市場概要

バッテリーシミュレーションソフトウェアの世界市場規模は、2025年の22億2,000万米ドルから2030年には41億9,000万米ドルに成長し、予測期間中の年間平均成長率（CAGR）は13.6%になると予測されています。バッテリーシミュレーションソフトウェア市場は、世界的な電気自動車の普及に伴い、設計サイクルの高速化、バッテリーの熱・電気化学挙動の正確なモデル化、安全性の評価など、より強力なツールの利用がメーカーに求められているため、力強い成長を遂げています。

また，次世代バッテリーのシミュレーションを支援する教育機関も増えています．たとえば、Xanadu、トロント大学、カナダ国家研究会議は2025年6月に提携し、カナダのApplied Quantum Computing Challengeの一環として、リチウムイオン電池シミュレーション用の量子アルゴリズムを開発します。2024年5月、Gamma TechnologiesはBattery Workforce Challengeを導入し、大学チームにGT-SUITEソフトウェアを提供してEVバッテリーの設計と統合の実習を体験させ、産業界で即戦力となる人材を育成しました。

ジェネレーティブAIは、迅速な設計最適化、予測モデリング、インテリジェントなシナリオ生成を可能にすることで、バッテリーシミュレーションソフトウェアを強化し、開発者が複雑な電気化学的相互作用をシミュレートし、電気自動車、エネルギー貯蔵、電子機器アプリケーションのイノベーションを加速することを可能にします。

ドライバー バッテリーの性能と寿命における精度へのニーズの高まり
高性能・長寿命のバッテリーに対するニーズの高まりが、高精度のシミュレーション・ソフトウェアによる性能予測に寄与しています。例えば、ULソリューションズはBatterieIngenieure社を買収することで電池試験能力を拡大し、性能、故障解析、寿命モデリングの知識を拡大しました。同様に、2023年5月にはガンマ・テクノロジーズとプロベンティアが提携し、GT-SUITEを非道路電化の取り組みに導入しました。さらに2023年9月には、NOVONIXとSandboxAQが提携し、AIベースの化学シミュレーションとUHPCを活用して研究開発を加速します。これらの進歩は、試験コストの削減とバッテリー開発のスピードアップのために、業界がいかに忠実度の高いモデリングに向かっているかを強化するものです。

制約 規制の断片化
バッテリーシミュレーションソフトウェア市場は、統一された規制とコンプライアンスの枠組みがないため、大きな障害に直面しています。アメリカのUL規格やSAE規格とヨーロッパのIEC規格やISO規格のような地域格差は、試験手順、安全基準、性能検証に矛盾を生じさせます。こうした差異は、開発プロセスを複雑にし、認証コストを上昇させ、製品展開を遅らせます。さらに、EVバッテリーとエネルギー貯蔵システムの規制が絶えず進化しているため、不確実性がさらに増しています。このように細分化された規制環境は、国境を越えた協力関係を制限し、開発者がコンプライアンスを確保することを困難にし、シミュレーションソリューションの世界的な普及を遅らせています。

チャンス 戦略的資金調達がバッテリーシミュレーションソフトウェアの進歩を後押し
バッテリーシミュレーションソフトウェア業界は、モデリング機能の向上に向けた高い戦略的投資により急成長を遂げています。例えば、Insight Partners社が支援するGamma Technologies社は、マルチフィジックス・シミュレーション・プラットフォームであるGT-SUITEや、GT-AutoLionのような特定分野に特化したソリューションの規模を拡大し、業界における需要の増加に対応しています。これらのツールは、最先端の電気化学および熱構造モデリング機能を提供し、自動車OEMやバッテリーメーカーが、従来および最新のバッテリー化学物質における性能、劣化、安全性を正確に予測することを可能にします。電気自動車や電動化自動車の需要が世界的に高まる中、ガンマ・テクノロジーズ社のような企業は、性能、安全性、技術革新のニーズの変化に対応する高度なバッテリーシミュレーションソリューションを提供する能力を拡大しています。

