마이크로 배터리 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2025-2030년)

마이크로 배터리 시장 개요 및 성장 동향 (2025-2030)

마이크로 배터리 시장은 2025년 0.81억 달러 규모에서 2030년 2.35억 달러에 이를 것으로 전망되며, 예측 기간(2025-2030) 동안 연평균 성장률(CAGR) 23.85%의 높은 성장이 예상됩니다. 아시아 태평양 지역이 가장 빠르게 성장하는 동시에 가장 큰 시장으로 자리매김할 것이며, 시장 집중도는 중간 수준으로 평가됩니다. 주요 기업으로는 Murata, Samsung SDI, Panasonic 등이 있습니다.

시장 분석 및 주요 동인

마이크로 배터리 시장의 성장은 주로 기기 소형화, IoT 엣지 노드의 광범위한 확산, 그리고 헬스케어 분야의 지속적이고 연결된 모니터링 시스템으로의 전환에 힘입고 있습니다. 전고체 배터리 혁신, 유연한 폼팩터, 하이브리드 에너지 하베스팅 아키텍처는 제품 설계의 새로운 기준을 제시하고 있으며, 규제 압력은 더 안전한 화학 물질 및 순환 공급망으로의 전환을 가속화하고 있습니다. 경쟁 전략은 수직 통합, 공급망 다각화, 그리고 박막 증착 역량의 신속한 확장에 중점을 두고 있습니다. 동시에 제조사들은 원자재 인플레이션과 EU 배터리 규제 2023/1542에 명시된 엄격한 지속 가능성 요구 사항에 직면해 있습니다.

주요 시장 동향 및 통찰력

* 기술별: 박막 배터리는 2024년 매출의 35.2%를 차지하며 기술의 성숙도와 반도체 배치 공정과의 적합성을 입증했습니다. 그러나 전고체 기기는 2030년까지 26.8%의 CAGR로 가장 큰 증분 가치를 창출할 것으로 예상됩니다.
* 애플리케이션별: 의료 기기는 2024년 마이크로 배터리 시장의 32.5%를 차지했으며, 2030년까지 27.5%의 CAGR로 성장할 것으로 전망됩니다.
* 최종 사용자별: 헬스케어 분야는 2024년 마이크로 배터리 시장 점유율의 34.3%를 차지했으며, 소비자 가전은 2025-2030년 동안 28.1%의 가장 빠른 CAGR을 기록할 것으로 예측됩니다.
* 지역별: 아시아 태평양은 2024년 전체 매출의 40.9%를 차지했으며, 2030년까지 25.3%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
* 주요 기업: Murata, Samsung SDI, Panasonic은 2024년 글로벌 출하량의 34%를 차지했습니다.

