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➢ 1500V高電圧化の物理限界に挑む！ 次世代DCアーキテクチャの絶縁とBMS設計！ |
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➢ MI（マテリアル・インフォマティクス）による新材料探索。原子レベルの界面制御！ |
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➢ AI特有の急峻な動的負荷への応答特性。キャパシタ的挙動を制御する電極界面の革新！ |
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➢ 高温環境下での長寿命化を理論から実装へ。空調依存を脱する熱安定性設計の全貌！ |
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➢ 負極材実力値マトリクス公開！分断される技術ロードマップを材料科学の視点で解剖！ |
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➢ ドライプロセス粉体設計と厚膜化の相克。エネルギー密度限界を突破するプロセス革新！ |
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➢ ポスト・リチウム3技術（Na/Ni-Zn/Fe-Air）の結晶構造と稼働評価データ！ |
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➢ ハイパースケーラーの電源戦略を技術ベンチマーク。2027年を見据えたR&D指針！ |
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📘 書籍概要 |
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タイトル：世界のAIデータセンター用蓄電池 最新業界レポート～1500V 高電圧化と材料 DX が変える次世代 DC インフラの全貌～（Battery Energy Storage Systems（BESS）for AI Data Centers） |
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発行日：2026年3月28日 |
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体裁：A4判・並製・122頁 |
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定価：本体（冊子版）110,000円（税込） |
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セット価格（書籍＋PDF版CD）：本体 + CD（PDF版）176,000円（税込） |
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ISBN：978-4-910581-83-5 |
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編集発行：（株）シーエムシー・リサーチ |
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📝 本書の特徴 |
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AI特有の瞬時電流・動的負荷に対応する“キャパシタ的電源”とは何か。1500V絶縁設計、電極界面制御、厚膜化プロセス、負極材マトリクスを物理・材料視点で徹底解剖。ポストLi電池の実稼働データまで網羅。 |
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◎刊行に当たって |
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生成AIの急拡大は、データセンターをIT設備から巨大な電力消費インフラへと変貌させた。最新のAIクラスタでは、1ラック当たり数百kWに達する電力密度が現実となり、従来の電源設計では対応が困難な状況が生まれている。問題は単なる電力量の増加ではない。AI演算特有の負荷変動、瞬時電流、そして長時間稼働という特性が、電源システムの応答性と安定性を同時に要求するのである。 |
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この課題に対し、世界のハイパースケーラーが採用を進めているのが高電圧DC配電と蓄電池の統合である。特に1500VクラスのDC電源アーキテクチャは、従来の48V、400V、800V系統を大きく上回る効率を実現し、配電損失の低減と電力機器の簡素化を同時に可能にする。また蓄電池は、バックアップ用途から電力安定化装置へと役割を拡張し、AI負荷の急峻な電力変動を吸収する |
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「キャパシタ的電源」として機能し始めている。 |
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この変化は、電源装置や蓄電池メーカーのみならず、材料開発や製造プロセスの分野にも大きな影響を及ぼしている。高電圧化と高温環境に耐える材料設計、厚膜電極による高エネルギー密度化、そしてドライ電極プロセスなど、新たな技術群が次々に実装段階へと移行している。またBattery Passportなどの規制導入により、蓄電池のトレーサビリティやESGコストも企業競争力の重要な要素となりつつある。 |
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本レポートでは、こうしたAIデータセンター電源の構造変化を「市場」「電力アーキテクチャ」「材料DX」「実装技術」という四つの視点から体系的に分析する。さらに、グローバルリーダー企業30社による市場寡占構造、ポスト・リチウム電池技術の稼働評価、ハイパースケーラーの電源戦略を含め、2025年後半から2027年にかけての産業構造を具体的データに基づいて整理する。AI時代のデータセンター電力インフラを理解するための実務的指針を提示する。 |
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CMCリサーチ調査部 |
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📖 本書の構成・目次概要 |
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第I編 2026年蓄電池市場のパラダイムシフト |
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第1章 48V/400V/800V→1500V移行実態とアーキテクチャ最適化 |
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1. はじめに |
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2. 高電圧化を駆動する動力学と「電界ストレス」の連続性 |
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3. 高電界ストレス下における絶縁設計指針と実装上の対策 |
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4. 高電圧化の二重構造 |
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4.1 内因的進化：48V化（ラック内部の革命） |
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4.2 外因的進化：1500V化（サイト全体のインフラ革命） |
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5. 絶縁材料における「部分放電」の物理的経験則 |
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6. 「熱・電界・物理」の三位一体設計による因果連鎖 |
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第2章 BESS・DC蓄電池勢力図と寡占構造の深化 |
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1. はじめに |
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2. BESS市場の化学系別シェアと基本特性 |
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3. LFPのTCOと設計上の基準値 |
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4. LMFP・NCM等の位置づけと限界 |
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4. 1LMFP |
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4. 2NCM/NCA（三元系） |
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5. 地政学と価格プレミアムの扱い方 |
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6. 用途別に見た「価格プレミアム」の許容範囲 |
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第3章 データセンター蓄電の三階層構造とグローバルリーダー30社による市場寡占の実態 |
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1. はじめに |
