By Wolfgang Bernhart

アーヘン工科大学のE-Mobilityコンポーネントの生産技術（PEM）グループと共に最新スタディ「Battery Monitor 2022～バッテリー市場におけるテクノロジーとサステナビリティ～」を発表いたしました。

本スタディではバッテリーバリューチェーンの現状と今後の方向性を評価することを目的に、「バッテリー市場の概況」から始まり、バッテリーライフサイクルの各段階である「原材料」、「生産」、「性能」、「使用」、「リサイクル」について述べています。ここではその要旨をご紹介します。

バッテリー市場は急増するも、今後は需要・資源不足が課題に

EVの普及に伴い、リチウムイオン電池（LiB）の生産量が急増。その結果、原料の採掘からリサイクルまで、広範且つ競争力の高いバリューチェーンが形成され始めている­。一方、参入プレーヤーの増加が進む中、過剰な生産能力が将来にわたって計画されており、需給のアンバランスと資源不足という二つの課題を浮き彫りにしている。

足許でも原材料の調達が難航

電池に使用される材料は、電池の総コストの60～70％を占めている。その調達は簡単ではなく、OEMやメーカーは鉱山会社を買収するなどして、供給源の確保に足許でも動いている。また、生産工程におけるCO2排出量の削減も目指しており、新しい正極活物質の生産方法が主要な研究分野となっている。（例：ニッケル含有量の増加、ニッケル代替、ナトリウムイオン技術、シリコン負極など）

デジタル化と自動化を中心に生産技術の向上を推進

デジタル化と自動化は、電池生産においても重要なトレンドとなっている。アジアでは、電池生産の重要パラメーターである製造速度（サイクルタイム）と設備全体の効率を最適化し、自動化とコスト削減を推進。ヨーロッパやアメリカでも、産学連携による高品質なプロセス技術が数多く創出されており、「グリーンバッテリー」の開発を進めている。

バッテリー性能の向上が消費者の信頼を獲得

エネルギー密度の向上により、EV用電池の性能が大幅に向上。エネルギー密度は8倍になり、電池コストは約90％低下している。その結果、中国・アメリカ・ドイツでは平均8年間の保証期間を設ける等、EVの性能保証期間が長くなり、技術に対する消費者の信頼が高まっている。

100%持続可能な自動車の実現には各国のエネルギーミックスの改善が不可欠

EVはLiBの主要な市場であり、需要の90%を占めている。但し、再生可能エネルギーのみで駆動するようにならないと、100％持続可能な自動車とは言えない。したがって、各国のエネルギーミックスは、EVと電池のサステナビリティ実現には不可欠な要素と言える。

リサイクル効率の改善が普及の要

現在、各社のリサイクル効率は60%から95%程度であり、中国が最も高いリサイクル能力を有している。近年では、欧州と北米でリサイクル効率が大幅に向上しており、湿式製錬法などの技術により、90%以上の活物質を回収することができる。ただし、CAPEXとOPEXが高くなってしまう為、今後のコスト低減が課題となっている。

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