시장 성장 동인 상세 분석

1. 웨어러블 기기의 확산: 피트니스, 건강 분석, 증강 현실 기능이 웨어러블 기술에 통합되면서 에너지 수요가 증가하고 배터리 부피는 축소되고 있습니다. TDK의 새로운 전고체 화학 기술은 기존 코인 셀보다 약 100배 높은 에너지 밀도를 제공하여 이어버드 및 스마트워치의 다일(multi-day) 배터리 수명을 가능하게 합니다. 움직임을 전기로 변환하는 마찰전기 하베스터는 마이크로 배터리와 결합하여 특히 피트니스 밴드의 배터리 교체 주기를 줄여줍니다. 유연한 기판은 배터리가 곡면에도 박리 없이 부착될 수 있도록 하여 스마트 의류의 상용화를 돕고 있습니다. 헬스케어 분야의 원격 환자 모니터링으로의 전환은 특히 아시아 및 유럽의 고령 인구 사이에서 기기 판매량을 가속화하고 있습니다.
2. 이식형 의료 전자기기의 성장: 이식형 전원 장치에는 신뢰성, 생체 적합성, 그리고 10년 이상의 수명이 필수적입니다. CEA-Leti의 박막 프로토타입은 890 µAh cm-2의 면적 용량을 보고하며, 이는 안압 센서 및 혈당 모니터에 적합합니다. 무선 충전 또는 생체 역학 하베스터를 통해 전력을 공급받는 배터리 없는 임플란트에 대한 관심이 증가하고 있지만, 중단 없는 전력이 필수적인 분야에서는 리튬 기반 마이크로 셀이 여전히 지배적입니다. EU 배터리 규정은 이제 의료 기기 배터리에 대한 명시적인 라벨링 및 재활용 규칙을 제외하여 공급업체 승인을 강화하고 있습니다. 액체 전해질을 제거하고 밀폐 밀봉을 가능하게 하는 전고체 프로젝트에 벤처 자금이 유입되고 있습니다.
3. IoT 엣지 센서 네트워크의 확장: 엣지 아키텍처는 데이터 소스 근처에 처리 및 분석 기능을 배치하여 단순한 전송 전용 센서에 비해 노드 수준의 전력 예산을 증가시킵니다. 연구에 따르면 무선 노드의 마이크로컨트롤러는 라디오의 0.33mW 부하의 두 배인 약 0.66mW를 소비하며, 이는 차세대 마이크로 배터리의 설계 목표를 설정합니다. 아시아 태평양 지역의 제조사들은 단일 충전으로 2년 동안 지속되는 통합 박막 팩이 장착된 LoRaWAN 지원 모듈을 출하하고 있습니다. 태양광 및 압전 하베스터는 원격 유전 지역에 배치된 산업 장비 모니터의 서비스 간격을 연장합니다. 슈퍼커패시터-배터리 하이브리드를 사용하는 에너지 자율 구성은 버스트 모드 데이터 업로드를 지원하여 유지보수 출동 횟수를 줄입니다.
4. 소형 히어러블 전원 수요 증가: 히어러블 기기는 이제 ANC(액티브 노이즈 캔슬링), 음성 비서, 생체 인식 센서, 온디바이스 AI를 10cm³ 미만의 인클로저 내에 통합하고 있습니다. 삼성의 산화물 전고체 디자인은 500Wh kg-1를 기록하며 2025년에 양산에 들어가 30분 충전으로 6시간 재생을 가능하게 합니다. 존스 홉킨스의 섬유 통합 배터리는 이어버드 스템 전체에 저장 공간을 분산시켜 추가 센서를 위한 보드 공간을 확보합니다. 고속 충전에 대한 소비자 기대는 OEM이 5C 이상의 C-rate를 견딜 수 있는 화학 물질로 전환하도록 유도하고 있습니다.

시장 성장 제약 요인 상세 분석

1. 전고체 마이크로 배터리의 높은 제조 비용: 스퍼터링, 드라이룸 환경, 낮은 처리량으로 인해 평균 생산 비용이 kWh당 100달러를 초과합니다. 선호되는 고체 전해질인 황화리튬은 여전히 공급이 제한적이며 합성 비용이 높습니다. 세라믹 층의 핀홀 결함은 수율을 저해하며, 스크랩률 1% 증가는 단위 비용을 직접적으로 증가시킵니다. 스타트업들은 에너지 소비를 줄이기 위해 200°C 미만의 온도에서 냉간 소결을 시범 운영하고 있지만, 상업적 생산량은 아직 요원합니다.
2. 기존 코인 셀 대비 제한된 에너지 밀도: 기존 리튬 코인 셀은 여전히 200-300Wh kg-1를 기록하는 반면, 많은 신흥 박막 포맷은 100-200Wh kg-1에 불과하여 설계자들이 소형화를 위해 런타임을 희생해야 합니다. 전고체 스택의 계면 저항은 전류 밀도를 제한하며, 더 두꺼운 음극은 용량을 증가시키지만 확산 경로를 길게 만듭니다. 실리콘 음극 및 고니켈 양극에 대한 연구는 부피 한계를 확장하고 있지만, 1,000 사이클 이상의 신뢰성은 여전히 달성하기 어렵습니다.
3. 박막 증착 재료의 공급망 제약.
4. 마이크로 배터리 테스트 프로토콜의 표준화 부족.

