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株式会社大阪ケミカル・マーケティング・センターはマーケットリサーチを専門とする1962年設立の実績ある会社です。

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 Vol.3 No.311 次世代電池の開発競争と市場戦略

 2020年6月刊行 定価:88,000円+税 B5判 150ページ     
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<刊行のねらい> 迫りくるLiBの交代時期

  1. 世界のEV・PHEV販売台数は2019年に221万台(EV Sales調べ)となり、9.5%の増加であった。2020年は新型コロナウイルスの影響で 停滞が予想されるが、需要は依然として拡大基調にある。それに伴って車載用リチウムイオン二次電池(LiB)の需要も増加している が、現行LiBには限界が見えてきた。エネルギー密度(走行距離)や、限られた資源量、コスト上昇を招く安全対策、遅い充電速度な ど、車載用としての将来性が不安視されるようになった。
  2. このためLiBに代わる新しい電池の開発が急ピッチで進められ、一部の電池は量産が始まろうとしている。APBと三洋化成工業は全樹 脂電池の工場建設を決定し、21年秋に稼働させる予定である。全固体電池もサンプル出荷が行われており、量産化が迫っている。こ れらの新型電池は市場投入にまだ時間を要するとみられていたが、いくつかのブレークスルーによって開発が急速に進展した。全固 体電池と並んで次世代の有力候補とみられている空気電池も、課題である寿命を改善する技術が開発されており、ナトリウムイオン 電池は中国で実用化されている。
  3. 次世代電池は今後の電池産業を担うだけではなく、EV・PHEVの性能向上をもたらすとともに、今後の自動車産業を支えていく電池で もある。このため世界各国で国家プロジェクトが進められ、今は開発競争の渦中にある。本レポートはポストLiBに焦点を当て、その 開発動向や市場動向を精査し、それらの全貌を明らかにしたものである。

