リチウムイオン電池＆全固体電池

この特集をクリップ

　リチウムイオン電池（ＬｉＢ）はエネルギー密度や出力密度が高く、繰り返し（サイクル）寿命が長いなど優れた特徴を持つ。電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）など電動車（ｘＥＶ）市場の拡大に伴い、ＬｉＢの生産を支える部材メーカーは生産増強を図る一方、製造装置メーカーなどではこれまでの経験とノウハウを生かして電池市場での存在感を高めている。また電解質を固体で構成する全固体電池は量産化を視野に入れた動きにも注目が集まる。

航空・宇宙／ドローン／医療　「電動車」軸に広がる市場

新車、１００％電動化／政府３５年目標

• 

　政府は「３５年までに、乗用車新車販売で電動車（ｘＥＶ）１００％」という目標を掲げ、クリーンエネルギー自動車の普及と、インフラとしての充電器などの設置を両輪として進めていくことを掲げている。

　商用車は小型車が新車販売で３０年までにｘＥＶ２０－３０％、４０年までにｘＥＶ・脱炭素燃料車１００％を目指す。大型車は２０年代に５０００台の先行導入を目指し、３０年までに４０年のｘＥＶの普及目標を設定する。

　こうした中、経産省は２３年１０月に「充電インフラ整備促進に向けた指針」を公表。３０年までに３０万口（内、急速充電器３万口）の設置を目指す。

　調査会社の富士経済では、走行用の電力源となるＥＶ向けの駆動用二次電池における世界市場の調査を行っている。ＥＶ向けはカーボンニュートラル実現に向けて、ＥＶモデルの大幅な投入増加を予想。２５年の世界市場は前年見込み比１０・７％増の２０兆５９９３億円を見込んでいる。

　ＥＶトラック・バス向けの駆動用二次電池の世界需要は、中国が大型ＥＶトラックの積極的な導入を始めたことから市場が拡大。現在もＥＶトラック向けが市場の中心となっている。今後は燃費規制の強化などに伴い、欧州や北米の需要拡大が予想される。また物流におけるＥＶ化、都市の環境対策として公共交通機関のＥＶ化を見込み、２５年には同１０・０％増の８１２８億円を予測している。

　「ＥＶ／ＰＨＶの充電インフラ市場」における国内需要の調査では、２３年の市場規模は補助金を反映し、急速・普通ともに充電器は過去最高となり、合計で前年比１６・１％増の４万５６８０個の出荷となった（個は充電器のコネクター数）。

　急速充電器の２３年実績は、同３３・９％増の１万２８００個となった。公共用で９０キロワットタイプが高速道路のサービスエリアやパーキングエリア、コンビニエンスストアなどで設置が急増した。また、５０キロワットタイプは幹線道路沿い、特にガソリンスタンドでの設置が大きく伸びた。

　普通充電器は同１０・４％増の３万２８８０個となった。公共用では６キロワットタイプを中心に宿泊施設や遊戯施設、レジャー施設などで設置が増えた。今後はカーディーラーや商業施設を軸に充電ステーション設置が増加するとみている。

　充電インフラ整備促進に向けた指針の発表から、急速充電器設置に対して機器購入費用の５０％の補助金が支給されるなど、充電インフラ普及に向けた国家的戦略が追い風となり、市場拡大が期待される。

全個体電池　３兆８６０５億円／４０年世界市場

　全固体電池は産業総合技術研究所によると温度変化に強く、発火リスクが小さいといった安全面に加え、ＥＶの充電１回当たりの走行距離が長い、ガソリン車の給油並みの急速充電ができるといった性能面からの期待が持たれているという。

　富士経済が２２年に実施した調査では、全固体電池の世界市場は４０年には２１年比約１０７２倍の３兆８６０５億円に拡大すると予測した。酸化物系は４０年に１兆２４１１億円、硫化物系は同年には２兆３７６２億円に達すると見込んでいる。

　全固体電池は高分子系と酸化物系が中心であり、硫化物系もわずかながら市場が形成されている。高分子系はカーシェアリングや路線バスなどの商用ＥＶに搭載されている。

　酸化物系は小型が中心である。大型は界面形成や量産技術のハードルが高いことから、実用化を優先するため固体電解質をベースに電解液やゲルポリマーを添加する疑似固体の製品化に向けた取り組みが海外を中心に進んでいる。

　全固体電池のアプリケーション別では、大型ではｘＥＶ、小型ではＩｏＴ機器やウエアラブルデバイスなどでの搭載が進むとみられる。電力貯蔵システム（ＥＳＳ）の採用はｘＥＶでの量産化後になるとみられる。また安全性や耐久性から、航空・宇宙や医療、インフラなどの用途のほか、電池の軽量化・コンパクト化につながることからドローンや〝空飛ぶクルマ〟などの飛行体用途での研究開発にも期待されている。