세그먼트 분석

* 유형별: 박막 솔루션은 2024년 매출의 35.2%를 차지하며, 스마트 카드 및 RFID 태그에 이상적인 0.5mm 미만의 초박형 세라믹 분리막을 활용합니다. 그러나 전고체 팩은 산화물 화학 물질이 파일럿 생산에서 대량 생산으로 전환됨에 따라 26.8%의 CAGR로 가장 큰 증분 가치를 창출할 것으로 예상됩니다. 유연 및 인쇄형 배터리는 롤투롤 제조를 통해 중간 규모 생산 비용을 낮추면서 스마트 패치 내에서 프로토타입을 넘어 제한된 생산 단계로 진입하고 있습니다.
* 애플리케이션별: 의료 기기는 2024년 32.5%의 점유율을 차지했으며, 심장 모니터, 신경 자극기, 약물 전달 패치 등 검증되고 긴 수명의 전력을 요구하는 기기들이 이를 뒷받침합니다. 웨어러블 기기는 피트니스 밴드가 혈당 추세, 수면 무호흡 스크리닝, 손목 ECG 등으로 확장됨에 따라 27.5%의 CAGR로 급성장할 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용자별: 헬스케어 구매자들은 2024년 글로벌 출하량의 34.3%를 차지했으며, 규제 검증과 높은 평균 판매 가격(ASP)으로 인해 전고체 용량의 우선 할당을 확보하고 있습니다. 소비자 가전 OEM은 다중 라디오, AI 코프로세서, 선명한 마이크로 LED 디스플레이를 100g 미만의 폼팩터에 통합하는 설계 트렌드에 따라 28.1%의 CAGR로 모든 경쟁사를 능가할 것입니다.

지역 분석

* 아시아 태평양: 2024년 매출의 40.9%를 차지했으며, 중국의 전자 클러스터, 일본의 전고체 노하우, 한국의 기가팩토리 로드맵에 힘입어 25.3%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 일본 기업(TDK, Murata, Panasonic)은 산화물 전해질 연구에 투자하고 있으며, 지정학적 위험을 헤지하기 위해 일부 조립 라인을 태국으로 이전하고 있습니다. 한국 기업(Samsung SDI, LG Energy Solution)은 전고체 마이크로 포맷 상용화를 위해 수십억 달러 규모의 생산 라인에 투자하고 있습니다.
* 북미: 이식형 기기 리더십, 국방 조달, 인플레이션 감축법(IRA) 내 정책 인센티브에 힘입어 두 번째로 큰 시장입니다. Panasonic의 캔자스 공장은 박막 생산 능력을 확장하고 있으며, Tesla와 공동 소유한 네바다 기가팩토리 확장과 시너지를 냅니다. 캐나다의 Northvolt 벤처는 퀘벡 시설에 52억 달러를 투자하여 음극 및 분리막 생산을 현지화할 예정입니다.
* 유럽: 녹색 기술 의무와 수명 주기 추적성을 강제하는 EU 배터리 규정을 기반으로 견고한 성장을 보이고 있습니다. 프랑스의 Verkor는 20억 유로 규모의 공장을 착공하여 고부가가치 의료 및 항공우주 프로그램을 위한 전고체 셀을 목표로 하고 있습니다. 독일의 Skeleton Technologies는 곡선형 그래핀 슈퍼커패시터를 활용하여 철도 및 데이터 센터 모듈용 마이크로 팩을 하이브리드화하고 있습니다.

경쟁 환경

마이크로 배터리 시장은 중간 정도로 파편화되어 있습니다. Murata, Samsung SDI, Panasonic과 같은 Tier-1 제조사들은 분말 합성, 셀 스태킹, 모듈 조립 전반에 걸쳐 규모의 이점을 가지고 있으며, 2024년 이들의 합산 점유율은 34%에 달했습니다. 그러나 Ilika 및 Cymbet과 같은 틈새 시장 개척자들은 유연 및 의료용 임플란트 분야에서 입지를 구축하고 있습니다. 수직 통합은 핵심 전략으로, Murata는 세라믹을 자체 생산하고, 삼성은 양극박 압연을 통제하며, Panasonic은 반도체 파트너와 BMS ASIC를 공동 설계합니다.

2024년 전 세계 R&D 지출은 20억 달러를 넘어섰으며, 이 중 상당 부분은 전도성과 제조 가능성의 균형을 맞추는 전고체 전해질 제형을 목표로 합니다. 특허 출원은 황화물 기반 유리, 고분자-세라믹 복합재, 3D 전류 수집기 아키텍처에서 활발한 활동을 보여줍니다. 비용 절감은 여전히 최우선 과제이며, 기업들은 기가와트시당 자본 지출을 줄이기 위해 롤투롤 스퍼터링 및 건식 전극 코팅을 시도하고 있습니다. 공급망 탄력성은 점점 더 중요해지고 있으며, 희토류 금속 헤징 및 현지 전구체 공장은 이사회 수준의 표준 의제가 되고 있습니다.

