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목차
제1장 전지 분야의 특징 및 국제협력대상 17
제1절 전지 분야의 특징 17
1. 전지 분야의 국내외 동향 17
2. 국제적인 위치(기술수준, 경쟁력수준) 25
3. 해당 분야에 대한 국제협력 필요성 30
제2절 국제협력대상 상품 개요 34
1. 해당분야에서 도출될 수 있는 상품 34
2. 국제협력대상 상품 선정 이유 35
제2장 상품별 국제협력 기술 및 협력방안 38
제1절 중대형 리튬2차 전지 38
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 38
2. 기술별 국제협력 방안 47
제2절 소형 리튬2차전지 85
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 85
2. 기술별 국제협력 방안 92
제3절 리튬2차전지용 소재 121
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 121
2. 기술별 국제협력 방안 125
제4절 초고용량 커패시터(Ultracapacitor) 155
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 155
2. 기술별 국제협력 방안 159
제5절 수송용 연료전지 191
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 191
2. 기술별 국제협력 방안 198
제6절 이동전원용 연료전지 223
1. 상품 특성 및 상품별 핵심요소기술 223
2. 기술별 국제협력 방안 228
제3장 결론 265
1. 중대형 리튬2차전지 265
2. 소형 리튬2차전지 266
3. 리튬2차전지용 소재 267
4. 초고용량커패시터(Ultracapacitor) 268
5. 수송용 연료전지 270
6. 이동전원용 연료전지 271
참고문헌 275
〈표 II-1-1〉 경쟁사 중대형 리튬 2차전지 개발 현황 43
〈표 II-1-2〉 HEV용 Ni-MH 전지와 리튬 2차전지의 장단점 비교 44
〈표 II-1-3〉 중대형 2차전지의 핵심요소기술 45
〈표 II-1-4〉 국제협력대상 기술 47
〈표 II-1-5〉 전지모듈 제조기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 52
〈표 II-1-6〉 BMS회로 설계기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 58
〈표 II-1-7〉 고출력전지 제조기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 64
〈표 II-1-8〉 시스템 안정성 평가기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 71
〈표 II-1-9〉 시스템 성능평가기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 78
〈표 II-1-10〉 중대형 리튬2차전지 기술별 특성, 수준 및 파급효과 80
〈표 II-1-11〉 중대형 리튬2차전지 기술별 국제협력방안 81
〈표 II-2-1〉 업체별 세계 시장점유율 현황(2002년 기준) 88
〈표 II-2-2〉 적용제품 시장 규모 89
〈표 II-2-3〉 소형 리튬2차전지의 핵심요소기술 및 주변기술 90
〈표 II-2-4〉 소형 리튬2차전지의 국제협력 대상 기술 및 내용 92
〈표 II-2-5〉 전지 설계기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 97
〈표 II-2-6〉 부품/팩 제조기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 101
〈표 II-2-7〉 전극 제조 기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 105
〈표 II-2-8〉 신뢰성 평가기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 109
〈표 II-2-9〉 제조설비기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 112
〈표 II-2-10〉 소형 리튬2차전지 국제협력 대상 기술의 특성 113
〈표 II-2-11〉 소형 리튬2차전지 기술별 국제협력방안 114
〈표 II-2-12〉 소형 리튬2차전지 세부기술별 협력시 문제점과 협력방법 117
〈표 II-3-1〉 리튬2차전지용 소재와 관련된 핵심 요소기술 125
〈표 II-3-2〉 리튬2차전지용 소재의 국제협력 대상 기술의 내용 126
〈표 II-3-3〉 리튬2차전지용 소재의 협력대상 기술별 특성 150
〈표 II-3-4〉 리튬 2차전지용 소재의 기술별 협력대상 및 협력방법 151
〈표 II-4-1〉 초고용량 커패시터의 세부 제품별 특성 155
〈표 II-4-2〉 초고용량커패시터 관련 핵심요소기술과 주변기술 157
〈표 II-4-3〉 초고용량 커패시터의 국제협력대상 기술과 내용 159
〈표 II-4-4〉 전극 소재기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 165
