유연 배터리 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031년)

유연 배터리 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 동향 및 예측 (2026-2031)

# 시장 개요

유연 배터리 시장은 2025년 0.47억 달러에서 2026년 0.59억 달러로 성장했으며, 2031년에는 17.7억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 이는 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 24.71%를 기록할 전망입니다. 웨어러블 기기, IoT 센서 노드, 국방 전자제품 등에서 유연한 전원 공급원에 대한 수요가 시장 성장의 주요 동인으로 작용하고 있습니다. 특히 아시아 태평양 지역의 제조 규모 확대는 단위 비용 절감에 기여하고 있으며, 아연 기반 화학 기술에 대한 투자는 안전 및 지속 가능성 우려를 완화하고 있습니다. 그러나 신흥 고체 마이크로 리튬 전지와의 경쟁, 특수 음극 재료의 공급망 불안정성, 롤투롤 공정의 제약 등은 성장 전망에 제약 요인으로 작용하고 있습니다.

# 핵심 보고서 요약

* 배터리 유형별: 2025년 박막 배터리가 35.12%의 매출 점유율로 선두를 차지했으며, 유연 아연 기반 배터리는 2031년까지 30.12%의 CAGR로 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.
* 화학 기술별: 2025년 리튬 이온이 유연 배터리 시장의 40.63%를 차지했으며, 아연-산화은은 2031년까지 32.85%의 CAGR로 확장될 것으로 전망됩니다.
* 애플리케이션별: 2025년 웨어러블 전자기기가 유연 배터리 시장 규모의 37.88%를 차지했으나, 스마트 패키징 및 RFID 태그는 2031년까지 31.44%의 CAGR로 가속화될 것으로 예측됩니다.
* 지역별: 2025년 아시아 태평양 지역이 유연 배터리 시장의 36.24%를 점유했으며, 2031년까지 27.41%의 CAGR로 성장하여 선두를 유지할 것으로 보입니다.

# 시장 동향 및 주요 동인

1. 의료 및 피트니스 웨어러블 기기의 급속한 채택:
의료 및 피트니스 웨어러블 기기는 단순한 소비자 기기를 넘어 임상적 필수품으로 변화하고 있으며, 2030년까지 1,000억 달러 규모에 이를 것으로 예상됩니다. 연속 혈당 모니터, 신경 평가 패치, 심장 박동 추적 가슴 스트랩 등은 용량 손실 없이 반복적으로 구부러질 수 있는 초박형 배터리를 필요로 합니다. 압전 에너지 하베스터의 효율성 향상과 유연한 저장 장치를 결합한 하이브리드 전원 모듈은 배터리 질량을 줄이고 사용자 편의성을 높여 수요를 강화하고 있습니다. 병원들은 데이터 연속성을 중요하게 여기므로, 비틀림 하에서도 5,000회 사이클 내구성을 보장하는 공급업체가 선호됩니다. 원격 의료의 확산과 고령화 인구 증가는 전문 의료용 웨어러블 시장의 장기적인 볼륨 성장을 보장합니다.

2. 스마트 인프라 내 IoT 센서의 확산:
스마트 도시 구축, 산업 자동화, 정밀 농업 등은 수십억 개의 자가 전원 센서 노드를 필요로 합니다. 건축 자재나 농업 장비에 내장된 유연 배터리는 전지 교체와 관련된 인건비를 절감합니다. 특히 자동차 분야의 인쇄형 및 유연 센서 시장은 2034년까지 9.6억 달러 이상으로 두 배 이상 성장할 것으로 예상됩니다. 엣지 컴퓨팅 게이트웨이는 순간적인 전력 소모를 증가시키므로, 공급업체들은 2µA 미만의 유휴 상태에서 15mA 펄스를 유지하는 하이브리드 아키텍처를 테스트하고 있습니다. 정부는 탄력적인 인프라에 투자하며, 접근하기 어려운 위치에서 10년 이상 수명을 보장하는 배터리에 대해 프리미엄 가격을 지불할 의사가 있어 유연 배터리 시장은 소비자 전자 제품의 단기적인 수요 변동을 완화하는 데 도움이 됩니다.

3. 소형 의료 임플란트의 증가:
이식형 신경 자극기, 스마트 스텐트, 약물 전달 캡슐 등이 2mm 미만의 두께로 소형화되면서 전원 공급원도 유기 조직에 맞춰 유연해야 합니다. 자가 치유 리튬 배터리는 펑크 후에도 작동하며 몇 분 내에 85%의 용량을 회복합니다. 규제 기관은 생체 적합성 때문에 아연 기반 화학 기술을 선호하며, 새로운 수성 전해질은 열 폭주 위험을 제거합니다. 기기 제조업체들은 MRI 스캔 중 배터리 신뢰성을 상업화의 핵심 요소로 자주 언급하며, 이는 견고한 캡슐화를 요구합니다. 이러한 전문화는 의료용 유연 배터리의 높은 마진을 가능하게 하여 유연 배터리 시장의 생명 유지 애플리케이션으로의 확장을 돕습니다.