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2. グローバルリーダーによる市場寡占 |
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3. 企業分析：DC電源・ストレージ（電源ユニット、BMS、セルメーカー） |
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１. Schnei der Electric |
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２. Vertiv |
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３. Eaton Corporation |
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４. ABB |
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５. Huawei |
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６. 三菱電機 |
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７. GSユアサ |
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８. 東芝 |
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９. 富士電機 |
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１０. CATL |
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１１. ZincFive |
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１２. Peak Energy |
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１３. EnerSys |
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１４. Saft |
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１５. Ambri |
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１６. Form Energy |
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１７. ニデック |
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１８. Samsung SDI |
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１９. パナソニックホールディングス（HD） |
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２０. Altris |
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㉑ Enzinc |
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㉒ Microsoft |
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㉓ Google |
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㉔ Amazon（AWS |
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㉕ Equinix |
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㉖ Digital Realty |
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第4章 BatteryPassport運用とESGコストへの影響 |
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1. BatteryPassportの運用実態：互換性崩壊と「免除」の常態化 |
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2. リサイクル材：逆プレミアムと「中国依存」への回帰 |
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第II編 電源・負荷特性編 ～AI特有要件への適合 |
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第1章 1500V高電圧化と物理構造革新によるPUE改善 |
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1. 背景：AIインフラの熱密度変異とUPS設計の限界 |
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2. 1000VDCクラス以上の高電圧化：1500VDCクラスへの移行と安全設計 |
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3. 高電圧化の実装における「安全協調」のパラダイム |
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4. 物理構造の革新：オールタブレスと界面制御の実務的効果 |
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5. LCOS最適化：空調ROIと次世代密度の現実的目標 |
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第2章 AI負荷変動とキャパシタ的挙動への対応 |
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1. 「キャパシタ的挙動」への変質：AI負荷の物理的特異性 |
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2. ピークシェービングと入出力特性の再定義 |
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3. キャパシタ的挙動を実現する3つのアプローチ |
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4. 熱管理と「液冷統合型CTP」の実装 |
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第3章「熱と電力密度」の限界突破 |
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1. ハイパースケーラーが定義する蓄電要件の変遷 |
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2. 第2フェーズ：リチウムイオン（LFP）転換と「空間収益性」の確立（2016年～2022年） |
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3. 第3フェーズ：AIクラスタの実装と「現実的」な蓄電要件（2023～2026年現在） |
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第III編 「材料DX×プロセス革新」による蓄電池の再定義：MIとドライプロセスが導く高効率低コスト化の最適解 |
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第1章 MI（マテリアル・インフォマティクス）活用による界面設計 |
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1. MIによる蓄電池開発のパラダイムシフト |
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2. デジタルツインとMIの動的連携：実務への実装と投資対効果 |
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3. 「個体別カルテ」を用いたハイブリッド運用の実態 |
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第2章 高温動作環境下での長寿命材料設計空調電力削減（PUE向上）に直結する熱安定性の追求 |
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1. はじめに |
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2. 10MW級BESSにおける温度設計がLCOS（蓄電コスト）に与える影響分析 |
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3. 高温劣化メカニズムの物理化学的再定義 |
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4. 材料設計による高温耐性強化と限界値 |
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第3章 負極材実力値マトリクス：分断される技術進化のロードマップ |
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1. 理論容量の限界と経済的合理性 |
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2. 黒鉛負極の到達点と経済的支配構造 |
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3. Si‑C複合負極の実力限界 |