課題 バッテリーシミュレーションツールの使用を制限する経済的障壁
バッテリーモデリングソフトウェアの高コストが、業界関係者にとって依然として重要な障壁となっています。AnsysやAltairのようなソリューションは、広範なシミュレーション機能を提供しますが、多額のライセンス費用がかかり、正しく実行するには特定のスキルが必要です。さらに、設計やテストのワークフローにツールを統合するには、通常、トレーニングやインフラへの投資、場合によっては作業方法の変更が必要になります。このため、中小企業にとっては資金面で大きな負担となり、このような技術を導入して利益を得ることができず、結果的にバッテリーシミュレーションソリューションの市場普及を遅らせてしまう可能性があります。

バッテリーシミュレーションソフトウェア市場は、熱、電気化学、構造、電気シミュレーションを組み合わせて、バッテリーの設計、性能、安全性を向上させます。多次元的な手法により、電気自動車や再生可能エネルギーなどの産業では、熱管理、反応ダイナミクス、耐久性、パワーフローを最適化し、効率的で信頼性の高いバッテリーシステム設計を実現できます。

主要企業・市場シェア

シミュレーションの種類別では、予測期間中、電気化学シミュレーション分野が市場を支配する見込みです。
電気化学シミュレーションは、リチウムイオンの拡散、電極動態、熱効果、経年劣化メカニズムなどの複雑な電池内部プロセスのシミュレーションに有用であるため、予測期間を通じて電池シミュレーションソフトウェア市場を支配すると予測されます。これらのシミュレーションは、さまざまな化学物質や動作条件における電池の挙動に関する深い洞察を提供し、性能、安全性、寿命の向上に不可欠です。Simcenter AmesimやBasis Battery Simulation Studioのような先進的なプラットフォームは、電気化学および熱力学を正確に捉える物理ベースのリアルタイムモデルを可能にし、効率的で長寿命のエネルギー貯蔵システムの開発を可能にします。自動車やエネルギーなどの業界において、正確なバッテリー診断と設計サイクルの高速化の必要性が高まる中、電気化学シミュレーションは、物理的な試作要件を削減し、高性能アプリケーションにおける製品の信頼性を高める上でますます重要になっています。

予測期間中、EVメーカーが最も高いCAGRで成長する見込み。
高性能、高エネルギー密度、高信頼性のバッテリーシステムに対する需要の高まりにより、バッテリーシミュレーションソフトウェア市場ではEVメーカーが最も高い成長率を示しています。これらのメーカーは、コストと時間のかかる物理テストに頼ることなく、熱管理、電気化学的効率、構造的完全性、寿命を最適化するために高度なシミュレーションツールを利用しています。世界中でEVの普及が進む中、シミュレーションソフトウェアは開発サイクルの短縮、製品の信頼性の向上、厳しい規制要件の充足に役立つ可能性があります。Tesla社やRivian社のような企業は、実際のシナリオでバッテリーの性能を微調整するためにこれらのツールを活用しています。一方、Ford社やVolkswagen社のような既存の自動車メーカーは、革新的かつ効率的に電動化プラットフォームに移行するためにシミュレーションの知見を活用しています。このようにシミュレーションが重視されるようになったことで、メーカー各社は迅速な技術革新を実現し、変化するモビリティシナリオの中で競争力を維持できるようになりました。

世界のバッテリーシミュレーションソフトウェア市場では、電気自動車の急速な普及、バッテリー生産への多額の支出、技術革新への熱心な取り組みにより、北米が突出した地位を占めています。アメリカでは2023年に140万台が新規登録され、カナダではゼロ・エミッション車の導入が記録されるなど、電気自動車の需要が増加しているため、高度なバッテリ・モデリング・ソリューションの必要性が高まっています。これを受けて、ハネウェルのような企業はBattery MXPのようなシステムを導入し、機械学習によってセルの歩留まりを向上させ、材料の無駄を削減することで、ギガファクトリーのオペレーションを改善しています。一方、オンタリオ州にあるホンダの150億米ドルのEV・バッテリーセンターや、フォルクスワーゲンのPowerCo SEギガファクトリーなどの大規模プロジェクトは、製造能力を増強しています。このような取り組みを補完するために、アメリカエネルギー省の QC3 プログラムでは、量子シミュレーションによってバッテリー化学のブレークスルーを促進し、シミュレーションを活用したバッテリー革新における北米のリーダーシップをさらに強化しています。