최근 산업 동향

* 2025년 4월: Murata와 QuantumScape는 전고체 리튬-금속 셀용 세라믹 필름 제조를 공동으로 평가하기 시작했습니다.
* 2025년 3월: VARTA AG는 자본 구조 조정을 단행하고 프랑크푸르트 증권거래소에서 상장 폐지되었으며, 마이크로 배터리 사업에 대한 집중을 재확인했습니다.
* 2025년 2월: Renata는 28mAh 용량과 0.42mm 두께의 CP042350 리튬 박막 배터리를 출시했습니다.
* 2025년 1월: Samsung SDI는 마이크로 모빌리티용 탭리스 디자인을 통합한 4695 원통형 셀의 양산을 시작했습니다.

본 보고서는 글로벌 마이크로 배터리 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공하며, 시장의 정의, 연구 범위, 방법론을 포함합니다.

보고서에 따르면, 글로벌 마이크로 배터리 시장은 2025년부터 연평균 23.85%의 높은 성장률을 기록하여 2030년에는 2,352.95백만 달러의 매출에 도달할 것으로 전망됩니다. 특히, 고체 마이크로 배터리는 에너지 밀도 및 안전성 분야의 혁신에 힘입어 연평균 26.8%로 가장 빠르게 성장하는 기술로 주목받고 있습니다.

시장 성장을 견인하는 주요 요인으로는 웨어러블 기기의 확산, 이식형 의료 전자기기의 성장, IoT 엣지 센서 네트워크의 확장, 소형 히어러블(hearable) 전원 공급원에 대한 수요 증가, 자가 전원 인쇄 전자 에코시스템의 부상, 그리고 국방 분야의 스마트 더스트 센서 노드 채택 등이 있습니다.

반면, 시장의 성장을 저해하는 요인으로는 고체 마이크로 배터리의 높은 제조 비용, 기존 코인 셀 대비 제한적인 에너지 밀도, 박막 증착 재료의 공급망 제약, 그리고 표준화된 마이크로 배터리 테스트 프로토콜의 부족 등이 지적됩니다.

시장은 다양한 기준으로 세분화되어 분석됩니다. 유형별로는 박막 배터리, 고체 마이크로 배터리, 인쇄/유연 배터리, 버튼 셀 마이크로 배터리 등으로 나뉩니다. 애플리케이션별로는 의료 기기, 웨어러블 전자기기, 스마트 카드 및 RFID, 무선 센서 노드, 소비자 전자기기 액세서리 등이 포함되며, 특히 의료 기기 분야는 엄격한 신뢰성 및 수명 요구사항으로 인해 2024년 매출의 32.5%를 차지하며 가장 큰 비중을 보였습니다. 최종 사용자별로는 헬스케어, 소비자 전자기기, 산업 및 자동화, 자동차 및 모빌리티, 국방 및 항공우주 분야가 주요합니다. 지역별로는 북미, 유럽, 아시아-태평양, 남미, 중동 및 아프리카로 구분되며, 아시아-태평양 지역은 방대한 전자제품 제조 규모, 깊이 있는 공급망, 차세대 배터리 R&D에 대한 적극적인 투자로 인해 마이크로 배터리 생산을 주도하고 있습니다.

규제 환경 측면에서는 유럽연합의 배터리 규정 2023/1542가 배터리 수명 주기 추적성, 재활용, 유해 물질 감소를 의무화하여 고체 및 재활용 가능한 화학 물질 채택을 유도하고 있습니다. 경쟁 환경은 Murata Manufacturing, Maxell Holdings, Panasonic, TDK, VARTA AG, Samsung SDI 등 20개 이상의 주요 기업들이 참여하며, 시장 집중도, 전략적 움직임(M&A, 파트너십), 시장 점유율 분석 및 상세 기업 프로필을 통해 심층적으로 다루어집니다.

