향
(표・그림) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 xEV 생산대수 추이
(2023년～2025년, 2030년, 2035년)
(표) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 xEV 타입별 생산대수 추이
(2023년, 2030년, 2035년)
(그림) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 LiB 시장규모 예측
(2023년 전망, 2030년 예측, 2035년 예측)
(표・그림) Conservative(시장기준) 예측: 일본 xEV 생산대수 추이
(2023년～2025년, 2030년, 2035년)
(표) Conservative(시장기준) 예측: 일본 xEV 타입별 생산대수 추이
(2023년～2030년, 2035년)
(그림) Conservative(시장기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 LiB 시장규모 예측
(2023년 전망, 2030년 예측, 2035년 예측)
2-1-2. 자동차용 LiB 시장동향
(표) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 자동차용 LiB 시장규모 추이
(2023년～2025년, 2030년, 2035년)
(표) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 LiB 시장규모 추이
(2023년, 2030년, 2035년)
(그림) Aggressive(정책기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 전지 시장구성비
(2023년 전망, 2030년 예측, 2035년 예측)
(표) Conservative(시장기준) 예측: 일본의 자동차용 LiB 시장규모 추이
(2023년～2025년, 2030년, 2035년)
(표) Conservative(시장기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 LiB 시장규모 추이
(2023년, 2030년, 2035년)
(그림) Conservative(정책기준) 예측: 일본 xEV 타입별 자동차용 전지 시장구성비
(2023년 전망, 2030년 예측, 2035년 예측)
2-2. 자동차용 폐 LiB의 폐기・회수량／재사용 동향
2-2-1. 리튬이온전지(자동차용)의 폐기・회수량 예측
(그림・표) 자동차용 LiB 폐기량 예측(일본, 중량기준, 2023～2025년, 2030년)
(표) 중고 xEV 수출대수 추이(2017～2022년)
(표) 러시아, 뉴질랜드에 대한 PHEV・BEV 수출대수 추이(2020～2022년)
2-2-2. 재사용 LiB 동향
(표) 자동차용 LiB 재사용 사례(애플리케이션/일본)
[리빌드(교환용) 배터리]
[전동 지게차]
[골프 카트]
[PHEV, EV 충전 설비]
[ESS(전력계통／업무용)]
2-3. ESS용 LiB 시장의 현황과 장래전망
2-3-1. ESS용 LiB 시장동향
(표・그림) ESS용 LiB 시장규모 추이(일본, 용량기준, 2023～2025년, 2030년)
(표・그림) ESS용 LiB 용도별 시장규모(일본, 용량기준, 2023년, 2030년)
제3장 리튬이온전지 열화원리 및 열화진단기술의 현황과 과제
3-1. LiB 열화 메커니즘
3-1-1. 리튬이온전지 구조
(그림) 리튬이온전지의 충방전 구조
3-1-2. LiB 열화 메커니즘
(표) LiB의 주요 열화 메커니즘
3-2. LiB 열화진단 기술동향
① 교류 임피던스법
(표) 리튬이온전지 열화진단기술의 분류
(표) 교류 임피던스법의 적용 주파수대와 전지에서의 측정대상 저항
(그림) 리튬이온전지의 나이키스트 선도 이미지
② 구형파 임피던스법
③ 과도응답 변환법
④ 미분곡선 해석법(dQ/dV, dV/dQ법)
⑤ 충전곡선 해석법
⑥ 차전압법/과전압법
(그림) 과도적 차전압법 측정 개요
⑦기계학습(빅데이터 분석)
⑧안전성 진단 기술
(그림) 리튬 금속 석출에 의한 표피효과 이미지
3-3. 일본 LiB 열화진단 업계동향
3-3-1. 일본 LiB 열화진단 업계동향
(표) LiB 열화진단 기술을 다루는 일본 주요기업 일람
(채용 열화진단 기술／주 타깃시장／대응상황)
(그림) LiB의 건전성 감시 센서(MaMoRiS®)의 시제품
(그림) 축전지 비파괴 전류밀도 분포 영상화 장치로 가시화된 충전중인 셀 내부
제4장 LiB 열화진단기기・서비스 시장의 전망
4-1. EV용 LiB의 열화진단 니즈 상황과 시장 전망
불투명한 잔존가치에 의한 리스크를 고려한 가격 설정이 과제
환경의식이 높은 대기업을 중심으로 전개하는 자동차 리스 업계의 도입이 선행
(표) 월 정액 자동차 리스 요금 사례
일반 사용자 대상 정비공장 등에 대한 도입은 제2단계
4-2. ESS용 LiB의 열화진단 니즈 상황과 시장 전망
재사용 LiB 활용에 의한 ESS 구축 등으로 높아지는 열화진단기술의 중요성
(표) 일본의 재사용 LiB를 활용한 ESS 사례(2023년 이후)
4-3. 기타 소형전자기기용 LiB의 열화진단 니즈 상황과 시장 전망