4. RFID 기반 스마트 패키징의 확장:
콜드 체인 의약품, 고가 식품, 산업용 예비 부품 등은 이제 일회용 RFID 태그가 장착된 글로벌 공급망을 통해 이동합니다. 대량 생산 시 단일 자릿수 센트의 비용으로 인쇄형 아연-이산화망간 전지는 품목별 추적을 지원합니다. 브랜드는 엄격해지는 규제를 충족하기 위해 실시간 온도 및 습도 로깅을 배포하며, 이는 스마트 패키징 수요를 32.8%의 CAGR로 견인합니다. 환경 법규는 유통 기한 동안 90%의 용량을 유지하면서 몇 주 내에 분해되는 생분해성 유연 배터리 개발을 촉진합니다. 이러한 혁신은 비용 또는 지속 가능성 문제로 인해 이전에 제한되었던 물류 운영에 유연 배터리 시장이 침투하는 데 도움이 됩니다.

5. 국방 분야의 유연 전원 공급원 수요:
국방 분야에서는 군인들이 착용하는 장비, 통신 시스템, 무인 시스템 등에서 가볍고 유연하며 견고한 전원 공급원에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이는 특히 북미 지역에서 단기적인 시장 성장에 기여하고 있습니다.

6. 고체 아연 화학 기술의 지속 가능성 추진:
유럽연합(EU)을 중심으로 환경 친화적인 배터리 솔루션에 대한 요구가 커지면서, 안전하고 재활용 가능한 아연 기반 배터리의 개발 및 채택이 가속화되고 있습니다. 이는 장기적인 시장 성장을 지원하는 중요한 동인입니다.

# 시장 제약 요인

1. 고체 마이크로 리튬 배터리와의 경쟁:
고체 배터리는 2~3배 높은 에너지 밀도와 90% 낮은 열 폭주 위험을 약속하며, 2030년까지 80억 달러의 예상 매출을 유치하고 있습니다. 삼성은 2026년 양산을 목표로 200 Wh/L 용량의 전고체 웨어러블 전지 프로토타입을 개발 중입니다. 고체 배터리가 2028년까지 리튬 이온과 비용 동등성을 확보할 경우, 프리미엄 기기 제조업체들은 폴리머 기반 유연 배터리에서 전환할 수 있습니다. 그러나 현재 양면 연마 및 건조실 요구 사항으로 인해 자본 비용이 증가하여 고가 부문에만 침투가 제한됩니다. 따라서 유연 배터리 시장은 점유율 손실에 직면하지만, 비용에 민감한 대량 생산 틈새시장을 유지할 것입니다.

2. 대규모 자동화된 롤투롤 생산 능력의 부족:
효율적인 롤투롤 공장은 연간 15GWh 이상으로 확장되어야 kWh당 50달러 미만의 비용을 달성할 수 있지만, 대부분의 시설은 2GWh 미만입니다. 킬로미터 길이의 웹에서 마이크론 수준의 코팅 균일성을 유지하는 것이 수율을 제한합니다. 라인당 1억 달러 이상의 자본 지출은 신규 진입을 어렵게 합니다. 결과적으로 맞춤형 폼팩터의 생산 지연이 길어져 기기 출시가 지연되고 유연 배터리 시장의 단기적인 판매가 제한됩니다. 장비 공급업체와의 벤더 파트너십은 검사 자동화 및 가동 시간 개선을 목표로 하지만, 구현에는 12~18개월이 소요됩니다.

3. 특수 음극 재료의 공급망 불안정성:
특정 희귀 금속 및 화학 물질의 가격 변동성과 공급 부족은 유연 배터리 생산 비용을 증가시키고 생산 계획에 차질을 줄 수 있습니다. 특히 수입 의존도가 높은 지역에서 그 영향이 더욱 심각합니다.

4. 초박형 전지에 대한 보편적인 표준의 부재:
초박형 전지에 대한 보편적인 표준의 부재는 시장 확장을 방해합니다. 지역별로 상이한 규제와 표준은 제품 개발 및 상업화를 복잡하게 만들고, 제조업체들이 다양한 시장에 진출하는 데 어려움을 겪게 합니다. 이는 중기적으로 시장 성장에 부정적인 영향을 미칩니다.