보고서는 신흥 기술 및 혁신, 미개척 애플리케이션으로의 확장, 정부 인센티브 및 자금 지원, 장기적인 성장 전망을 포함한 시장 기회와 미래 전망을 제시합니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 환경

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 웨어러블 기기의 확산
  • 4.2.2 이식형 의료 전자기기의 성장
  • 4.2.3 IoT 엣지 – 센서 네트워크의 확장
  • 4.2.4 소형 히어러블 전원 공급원에 대한 수요 증가
  • 4.2.5 자가 전원 인쇄 전자 생태계의 부상
  • 4.2.6 스마트 더스트 센서 노드의 국방 채택
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 고체 마이크로 배터리의 높은 제조 비용
  • 4.3.2 기존 코인 셀 대비 제한된 에너지 밀도
  • 4.3.3 박막 증착 재료에 대한 공급망 제약
  • 4.3.4 표준화된 마이크로 배터리 테스트 프로토콜 부족
• 4.4 공급망 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.7.1 신규 진입자의 위협
  • 4.7.2 구매자의 교섭력
  • 4.7.3 공급업체의 교섭력
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측

• 5.1 유형별
  • 5.1.1 박막 배터리
  • 5.1.2 전고체 마이크로 배터리
  • 5.1.3 인쇄형/유연 배터리
  • 5.1.4 버튼형 마이크로 배터리
  • 5.1.5 기타
• 5.2 애플리케이션별
  • 5.2.1 의료 기기
  • 5.2.2 웨어러블 전자 기기
  • 5.2.3 스마트 카드 및 RFID
  • 5.2.4 무선 센서 노드
  • 5.2.5 가전제품 액세서리
  • 5.2.6 기타
• 5.3 최종 사용자별
  • 5.3.1 헬스케어
  • 5.3.2 가전제품
  • 5.3.3 산업 및 자동화
  • 5.3.4 자동차 및 모빌리티
  • 5.3.5 국방 및 항공우주
  • 5.3.6 기타
• 5.4 지역별
  • 5.4.1 북미
  • 5.4.1.1 미국
  • 5.4.1.2 캐나다
  • 5.4.1.3 멕시코
  • 5.4.2 유럽
  • 5.4.2.1 독일
  • 5.4.2.2 영국
  • 5.4.2.3 프랑스
  • 5.4.2.4 이탈리아
  • 5.4.2.5 북유럽 국가
  • 5.4.2.6 러시아
  • 5.4.2.7 기타 유럽
  • 5.4.3 아시아 태평양
  • 5.4.3.1 중국
  • 5.4.3.2 인도
  • 5.4.3.3 일본
  • 5.4.3.4 대한민국
  • 5.4.3.5 아세안 국가
  • 5.4.3.6 기타 아시아 태평양
  • 5.4.4 남미
  • 5.4.4.1 브라질
  • 5.4.4.2 아르헨티나
  • 5.4.4.3 기타 남미
  • 5.4.5 중동 및 아프리카
  • 5.4.5.1 사우디아라비아
  • 5.4.5.2 아랍에미리트
  • 5.4.5.3 남아프리카
  • 5.4.5.4 이집트
  • 5.4.5.5 기타 중동 및 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (M&A, 파트너십, PPA)
• 6.3 시장 점유율 분석 (주요 기업의 시장 순위/점유율)
• 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 Murata Manufacturing Co., Ltd.
  • 6.4.2 Maxell Holdings Ltd.
  • 6.4.3 Panasonic Corporation
  • 6.4.4 TDK Corporation
  • 6.4.5 VARTA AG
  • 6.4.6 Renata SA
  • 6.4.7 Cymbet Corporation
  • 6.4.8 Samsung SDI Co., Ltd.
  • 6.4.9 STMicroelectronics
  • 6.4.10 NEC Energy Solutions
  • 6.4.11 Ultralife Corporation
  • 6.4.12 EnerSys
  • 6.4.13 BrightVolt Inc.
  • 6.4.14 Blue Spark Technologies
  • 6.4.15 ProLogium Technology
  • 6.4.16 Ilika plc
  • 6.4.17 SolidEnergy Systems
  • 6.4.18 EVE Energy Co., Ltd.
  • 6.4.19 Imprint Energy
  • 6.4.20 BYD Company Limited

7. 시장 기회 및 미래 전망