過去10年間で、リチウムバッテリーは家庭や産業用途での優れた性能により人気を博しています。リチウムバッテリーの高エネルギー密度と優れた電気エネルギー貯蔵能力がその成功の主な要因です。リチウムバッテリーの高エネルギー密度は、より小さな容積でより多くのエネルギーを貯蔵し、より少ない材料を消費することができるため、小型、身に着けやすい、持ち運びに便利な製品の人気の選択肢となっています。
グローバルリチウムバッテリー市場の主要プレーヤー
2023年のリチウムバッテリー産業の市場価値は約544億ドルです。リチウムバッテリーの需要が増加するにつれて、専門家は2024年から2030年までの年平均成長率が約20.3%で着実に成長すると予測しています。自動車産業はリチウムバッテリーの主要顧客であり、最も大きな発展の可能性を持っています。リチウムバッテリーの性能向上とコスト削減により、世界中での電気自動車（EV）の登録が急増することが期待されています。
米国はこの市場で市場をリードしており、規制の好ましい規制と多くの民間事業者によって推進される電気自動車の販売が増加しています。2030年までに、米国の軽自動車の64%がリチウムバッテリーで駆動されると予想されています。主要なリチウムバッテリー製造会社の中で、Albemarle Corporation（ALB）は最も高い利益を上げ、時価総額は181億ドルです。LGエナジーソリューションズ、日本の大手産業グループである東芝株式会社、Arcadium Lithium PLCなど、その他の主要なプレーヤーは、リチウムバッテリーの開発で世界をリードしています。
中国のグローバルリチウムバッテリー市場における位置
一方、中国のバッテリーメーカーは、グローバルなリチウムバッテリー市場で重要な位置を占めています。10年以上にわたる先行を持つ中国は、バッテリーの生産能力（運転中および計画中）で世界をリードするだけでなく、世界最大の電気自動車市場でもあります。2023年初めの国家補助金の終了と経済的圧力にもかかわらず、電気自動車の生産が一時的に抑制されたとしても、バッテリーメーカーは市場の長期的な発展に自信を持っており、2023年第1四半期だけで247ギガワット時（GWh）の新しいバッテリー容量を発表しています。
EVEエナジーはこの新しい容量のほぼ半分を担うと予想され、2023年から2030年までに容量がほぼ500%増加し、CATLに次ぐ中国第2位のバッテリーメーカーになると予想されています。BYD、CALBグループ、SVOLTエナジーテクノロジーなどの主要プレーヤーのポジションは予測期間中変わらないでしょう。さらに、Sunwoda Electronic、Chuneng New Energy、Funing Technologyなどの企業は、2030年までに中国でそれぞれ100GWh以上の総バッテリー生産量を持つことになります。中国のバッテリー製造業界の急速な変化により、2030年には新たなリーディングカンパニーが登場する可能性があります。
リチウムバッテリー技術の進歩と新しいリチウムバッテリー
リチウムバッテリー技術の進歩により、より効率的でパワフルな製品が登場しています。新しいリチウムバッテリーは毎月登場し、現在はリチウム鉄リン酸塩（LFP）バッテリーが市場を席巻しています。中国はLFPバッテリーの主要製造国であり、ほぼすべての軽貨物車（LDV）に搭載されているLFPバッテリーの95%を生産しています。同時に、リチウムを含まないナトリウムイオンバッテリーのサプライチェーンも確立されつつあり、中国を中心に100ギガワット時（GWh）以上の製造能力が主に運用中または発表されています。LFPバッテリーの耐久性と低コストは、従来のリチウムイオンバッテリーに対する選好される代替品となっています。
固体リチウムバッテリー（ASSLBs）も、その高い安全性からますます人気が高まっています。ほとんどのメーカーは、効率的な運用能力を実現するために高イオン伝導率を持つ硫化物電解質を使用しています。しかし、硫化物電解質の著しい電子伝導率（約10^-8 S cm^-1）は、電解質粒子にリチウムデンドライトを直接沈殆させ、深刻な自己放電問題を引き起こします。
研究者たちは最近、粒界電子絶縁（GBEI）戦略を導入し、電子が粒界（GBs）を通過するのを防ぐ方法を開発しました。このアプローチにより、Li-Li対称セルは純粋な硫化物電解質よりも30倍長いサイクル寿命を示し、フルセルの自己放電率を元の1/3に低減させます。Li-LiCoO2 ASSBは650サイクル後も80%の高容量を維持し、0.5 mA cm-2の電流密度で2,600サイクル以上の安定したサイクリング性能を維持します。
将来の革新がリチウムバッテリーの未来を形作ると予想されており、新しい材料の統合がエネルギー密度の向上と原材料コストの削減に重要な役割を果たし、それによりセルやバッテリーパックのコストを削減します。その中で、新しい電解質化学が最も重要です。これらの配合は次世代リチウムバッテリーのための負極および正極活性材料の開発に不可欠です。
バッテリー化学の分野では、リチウムニッケルマンガンコバルト（NMC）バッテリー化学が、特に駆動距離の面で優れたエネルギー容量を持つため、市場リーダーとなっています。エネルギー密度はバッテリー選択の重要な要素ですが、中国でのLFP技術の使用は2022年まで特許料が無料であり、これもLFP技術の市場受容に影響を与えています。
NMCバッテリーは2023年に世界市場シェアの半分以上を占め、欧州ではほぼ70%の市場シェアを持ち、2030年までに77.2%に増加すると予想されています。一方、LFPバッテリーは2023年に欧州市場シェアの5.2%しか持たず、予測期間終了時点で0.5%にさらに減少する見込みです。米国市場では、2030年までにLFPバッテリーが20%の市場シェアを持つ一方、NMCバッテリーが50.2%を占め、NMC-アルミニウムバリアントが15.3%を占めると予想されています。
欧州と米国の戦略的鉱物資源の限られた埋蔵量にもかかわらず、NMCバッテリーの市場シェアの成長は依然として著しいです。NMCバッテリーに使用されるコバルトとニッケル資源の採掘はコンゴ民主共和国とインドネシアで高度に集中しています。現在、ほとんどの材料は中国でバッテリーグレードの化合物やバッテリー正極に加工されています。米国と欧州連合は戦略的鉱物資源の供給とリサイクルの安全性を確保するための関連法案を制定していますが、鉱山からリサイクル施設までの完全なサプライチェーンを確立するには長いプロセスが必要です。