〈표 II-4-5〉 전극 제조기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 169
〈표 II-4-6〉 전해질/분리막 기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 173
〈표 II-4-7〉 초고용량커패시터 설계/제조기술의 다출원 기업 리스트 및 연구내용 178
〈표 II-4-8〉 모듈/시스템 제조기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 182
〈표 II-4-9〉 초고용량 커패시터 국제협력대상 기술의 특성 184
〈표 II-4-10〉 초고용량 커패시터 기술별 국제협력 방안 185
〈표 II-5-1〉 미국 DOE의 수송용 연료전지 기술개발 목표(50kW급 수소 연료전지시스템) 193
〈표 II-5-2〉 주요 자동차 회사들의 실용화 계획 195
〈표 II-5-3〉 수송용 연료전지의 핵심요소기술과 주변기술 195
〈표 II-5-4〉 수송용 연료전지 상품의 국제협력대상 기술 198
〈표 II-5-5〉 시스템 설계 통합 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 203
〈표 II-5-6〉 운전 평가 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 206
〈표 II-5-7〉 MEA 제조기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 208
〈표 II-5-8〉 분리판 제조기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 211
〈표 II-5-9〉 수소 저장 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 213
〈표 II-5-10〉 수송용 연료전지 협력대상 기술별 특성 214
〈표 II-5-11〉 수송용 연료전지의 기술별 국제협력 방안 218
〈표 II-6-1〉 이동전원용 연료전지의 종류 및 응용분야 223
〈표 II-6-2〉 이동전원용 연료전지의 세계시장 전망 224
〈표 II-6-3〉 경쟁사의 이동전원용 연료전지 개발 현황 225
〈표 II-6-4〉 이동전원용 연료전지 핵심요소기술 및 주변기술 226
〈표 II-6-5〉 이동전원용 연료전지 국제협력대상 기술 228
〈표 II-6-6〉 소형 스택 제조 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 234
〈표 II-6-7〉 MEA 제조 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 238
〈표 II-6-8〉 메탄올 저투과성 전해질막 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 241
〈표 II-6-9〉 메탄올 산화 촉매 제조기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 245
〈표 II-6-10〉 시스템 조합 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 248
〈표 II-6-11〉 마이크로 수소 생산 기술 다출원 기업 리스트 및 연구내용 252
〈표 II-6-12〉 이동전원용 연료전지 국제협력 대상 기술의 특성 및 파급 효과 258
〈표 II-6-13〉 이동전원용 연료전지 기술별 국제협력 방안 259
[그림 II-1-1] HEV의 작동 원리 39
[그림 II-1-2] 일반 자동차 및 HEV 시장 예측 42
[그림 II-1-3] 중대형 리튬 2차전지 시장 예측 42
[그림 II-1-4] 전지모듈 제조기술의 전체특허 추이 49
[그림 II-1-5] 전지모듈 제조기술의 출원인 국적별 출원 분포 49
[그림 II-1-6] 전지모듈 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 50
[그림 II-1-7] 전지모듈 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 51
[그림 II-1-8] 전지모듈 제조기술의 다출원 기업의 연도별 출원추이 52
[그림 II-1-9] BMS회로 설계기술의 전체특허 추이 54
[그림 II-1-10] BMS회로 설계기술의 출원인 국적별 출원 분포 55
[그림 II-1-11] BMS회로 설계기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 55
[그림 II-1-12] BMS회로 설계기술의 다출원 기업의 건수분포 57
[그림 II-1-13] BMS회로 설계기술의 다출원 기업의 연도별 출원추이 57
[그림 II-1-14] 고출력전지 제조기술의 전체특허 추이 60
[그림 II-1-15] 고출력전지 제조기술의 출원인 국적별 출원 분포 61
[그림 II-1-16] 고출력전지 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 61
[그림 II-1-17] 고출력전지 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 62