# 세그먼트별 분석

1. 배터리 유형별: 박막 배터리의 지배력과 아연 배터리의 부상
박막 배터리는 스마트워치 및 RFID 티켓 분야의 확고한 공급망 덕분에 2025년 매출의 35.12%를 차지했습니다. 270 Wh/L에 가까운 에너지 밀도와 1,500회 이상의 사이클 수명으로 신뢰할 수 있는 기존 강자입니다. 그러나 유연 아연 기반 배터리 시장은 난연성 수성 전해질과 간소화된 환경 규제 준수에 힘입어 연간 30.12%의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. Blue Spark Technologies와 같은 공급업체는 물류 태그용 일회용 인쇄형 아연 배터리를 상용화하여 박막 배터리 비용을 40% 절감하고 있습니다. 롤투롤 나노 제조 기술은 167 Wh/kg의 비에너지와 9.6 kW/kg의 전력 밀도를 가진 하이브리드 아연-탄소 구조를 가능하게 합니다. 의료용 웨어러블은 30% 변형 하에서도 전압을 유지하는 아연-공기 변형을 채택하고 있으며, 아연 가격 하락은 시장 내 아연의 입지를 더욱 강화하고 있습니다.

2. 화학 기술별: 리튬 이온의 선두와 아연 혁신에 의한 도전
리튬 이온은 양극 및 분리막 가치 사슬의 성숙도 덕분에 2025년 시장 점유율 40.63%를 유지했습니다. 그러나 아연-산화은은 펑크 내성이 에너지 밀도보다 중요한 애플리케이션에서 32.85%의 가장 빠른 CAGR로 성장하고 있습니다. 의료용 패치 및 스마트 라벨과 같이 규제 기관이 수성 전해질을 선호하는 분야에서 리튬 화학 기술의 시장 점유율 침식이 두드러집니다. 2D 초격자 음극을 통한 사이클 수명 연장은 아연 이온 전지를 5,000회 이상으로 끌어올려 리튬 이온 전지와의 수명 격차를 좁히고 있습니다. 또한, 5µm로 얇아진 부식 없는 아연 양극은 전지 두께를 300µm 미만으로 줄여 피부 전자 기기용 폼팩터를 가능하게 합니다. 리튬 폴리머는 100µm 미만의 두께가 필요한 틈새시장을 유지하지만, 아연 채택이 확대됨에 따라 시장 점유율은 정체될 것입니다. OEM의 화학 포트폴리오 다변화는 원자재 위험을 완화하고 유연 배터리 시장이 다중 화학 소싱으로 전환할 수 있도록 합니다.

3. 애플리케이션별: 웨어러블의 선두와 스마트 패키징의 가속화
웨어러블 기기는 스트랩, 패치, 보청기 등에 유연 배터리를 내장하여 2025년 매출의 37.88%를 창출했습니다. 건강 센서 추가로 평균 에너지 수요가 15% 증가하여 단위 판매가 성숙하더라도 볼륨 성장을 유지하고 있습니다. 한편, 스마트 패키징의 31.44% CAGR은 유연 배터리시장 성장을 주도하고 있습니다. 이는 물류 추적, 신선도 모니터링, 위조 방지 등 다양한 분야에서 유연 배터리의 활용도가 높아지고 있기 때문입니다. 특히 일회용 의료 기기 및 IoT 센서와의 통합은 스마트 패키징 시장의 성장을 더욱 촉진할 것입니다. 2030년까지 스마트 패키징은 전체 유연 배터리 시장의 상당 부분을 차지하며 웨어러블과 함께 양대 축을 이룰 것으로 예상됩니다.

4. 지역별: 아시아 태평양 지역의 지배력과 유럽의 성장
아시아 태평양 지역은 유연 배터리 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며, 2025년에는 45.12%의 매출을 기록했습니다. 이는 중국, 한국, 일본 등 주요 전자 제품 제조국의 강력한 생산 능력과 기술 혁신에 기인합니다. 이 지역은 웨어러블 기기, 스마트 카드, 의료 기기 등 다양한 애플리케이션에서 유연 배터리 채택을 선도하고 있습니다. 북미 지역은 28.55%의 점유율로 그 뒤를 잇고 있으며, 특히 의료 및 군사 분야에서의 수요가 높습니다. 유럽은 20.11%의 점유율을 보이지만, 엄격한 환경 규제와 지속 가능한 기술에 대한 관심 증가로 인해 친환경 유연 배터리 솔루션 개발에 박차를 가하며 높은 성장 잠재력을 가지고 있습니다. 라틴 아메리카와 중동 및 아프리카 지역은 아직 시장 점유율이 미미하지만, 디지털화 가속화와 IoT 기기 보급 확대로 인해 향후 성장 동력을 확보할 것으로 기대됩니다.