기존의 작업 부담 경감을 실현하는 신속한 용량 진단 기술이
LiB 탑재 소형전자기기 대여업자의 기기 관리 솔루션으로
4-4. LiB 열화진단기기・서비스 시장규모 예측(2023～2025년, 2030년, 2035년)
EV용, ESS용이 향후 시장의 견인차 역할
시장 형성은 EV 잔존가치 측정 용도에서 시작
(표・그림) LiB 열화진단기기・서비스 시장규모 추이
(일본, 2023～2025년, 2030년, 2035년)
(그림) LiB 열화진단기기・서비스 시장용도별 내역(2030년, 2035년)
제5장 LiB 열화진단기기・서비스 관련 기업의 동향과 전략
도요시스템(東洋システム) 주식회사
독자적인 초기특성모델비교법®으로 단시간 내에 잔존용량 추정 실현
EV잔존가치 측정 등의 니즈 증가를 내다보고 계속 실용화 추진
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) 배터리 잔존 성능 진단 시스템(BLDS®) 플로우 개요
2. 열화진단 사업의 향후 전망
다이와제관(大和製罐) 주식회사
독자적인 알고리즘에 의한 Wh단위의 열화진단 시뮬레이션이 강점
DER용을 메인 타깃으로 사업화를 위한 실증 추진
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) 과도적 차전압과 조(組)전지 용량(좌) 및 충방전(우)의 선형 관계
2. 열화진단 사업의 향후 전망
주식회사 도시바(東芝)／도시바에너지시스템 주식회사
높은 정확도, 안전성 진단에도 대응하는 충전곡선분석법이 강점
목표는 탑재 제품의 성능 향상, 자산가치 극대화
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) EV 재사용 전지를 활용한 축전 시스템 실증 개요
(그림) EV전지 열화진단에 관한 실증 개요
(그림) EV전지 진단서 이미지(좌)와 진단서 종합판정기준(우)
2. 열화진단 사업의 향후 전망
히오키전기(日置電機) 주식회사
인피던스법을 축으로 LiB 셀 생산부터 열화진단까지
일관된 추적 데이터 실현 가능성이 강점
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(표) 히오키전기 배터리 테스터 라인업
(표) 히오키전기 배터리 인피던스미터 BT4560
2. 열화진단 사업의 향후 전망
고이쿠배터리(ゴイク電池) 주식회사
소형전자기기용 배터리의 열화진단부터 사업화 선행
EV용은 사업화의 최적해를 찾기 위해 컨소시엄 참여, 독자적 실증 추진
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) 고이쿠배터리 EV 분석기 EVA
(그림) 고이쿠배터리 소형전자기기용 진단장치 Battery Artz
2. 열화진단 사업의 향후 전망
MIRAI-LABO 주식회사
독자적인 배터리 무순단 기술(MBMS)을 이용한 리퍼포즈(Repurpose) LiB 제품 전개
품질보증 서비스를 제공하는 재사용 LiB 유통 플랫폼을 새롭게 구축
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) MIRAI-LABO MBMS(멀티플 배터리 매니지먼트 시스템)
(그림) 일본코일파킹과의 ZEP 실현을 위한 공동 실증시험 이미지
2. 열화진단 사업의 향후 전망
(그림) MIRAI-LABO와 AUCNET가 구상하는 배터리 유통 플랫폼
요코가와솔루션서비스(横河ソリューションサービス) 주식회사
ESS 유지보수 감소・실효 용량 향상에 기여
온라인 전지 잔량 진단・셀 밸런스 조정을 독자적인 진단 기술로 실현
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) 요코가와솔루션서비스의 온라인 전지 잔량 진단・셀 밸런스
2. 열화진단 사업의 향후 전망
주식회사 KRI
20년에 걸친 중대형 LiB 셀의 열화진단 노하우가 강점
고조되는 ESS 운용 최적화 니즈를 위해 용량진단 외 부가가치 제공을 목표
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) KRI의 전지 열화진단 서비스(1차열화・2차열화)
(그림) 광의의 SOH를 이용한 진단・사정・운용기술과 재사용 셀의 안전성 평가
2. 열화진단 사업의 향후 전망
Nuvoton Technology Japan 주식회사
EIS법에 의한 임피던스 측정의 IC 집적화에 성공
전지 내부의 상태 추정 기술로 비용 절감, 안전성 확보 등 폭넓은 가치 소구
(그림) Nuvoton Technology Japan 배터리 감시 IC ‘KA84950UA’
1. 열화진단 기술동향／사업동향
(그림) Nuvoton Technology Japan이 개발한 반도체 칩과 전용 측정기 비교
2. 열화진단 사업의 향후 전망
주식회사 KOBELCO Research Institute
기계학습과 기존 물리 모델의 융합으로 높은 정확도를 가진 예측진단기술 구축
여러 시뮬레이션 모델로 고객의 배터리 개발을 지원
1. 열화진단 기술동향／사업동향
2. 열화진단 사업의 향후 전망
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