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4. 高Si負極の本質 |
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5. 2030年：BESS市場におけるNa-ionvs黒鉛LFPシナリオ分析 |
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第4章 ドライプロセス粉体設計と電極厚膜化 |
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1. はじめに |
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2. 乾式電極成形のメカニズムとPTFEの役割 |
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2.1 剪断誘起フィブリル化の動態 |
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2.2 繊維化状態による特性トレードオフ |
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2.3 制御のためのプロセスウィンドウ |
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2.4 バインダー選択の不確実性とリスク |
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3. 粉体設計の重要性とプロセスの境界 |
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4. 製造コストとエネルギー消費の定量的評価 |
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4.1 プロセス特性の比較（ウェットvsドライ） |
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4.2 経済的インパクトとLCAへの寄与 |
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5. 厚膜化によるエネルギー密度の向上と限界 |
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6. 物理的損傷モードの影響評価 |
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7. 今後の課題：研究と産業のギャップ |
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第IV編 実装・展望編 ～25Q4-27実績検証とロードマップ～ |
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第1章 ハイパースケーラーの電源戦略とリチウム依存脱却のリアリティ |
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1. ハイパースケールDC蓄電・電源戦略の技術的実態 |
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1.1 はじめに |
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1.2 企業分析 |
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１. Google |
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２. Microsoft |
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３. Amazon(AWS) |
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４. Meta |
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2. 主要データセンター事業者の電源・蓄電実装ステータス分析 |
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2.1 はじめに |
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2.2 企業分析 |
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１. Equinix |
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２. Digital Realty |
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３. Huawei/CATL |
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４. NTT GDC |
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3. 先進DCプロバイダー・インフラ企業の稼働実態 |
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3.1 はじめに |
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3.2 企業分析 |
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１. Vantage Data Centers |
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２. SK ECOPLANT |
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３. GDS |
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第2章 液冷UPS市場25Q4実績と26Q1価格推移 |
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1. 26Q1液冷UPS主要5社の市場シェアと価格動向 |
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2. 企業分析 |
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１. Vertiv |
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２. Schnei der Electric |
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３. Eaton |
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４. 三菱電機 |
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５. Delta Electronics |
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第3章 ポスト・リチウム3技術（Na-ion/Ni-Zn/Fe-Air）の稼働評価 |
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1. 実稼働ベースで読み解く次世代UPS電池の現在地 |
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2. 企業分析 |
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１. ZincFive |
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２. Tiamat、Natron |
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３. Form Energy |
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第4章 主要サプライヤーの2026年戦略ベンチマーク（個別企業分析） |
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1. 26Q1蓄電池メガサプライヤー業績推計と価格動向 |
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2. 企業分析 |
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１. LG Energy Solution（LGES） |
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２. Tesla Energy |
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３. Samsung SDI |
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４. CATL |
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５. パナソニック エナジー |
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先端技術情報や市場情報を提供している(株)シーエムシー・リサーチ（千代田区神田錦町： https://cmcre.com/ ）では、 各種材料・化学品などの市場動向・技術動向のセミナーや書籍発行を行っております。 |
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