5. 주요 시장 참여자 및 경쟁 환경
유연 배터리 시장은 소수의 선도 기업과 다수의 신생 기업이 경쟁하는 역동적인 환경을 가지고 있습니다. LG 에너지솔루션, 삼성SDI, 파나소닉, 듀폰, 블루스파크 테크놀로지스, 임프린트 에너지 등이 주요 시장 참여자로 꼽힙니다. 이들 기업은 재료 과학, 제조 공정, 애플리케이션 통합 등 다양한 분야에서 기술 혁신을 통해 경쟁 우위를 확보하고 있습니다. 특히, 맞춤형 솔루션 제공 능력과 대량 생산 역량이 시장 성공의 핵심 요소로 작용하고 있습니다. 신생 기업들은 특정 틈새시장을 공략하거나 혁신적인 기술을 통해 시장에 진입하고 있으며, 이는 시장의 전반적인 기술 발전을 촉진하고 있습니다. OEM과의 전략적 파트너십은 시장 점유율을 확대하고 새로운 애플리케이션을 개발하는 데 중요한 역할을 합니다. 향후 시장은 기술 표준화와 공급망 안정화가 더욱 중요해질 것으로 예상됩니다.

유연 배터리 시장 분석 보고서 요약

본 보고서는 유연 배터리 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 유연 배터리는 기능 저하 없이 다양한 형태로 구부러지거나 변형될 수 있도록 설계된 전원으로서, 혁신적인 소재와 제조 기술을 활용하여 웨어러블 전자기기, 유연 디스플레이, 의료용 임플란트 등 곡면 또는 불규칙한 형태의 기기에 통합하기에 적합합니다. 본 보고서는 시장을 배터리 유형, 화학 물질, 애플리케이션 및 지역별로 세분화하여 분석하고, 각 부문의 시장 규모와 성장 예측을 매출(USD) 기준으로 제시합니다.

1. 시장 규모 및 성장 전망
유연 배터리 시장은 2031년까지 17.7억 달러 규모에 도달할 것으로 예상되며, 2025년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 24.71%의 높은 성장을 기록할 것으로 전망됩니다.

2. 시장 세분화 분석
* 배터리 유형별: 박막 배터리(Thin-film Batteries)가 2025년 기준 35.12%의 매출 점유율로 가장 큰 비중을 차지하고 있습니다. 이 외에도 인쇄형 배터리, 라미네이트 리튬-폴리머 배터리, 유연 아연 기반 배터리 및 마이크로 고체, 종이, CNT 등 기타 신흥 유형이 포함됩니다.
* 화학 물질별: 아연-산화은(Zinc-silver oxide) 화학 물질이 2031년까지 32.85%의 CAGR로 가장 빠르게 성장할 것으로 예측됩니다. 리튬-이온, 리튬-폴리머, 아연-이산화망간, 니켈-금속 수소화물 등이 주요 화학 물질입니다.
* 애플리케이션별: 웨어러블 전자기기 외에 스마트 패키징 및 RFID 태그가 공급망 디지털화에 힘입어 31.44%의 CAGR로 가장 빠르게 성장하는 애플리케이션으로 부상하고 있습니다. 의료 및 헬스케어 기기, IoT 센서 노드, 스마트 카드 및 e-페이퍼 디스플레이, 항공우주 및 방위산업 등 다양한 분야에서 수요가 증가하고 있습니다.
* 지역별: 아시아-태평양 지역은 원자재 가공, 셀 생산, 기기 조립 역량을 바탕으로 2025년 시장 점유율 36.24%를 차지하며 27.41%의 CAGR로 가장 빠른 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 북미, 유럽, 남미, 중동 및 아프리카 지역 또한 중요한 시장으로 분석됩니다.

3. 시장 동인
유연 배터리 시장의 성장을 견인하는 주요 요인으로는 헬스케어 및 피트니스 웨어러블 기기의 빠른 채택, 스마트 인프라 내 IoT 센서의 확산, 소형 의료용 임플란트 수요 급증, RFID 지원 스마트 패키징의 확장, 국방 분야의 등각 전원(conformal power sources) 수요, 그리고 고체 아연 화학 물질에 대한 지속 가능성 요구 증대가 있습니다.