2024 年 12 月、ANSYS 社はソニーセミコンダクタと提携し、自律走行車の知覚テストを強化しました。Ansys AVxcelerate SensorsとソニーのHDRイメージセンサモデルを組み合わせることで、ADAS/AVシステムの高忠実度のシナリオベースシミュレーションが可能になりました。これにより、検証が迅速化され、ロードテストが削減され、OEMやティア1サプライヤの安全性と信頼性が向上しました。
2024年11月、シーメンス・デジタル・インダストリーズ・ソフトウェアは、機械シミュレーションソフトウェアSimcenterの機能強化を発表しました。これらのアップデートにより、電動化エンジニアリングが合理化され、航空宇宙産業の安全マージンが改善され、業界全体の耐久性テストが簡素化されました。注目すべき機能としては、タイヤ接触シミュレーションの高速化、機体構造の前処理の削減、積層造形プロセスシミュレーション用の使いやすいツールなどが挙げられます。
2023年10月、MathWorksはAltigreen社と提携し、同社の主力製品である電動3輪車NEEVの開発を加速しました。Altigreen社は、MATLAB、Simulink、モデルベース設計を活用してシミュレーションを強化し、電動パワートレインの性能を最適化し、開発期間を短縮しました。当初はMathWorks Startup Programの一部でしたが、Altigreenはシミュレーション主導のイノベーションを通じて生産規模を拡大し、設計効率を向上させました。
2023年9月、AVLはHenkel社と提携し、コンセプトから検証までのシミュレーションとテストを統合することで、EV用バッテリーの開発を強化しました。AVLのツールと自動化ソフトウェアにより、HenkelのTISAX認定バッテリーエンジニアリングセンターでバッテリーの性能をリアルタイムで評価できるようになり、多様な気候条件や運用条件のもとで、OEMやサプライヤーの信頼性と持続可能な生産プロセスが保証されました。

バッテリーシミュレーションソフトウェア業界は、幅広い地域で事業を展開する少数の大手企業によって支配されています。バッテリーシミュレーションソフトウェア市場の主要プレーヤーは以下の通りです。

Ansys (US)
Siemens (Germany)
AVL (Austria)
MathWorks (US)
Dassault Systemes (France)
Altair Engineering (US)
ESI Group (France)
Ricardo (UK)
Intertek (UK)
Hexagon (Sweden)
Synopsys (US)
COMSOL (US)
dSPACE (Germany)
Gamma Technologies (US)
OpenCFD Ltd (UK)
PyBaMM (US)
Oorja (India)
SimScale (Germany)
TWAICE (Germany)
Ionworks (US)
Batemo (Germany)
Maplesoft (Canada)
FlexSim (US)
Ridgetop (US)
ThermoAnalytics (US)

 

