배터리 양극용 실리콘 기반 소재 시장 전망: 2032년까지의 추세, 점유율 및 성장 전망

June 16, 2025

글로벌 실리콘 기반 배터리 음극재 시장은 2023년 4억 3,500만 달러에서 2032년까지 100억 8,266만 달러로 급성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 무려 41.80%에 달합니다. 이 같은 폭발적 성장은 전기차 및 소비자 전자제품 분야에서 고에너지 밀도 배터리에 대한 수요가 급증하고 있는 데 기인하며, 실리콘은 흑연보다 약 10배 높은 이론적 용량을 갖춰 차세대 음극재로 주목받고 있습니다.

사전 리튬화(pre-lithiation), 나노공학 기반의 기술 혁신을 통해 실리콘 음극재는 팽창 문제라는 기존 한계를 극복하며 에너지 저장 방식을 혁신하고 있습니다. 특히, 글로벌 자동차 제조사들이 실리콘-흑연 복합소재를 점차 채택하고 있으며, 각국 정부의 배출가스 규제가 강화됨에 따라 해당 시장은 틈새 분야에서 주류 배터리 생산으로 빠르게 전환되고 있습니다.

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시장 역학 및 지역별 동향

아시아 태평양 지역은 전체 실리콘 음극재 생산의 60% 이상을 차지하며, 중국의 배터리 생산력과 한국의 기술력에 힘입어 시장을 선도하고 있습니다. 일본의 소재 과학 기술, 중국의 배터리 공장, 한국의 장비·공정 기술 간 통합된 공급망이 이 지역의 경쟁력을 더욱 높이고 있습니다. 북미 시장은 2032년까지 연평균 35.83%의 성장률을 기록할 것으로 예상되며, 유럽은 전기차 의무화 및 지속 가능성 정책의 영향으로 빠르게 확장 중입니다.

실리콘 산화물(SiOx) 복합소재 등 신기술 솔루션이 팽창 문제 해결에 기여하고 있으며, 결합제(binder) 기술과 전극 설계 혁신이 프리미엄 전기차의 상용화를 이끌고 있습니다. 일부 주요 완성차 업체는 2025~2026년형 모델에 실리콘 기반 음극재 적용을 발표한 바 있습니다.

성장 요인 및 산업 트렌드

시장 확대는 세 가지 핵심 수요 축에 기반합니다: 전기차의 전동화(전체 수요의 72%), 소비자 전자기기의 소형화(23%), 재생에너지 저장 수요. 실리콘의 높은 에너지 밀도는 전기차의 주행거리 연장 또는 전자기기의 초슬림 설계를 가능하게 하며, 모든 분야에서 뚜렷한 가치를 제공합니다.

주요 트렌드는 다음과 같습니다:

자동차 분야: 15개 이상의 완성차 업체가 실리콘 음극재 도입 계획 발표
기술 혁신: 4세대 실리콘-탄소 복합소재가 500회 이상 충방전 사이클 달성
제조 공정: 건식 전극 기술을 통해 생산비용 30% 절감

소재 공급업체와 셀 제조사 간 전략적 제휴가 본격적인 상용화를 촉진하고 있으며, 주요 배터리 제조사들은 수직 계열화를 통해 공급망 확보에 나서고 있습니다. M&A 활동 또한 활발히 전개 중입니다.

과제 및 상용화 장벽

실리콘 음극재는 기대가 큰 만큼 해결해야 할 과제도 존재합니다. 대표적으로 팽창으로 인한 성능 저하가 상용화의 최대 기술 장벽으로 남아 있으나, 제약 팽창 설계(constrained expansion architecture), 자가 치유형 결합제(self-healing binder) 등 파일럿 단계의 솔루션이 실험되고 있습니다. 아직 흑연 대비 2~3배의 원가 차이가 존재하지만, 대량 생산과 공정 혁신으로 비용 격차는 빠르게 줄어들고 있습니다.

공급망 관련 복잡성도 존재합니다:

고순도 실리콘의 잠재적 공급 제약
실리콘 기반 배터리의 재활용 인프라 부족
까다로운 품질 요구로 고도화된 제조 제어 필요

또한, 규제 환경은 기회이자 도전 과제로 작용합니다. 배출가스 규제는 채택을 촉진하지만, 배터리 안전 기준 변화에 따라 추가 인증 요건이 발생할 수 있습니다.

제품 유형별 시장 분류

SiO/C 복합소재
Si/C 복합소재

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응용 분야별 시장 분류

자동차 배터리
소비자 전자기기
에너지 저장 시스템
산업용 응용

경쟁 구도

해당 시장에는 기존 화학 기업과 배터리 소재 전문 기업들이 혼재해 있습니다:

Shin-Etsu Chemical
OSAKA Titanium Technologies
Resonac Corporation
Daejoo Electronic Materials
BTR New Material Group
Shanshan Technology
Putailai New Energy
Sila Nanotechnologies
Nexeon Limited
Enovix Corporation

이들 선도 기업은 다음과 같은 분야에 집중 투자 중입니다:

생산능력 확장 (2023년 3곳 신규 메가 생산시설 발표)
차세대 실리콘 복합소재 개발
셀 제조사와의 전략적 파트너십 강화

포괄적 보고서 구성

이 심층 보고서는 실리콘 음극 배터리 소재 시장에 대한 핵심 통찰을 제공합니다:

기술 분석: 다양한 실리콘 복합 기술의 비교 평가
공급망 평가: 원재료부터 셀 통합까지
원가 구조: 제조 경제성과 개선 전략
채택 로드맵: 응용 분야별 시장 침투 전망
경쟁 분석: 15개 이상 기업의 프로파일 및 SWOT 분석

주요 성공 요인으로는 다음이 포함됩니다:

소재 성능 기준
제조 공정 혁신
고객사 인증 절차
지적재산권(IP) 확보 현황

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연구 방법론

본 보고서는 다음의 복합적 연구 방식을 기반으로 작성되었습니다:

업계 종사자 50명 이상과의 1차 인터뷰
생산 현장 방문 및 기술 평가
특허 분석 및 관련 문헌 검토
상장·비상장 기업의 재무 분석
응용 분야별 수요 모델링

추가적으로 다음을 반영하였습니다:

실험실 데이터를 통한 기술 검증
공급망 단계별 생산능력 추적
정책 변화에 따른 영향 평가
시나리오 기반 채택 경로 분석

회사 소개: 24chemicalresearch

24chemicalresearch는 2015년 설립 이래 화학 산업 전문 시장조사기관으로 성장해왔으며, 현재 Fortune 500대 기업 30여 곳에 서비스를 제공하고 있습니다. 정부 정책, 기술 혁신, 경쟁 환경 등 핵심 산업 요소를 심층 분석하여 데이터 기반의 전략 인사이트를 제공합니다.