4. 시장 제약
반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 고체 마이크로 리튬 배터리와의 경쟁 심화, 대규모 자동화 롤투롤 생산 능력의 제한, 특수 음극 재료의 공급 변동성, 그리고 초박형 셀에 대한 보편적인 표준 부재 등이 있습니다.

5. 경쟁 환경
유연 배터리 시장은 상위 5개 기업의 점유율이 25% 미만으로, 중간 정도의 분산도를 보이는 경쟁 환경을 가지고 있습니다(10점 만점 중 4점). Panasonic Corporation, LG Energy Solution, Samsung SDI, Enfucell Oy, Imprint Energy Inc. 등 다수의 기업이 시장에 참여하고 있으며, 이들의 전략적 움직임(M&A, 파트너십) 및 시장 점유율이 분석됩니다.

6. 결론 및 향후 전망
유연 배터리 시장은 다양한 신기술 및 애플리케이션의 발전과 함께 높은 성장 잠재력을 보유하고 있으며, 특히 아시아-태평양 지역과 스마트 패키징 및 RFID 태그 분야에서 두드러진 성장이 기대됩니다. 시장의 제약 요인들을 극복하고 표준화 및 생산 역량을 강화하는 것이 향후 성장의 핵심 과제가 될 것입니다.

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 헬스케어 및 피트니스 웨어러블의 빠른 채택
  • 4.2.2 스마트 인프라 내 IoT 센서 확산
  • 4.2.3 소형 의료 임플란트의 급증
  • 4.2.4 RFID 지원 스마트 패키징 확장
  • 4.2.5 국방 분야의 컨포멀 전원 수요
  • 4.2.6 고체 아연 화학에 대한 지속 가능성 추진
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 고체 마이크로 리튬 배터리와의 경쟁
  • 4.3.2 제한된 대규모 자동 롤투롤 생산 능력
  • 4.3.3 특수 음극 재료의 공급 변동성
  • 4.3.4 초박형 셀에 대한 보편적 표준 부족
• 4.4 공급망 분석
• 4.5 규제 환경
• 4.6 기술 전망
• 4.7 포터의 5가지 경쟁 요인
  • 4.7.1 공급업체의 교섭력
  • 4.7.2 구매자의 교섭력
  • 4.7.3 신규 진입자의 위협
  • 4.7.4 대체재의 위협
  • 4.7.5 경쟁 강도
• 4.8 투자 및 특허 분석

5. 시장 규모 및 성장 예측

• 5.1 배터리 유형별
  • 5.1.1 박막 배터리
  • 5.1.2 인쇄형 배터리
  • 5.1.3 라미네이트 리튬 폴리머 배터리
  • 5.1.4 유연 아연 기반 배터리
  • 5.1.5 기타 신흥 유형 (마이크로 고체, 종이, CNT)
• 5.2 화학 성분별
  • 5.2.1 리튬 이온
  • 5.2.2 리튬 폴리머
  • 5.2.3 아연-이산화망간
  • 5.2.4 아연-산화은
  • 5.2.5 니켈-금속 수소화물
• 5.3 애플리케이션별
  • 5.3.1 웨어러블 전자 기기
  • 5.3.2 의료 및 헬스케어 기기
  • 5.3.3 IoT 센서 노드
  • 5.3.4 스마트 카드 및 전자 종이 디스플레이
  • 5.3.5 스마트 패키징 및 RFID 태그
  • 5.3.6 항공우주 및 방위
  • 5.3.7 기타 (에너지 하베스팅, 장난감)
• 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 공화국
  • 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(가능한 경우), 전략 정보, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)
  • 6.4.1 파나소닉 코퍼레이션
  • 6.4.2 LG 에너지솔루션
  • 6.4.3 삼성SDI
  • 6.4.4 엔퓨셀 오이
  • 6.4.5 임프린트 에너지 Inc.
  • 6.4.6 브라이트볼트 Inc.
  • 6.4.7 블루 스파크 테크놀로지스
  • 6.4.8 제낙스 Inc.
  • 6.4.9 몰렉스 LLC
  • 6.4.10 프로로지움 테크놀로지 Co.
  • 6.4.11 ST마이크로일렉트로닉스
  • 6.4.12 사쿠 코퍼레이션
  • 6.4.13 울트라라이프 코퍼레이션
  • 6.4.14 EVE 에너지 Co., Ltd.
  • 6.4.15 플렉스엘 LLC
  • 6.4.16 에너지 다이아그노스틱스 Ltd.
  • 6.4.17 심벳 코퍼레이션
  • 6.4.18 페이퍼 배터리 Co.
  • 6.4.19 라이온락 배터리즈
  • 6.4.20 블루 솔루션스 SA

7. 시장 기회 및 미래 전망