[그림 II-1-18] 고출력전지 제조기술의 다출원 기업의 연도별 출원추이 63
[그림 II-1-19] 시스템 안전성 평가기술의 전체특허 추이 67
[그림 II-1-20] 시스템 안전성 평가기술의 출원인 국적별 출원 분포 67
[그림 II-1-21] 시스템 안정성 평가기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 68
[그림 II-1-22] 시스템 안정성 평가기술의 다출원 기업의 건수분포 69
[그림 II-1-23] 시스템 안정성 평가기술의 다출원 기업의 연도별 출원추이 70
[그림 II-1-24] 시스템 성능평가기술의 전체특허 추이 73
[그림 II-1-25] 시스템 성능평가기술의 출원인 국적별 출원 분포 74
[그림 II-1-26] 시스템 성능평가기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 75
[그림 II-1-27] 시스템 성능평가기술의 다출원 기업의 건수분포 76
[그림 II-1-28] 시스템 성능평가기술의 다출원 기업의 연도별 출원추이 77
[그림 II-2-1] 소형 리튬이온전지 시장 규모 및 전망 88
[그림 II-2-2] 전지 설계 기술에 대한 전체특허 추이 94
[그림 II-2-3] 전지 설계 기술의 국가별 특허점유율 분포 95
[그림 II-2-4] 전지 설계기술의 다출원 기업의 건수분포 96
[그림 II-2-5] 부품/팩 제조 기술에 대한 전체특허 추이 99
[그림 II-2-6] 부품/팩 제조기술의 국가별 특허점유율분포 100
[그림 II-2-7] 전극 제조 기술에 대한 전체특허 추이 102
[그림 II-2-8] 전극 제조 기술의 국가별 특허점유율분포 103
[그림 II-2-9] 전극 제조 기술의 다출원 기업의 건수분포 104
[그림 II-2-10] 신뢰성 평가 기술에 대한 전체특허 추이 106
[그림 II-2-11] 신뢰성 평가 기술의 국가별 특허점유율 분포 107
[그림 II-2-12] 신뢰성 평가기술의 다출원 기업의 건수분포 108
[그림 II-2-13] 전지 제조 설비 기술에 대한 전체특허 추이 110
[그림 II-2-14] 제조 설비 기술의 국가별 특허점유율분포 111
[그림 II-2-15] 제조설비기술의 다출원 기업의 건수분포 112
[그림 II-3-1] 분리막 제조기술에 대한 전체특허 추이 129
[그림 II-3-2] 분리막 제조기술의 국가별 특허점유율분포 130
[그림 II-3-3] 분리막 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 131
[그림 II-3-4] 양극활물질 제조기술에 대한 전체특허 추이 132
[그림 II-3-5] 양극활물질 제조기술의 국가별 특허점유율분포 133
[그림 II-3-6] 양극활물질 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 134
[그림 II-3-7] 양극활물질 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 135
[그림 II-3-8] 양극활물질 제조기술의 다출원 기업의 연도별 건수분포 135
[그림 II-3-9] 음극활물질 제조기술에 대한 전체특허 추이 137
[그림 II-3-10] 음극활물질 제조기술의 국가별 특허점유율분포 137
[그림 II-3-11] 음극활물질 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 138
[그림 II-3-12] 음극활물질 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 139
[그림 II-3-13] 음극활물질 제조기술의 다출원 기업의 연도별 건수 분포 140
[그림 II-3-14] 전해질 제조기술에 대한 전체특허 추이 141
[그림 II-3-15] 전해질 제조기술의 국가별 특허점유율분포 142
[그림 II-3-16] 전해질 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 143
[그림 II-3-17] 전해질 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 144
[그림 II-3-18] 전해질 제조기술의 다출원 기업의 연도별 건수분포 144
[그림 II-3-19] 집전체 제조기술에 대한 전체특허 추이 146
[그림 II-3-20] 집전체 제조기술의 국가별 특허점유율분포 146
[그림 II-3-21] 집전체 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 147
[그림 II-3-22] 집전체 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 148
[그림 II-3-23] 집전체 제조기술의 다출원 기업의 연도별 건수분포 149
[그림 II-4-1] 소형 메모리백업용 시장 156
[그림 II-4-2] 초고용량커패시터 세계시장 : 2002-2007 157
[그림 II-4-3] 전극 소재기술에 대한 전체특허 추이 162
[그림 II-4-4] 전극 소재기술의 국가별 특허점유율분포 163