【目次】

はじめに
24

研究方法論
29

要旨
38

プレミアムインサイト
41

市場概要と業界動向
44
5.1 はじめに
5.2 市場ダイナミクス 動因：EV普及の高まりが高度なバッテリーシミュレーションソフトウェアの需要を促進 ・ 効率的で長寿命のバッテリーへのニーズ ・ 絶え間ない技術革新がバッテリーシミュレーションソフトウェアの成長を促進 制約： データの精度とモデル ・ 限られた規制とコンプライアンスの枠組み 機会： 産学連携の増加 ・ 戦略的投資の増加 課題： 既存システムとの統合の難しさ ・ 導入コストの高さ
5.3 バッテリーシミュレーションソフトウェア市場におけるジェネレーティブAI/AIの影響 トップユースケースと市場ポテンシャル- 主なユースケース 相互接続・隣接ECOSYSTEMにおけるジェネレーティブAIの影響- 電気自動車（EV）産業- 再生可能エネルギー貯蔵- 半導体・材料科学- 産業オートメーション・IoT
5.4 ケーススタディ分析 ケーススタディ 1: フォード社、最適化のためのラジオスカットメソドロジーを使用してバッテリーのシミュレーション精度を向上 ケーススタディ 2： フォシーパワー社、SIMCENTER STAR-CCM+シミュレーションを使用してバッテリーの設計効率を向上 事例3: リチウムバランス社、BMSの安全性と認証にANSYS medini analyzeを使用
5.5 バリューチェーン分析
5.6 エコシステム
5.7 ポーターの5つの力分析 新規参入の脅威 代替品の脅威 供給者の交渉力 買い手の交渉力 競争相手の強さ
5.8 価格分析 地域別電池種類別平均販売価格動向 ベンダー別疾患別価格分析
5.9 技術分析 主要技術 – 電気化学モデリング – 数値計算法 補助技術 – 電池管理システム（BMS） – コンピュータ支援設計（CAD） 補助技術 – 量子コンピューティング – 人工知能（AI）および機械学習（ML）
5.10 特許分析手法
5.11 規制の状況 規制機関、政府機関、その他の組織の標準リスト
5.12 主要ステークホルダーと購入基準 購入プロセスにおける主要ステークホルダー 購入基準
5.13 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド／混乱
5.14 2024-2025年の主要会議とイベント
5.15 投資と資金調達のシナリオ
5.16 2025年米国関税の影響-概要 はじめに 主要関税率-価格影響分析 主要地域/国への影響- アメリカ- ヨーロッパ- アジア太平洋 産業- 自動車OEM- EVメーカー- バッテリーメーカー

バッテリーシミュレーションソフトウェア市場、シミュレーション種類別
77
6.1 導入シミュレーションタイプ： 市場牽引要因
6.2 電気化学シミュレーション 電池開発における電気化学シミュレーションによる予測精度と効率の向上
6.3 熱シミュレーション 高度な熱シミュレーションによる電池性能の最適化
6.4 構造・機械シミュレーション 高度なシミュレーションを使用して電池システムの機械的完全性を解析
6.5 電気・回路シミュレーション バッテリーエンジニアリングにおける電気・回路シミュレーションによる物理プロトタイプの削減
6.6 その他のシミュレーション種類別

電池シミュレーションソフトウェア市場、電池種類別
83
7.1 導入 バッテリータイプ： 市場牽引要因
7.2 リチウムイオン（Li-ion）電池 シミュレーションを活用してLi-ion電池の劣化を低減
7.3 シミュレーションによって車載用鉛蓄電池の耐久性と信頼性を向上させる鉛蓄電池
7.4 シミュレーションの精度向上により固体電池設計を推進する固体電池
7.5 その他の電池種類別

バッテリーシミュレーションソフトウェア市場：エンドユーザー別
89
8.1 導入 エンドユーザー産業別 市場牽引要因
8.2 EVメーカー バッテリー性能要件の強化により、EV分野でのシミュレーションソフトウェアの利用が増加
8.3 自動車部品メーカー 自動車部品メーカーがEVの複雑性に対処するためにシミュレーションに注目
8.4 電池メーカー シミュレーションソフトウェアが電池メーカーのコスト削減と品質向上に貢献
8.5 エネルギー貯蔵システム（ESS） エネルギー貯蔵プロジェクトが予測シミュレーション機能によって加速
8.6 民生用電子機器のバッテリーシミュレーションが民生用電子機器の設計を加速
8.7 航空宇宙 シミュレーションにより航空宇宙分野のバッテリ性能と安全性を向上
8.8 その他のエンドユーザー

 

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