[그림 II-4-5] 전극 소재기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 163
[그림 II-4-6] 전극 소재기술의 다출원 기업의 건수분포 164
[그림 II-4-7] 전극 소재기술 다출원 기업의 출원연도별 특허출원 추이 164
[그림 II-4-8] 전극 제조기술에 대한 전체특허 추이 166
[그림 II-4-9] 전극 제조기술의 국가별 특허점유율분포 167
[그림 II-4-10] 전극 제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 167
[그림 II-4-11] 전극 제조기술의 다출원 기업의 건수분포 168
[그림 II-4-12] 전극 제조기술의 다출원 기업 출원연도별 특허출원 추이 168
[그림 II-4-13] 전해질/분리막 기술에 대한 전체특허 추이 170
[그림 II-4-14] 전해질/분리막 기술의 국가별 특허점유율 분포 171
[그림 II-4-15] 전해질/분리막 기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 171
[그림 II-4-16] 전해질/분리막 기술의 다출원 기업의 건수분포 172
[그림 II-4-17] 전해질/분리막 기술의 다출원 기업의 출원연도별 특허출원 추이 173
[그림 II-4-18] 초고용량커패시터 설계/제조기술에 대한 전체특허 추이 175
[그림 II-4-19] 초고용량커패시터 설계/제조기술의 국가별 특허점유율분포 175
[그림 II-4-20] 초고용량커패시터 설계/제조기술의 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 176
[그림 II-4-21] 초고용량커패시터 설계/제조기술의 다출원 기업의 건수분포 177
[그림 II-4-22] 초고용량커패시터 설계/제조기술의 다출원 기업의 출원연도별 특허출원 추이 177
[그림 II-4-23] 모듈/시스템 제조기술에 대한 전체특허 추이 179
[그림 II-4-24] 모듈/시스템 제조기술의 국가별 특허점유율 분포 180
[그림 II-4-25] 모듈/시스템 제조기술 연도별 연구개발 국가수 분포 및 점유율 180
[그림 II-4-26] 모듈/시스템 제조기술 다출원 기업의 출원연도별 특허출원 추이 181
[그림 II-4-27] 모듈/시스템 제조기술 다출원 기업의 건수분포 182
[그림 II-5-1] 미국의 연료전지 자동차 실용화 전망 및 개발 목표 194
[그림 II-5-2] 연료전지차의 개념도 196
[그림 II-5-3] 내연기관차와 연료전지차의 비교 197
[그림 II-5-4] 고분자전해질 연료전지 스택의 구성 197
[그림 II-5-5] 수송용 연료전지시스템의 부품별 가격비율 200
[그림 II-5-6] 시스템 설계 통합기술에 대한 전체특허 추이 202
[그림 II-5-7] 시스템 설계 통합 기술의 국가별 특허점유율 분포 203
[그림 II-5-8] 운전 평가 기술에 대한 전체특허 추이 204
[그림 II-5-9] 운전평가기술의 국가별 특허점유율 분포 205
[그림 II-5-10] MEA 제조기술에 대한 전체 특허 추이 207
[그림 II-5-11] MEA 제조기술의 국가별 특허 점유율 분포 208
[그림 II-5-12] 분리판 제조기술에 대한 전체 특허 추이 209
[그림 II-5-13] 분리판 제조 기술의 국가별 특허점유율 분포 210
[그림 II-5-14] 수소 저장 기술에 대한 전체특허 추이 212
[그림 II-5-15] 수소 저장 기술의 국가별 특허점유율 분포 213
[그림 II-6-1] 휴대용 연료전지의 시장 예측(온건한 예측 및 낙관적 예측) 224
[그림 II-6-2] 소형 스택 제조 기술에 대한 전체특허 추이 232
[그림 II-6-3] 소형 스택 제조 기술 다출원 기업의 건수분포 233
[그림 II-6-4] MEA 제조 기술에 대한 전체특허 추이 235
[그림 II-6-5] MEA 제조 기술 다출원 기업의 건수분포 237
[그림 II-6-6] 메탄올 저투과성 전해질막 기술에 대한 전체특허 추이 239
[그림 II-6-7] 메탄올 저투과성 전해질막 기술 다출원 기업의 건수분포 240
[그림 II-6-8] 메탄올 산화 촉매 제조기술에 대한 전체특허 추이 243
[그림 II-6-9] 메탄올 산화 촉매 제조기술 다출원 기업의 건수분포 244
[그림 II-6-10] 시스템 조합 기술에 대한 전체특허 추이 246
[그림 II-6-11] 시스템 조합 기술 다출원 기업의 건수분포 247
[그림 II-6-12] 마이크로 수소 생산 기술에 대한 전체특허 추이 250
[그림 II-6-13] 마이크로 수소 생산 기술 다출원 기업의 건수분포 251
[그림 II-6-14] MEA와 분리판(bipolar plate)이 적충된 스택의 형태 253
[그림 II-6-15] 분리판(bipolar plate의 형태) 253
[그림 II-6-16] 미국 로스알라모스 국립연구소의 직접메탄올 연료전지(DMFC) 스택 253
[그림 II-6-17] 휴대용 연료전지(직접메탄올연료전지) 시스템 구성 257
[그림 II-6-18] Smart Fuel Cell 사의 휴대용 연료전지 팩 257