<目  次>                         見本ページ

1. 次世代自動車とリチウムイオン二次電池の最新動向
 1−1 次世代自動車の最新マーケット動向
  1−1−1 国内の生産・需要動向
   (1) ハイブリッド車の国内生産量と推移
   (2) EV、PHEV等の国内販売量
    @EV  APHEV  BFCEV  CHEV
  1−1−2 世界のEV・PHEV市場動向
   (1) 各国のEV・PHEV販売台数と推移
    @中国  A米国  Bノルウェー  Cドイツ
    Dイギリス  E日本  Fフランス  Gその他
   (2) EV・PHEVの車種別販売台数
    @モデル3・S・X  AEUシリーズ  Bリーフ
    C530e/Le  DアウトランダーPHEV、他
   (3) 自動車各社のEV・PHEV販売台数
    @テスラ社  ABYD社  BBAIC社  CBMW社
    DSAIC社  EVW社  F日産  GGeely社、他
 1−2 各国の自動車規制とEV・PHEV普及政策
  1−2−1 各国の燃費・排出ガス規制強化
  1−2−2 EV・PHEVの普及促進策(ZEV、NEV)
  1−2−3 内燃機関車の販売禁止とEV化政策
    @フランス  Aイギリス  Bノルウェー
    C台湾  Dデンマーク  Eオランダ
    Fドイツ  Gその他
  1−2−4 世界のEV・PHEV需要展望
 1−3 車載用リチウムイオン二次電池の現状と展望
  1−3−1 国内のLiB生産・販売状況
   (1) LiBの生産量、生産容量、生産額
   (2) LiBの用途別販売量・販売額(車載用、民生用)
   (3) LiBの用途別販売単価(セル単価、容量単価)
   (4) LiBの国別輸出量・輸出額
    @国別の輸出量と動向
     1)米国  2)中国  3)ドイツ
     4)香港  5)台湾、他
    A輸入量と国内需要量
  1−3−2 世界の車載用LiB市場
   (1) 主要LiBメーカーの車載用出荷量(世界、中国)
   (2) 大手LiBメーカーの事業展開と競合
    @CATL社  Aパナソニック  BBYD社
    CLG化学  DAESC社  EサムスンSDI
    FSKイノベーション  Gその他
  1−3−3 車載用LiBの市場展望
2. リチウムイオン二次電池の技術開発と次世代電池
 2−1 車載用LiBの課題と新電池開発
  2−1−1 車載用電池の課題
    @安全性  Aエネルギー密度(航続距離)  B寿命
    C充電速度  D材料資源量(コスト)  Eその他
  2−1−2 車載用電池の開発目標と新型電池
    @日本  A米国  B欧州  C韓国  D中国
2−2 リチウムイオン二次電池の開発動向
  2−2−1 リチウムイオン二次電池の現行材料
  2−2−2 負極の高性能化と新規材料
   (1) シリコン系負極
   (2) チタン系負極
  2−2−3 リチウムイオン二次電池の新製造技術
   (1) ナノファイバー直接吹付けセパレータ(東芝)
   (2) 電極、セパレータのインクジェット印刷(リコー)
 2−3 ポストLiBと次世代電池
  2−3−1 次世代電池の種類と性能
  2−3−2 次世代電池の開発状況と関連企業
   (1) 全固体電池
   (2) 全樹脂電池
   (3) 空気二次電池
   (4) 新型イオン電池
   (5) デュアルカーボン電池(PJP Eye)
   (6) デュアルイオン電池
  2−3−3 自動車用次世代電池の展望
3. 全固体電池
 3−1 全固体電池の構造と特性
  3−1−1 電解液の固体化とLiBの構造
  3−1−2 全固体LiBの研究開発と現状
   (1) 硫化物系固体電解質・電池の開発経緯
   (2) 開発を進展させたブレークスルー技術
    @酸化物バッファ層挿入  A高伝導性硫化物電解質
   (3) 研究開発の国際化と競争激化
    @米国  A韓国  B中国  CEU  Dドイツ
  3−1−3 全固体電池の特性
3−2 先進・革新蓄電池材料評価技術開発プロジェクト(NEDO)
  3−2−1 全固体電池開発のプロジェクト内容
   (1) 車載用全固体電池の開発概要
   (2) プロジェクトの委託先と参画企業・機関
  3−2−2 全固体電池パックの実用化目標(25・30年モデル車)
    @EV用  APHEV用  B走行距離  C車輌価格
    Dパック容量  Eパックコスト  Fパック容量コスト
    Gパックエネルギー密度  Hパック出力密度
    Iパックサイクル寿命  J充電時間(普通、急速)
  3−2−3 開発プロジェクトの経過と市場性
   (1) 開発プロジェクトの計画と目標
   (2) EV・PHEV用電池の変遷予測
    @先進LiB  A第1世代全固体LiB(硫化物系)
    B次世代全固体LiB(先進硫化物系、酸化物系)
    C革新型蓄電池(ポストLiB)  Dその他
   (3) 車載用全固体LiBの経済効果とCO2削減効果
 3−3 固体電解質の開発動向
  3−3−1 固体電解質の種類と特性比較
    @硫化物系  A酸化物系  Bポリマー系
  3−3−2 硫化物系固体電解質の開発と特性
   (1) 硫化物系固体電解質の特徴
    @イオン伝導性  A安定性  B界面抵抗
    C機械的特性  Dプロセス適性  Eその他
   (2) 全固体電池の電極材料と高エネルギー密度化
    @各種電解質のイオン伝導率
    A高エネルギー密度と電極活物質
  3−3−3 酸化物系固体電解質の開発と特性
   (1) 酸化物系電解質の種類とイオン伝導率
   (2) 酸化物系電解質・電極の界面接合向上
  3−3−4 ドライポリマー電解質の特性と開発状況
   (1) ドライポリマー電解質の種類と特性
   (2) ドライポリマー電解質の開発状況
    @Ionic Materials社  A日本触媒  Bその他
  3−3−5 各社の固体電解質開発動向
    @三井金属鉱業  A出光興産  Bオハラ
    C東邦チタニウム  D三菱ガス化学
    E日立製作所  Fその他
 3−4 全固体電池の開発と実用化状況
  3−4−1 全固体電池の種類と用途展開
  3−4−2 チップ型全固体電池の開発・商品化状況
   (1) チップ型電池のサンプル出荷と用途展開
    @バックアップ電源  AIoT端末用電源
    Bコンデンサ代替  Cその他
   (2) 各社の電池開発と展開状況
    @村田製作所  ATDK(CeraCharge)
    BFDK  C太陽誘電  D日本特殊陶業
    Eマクセル  FCymbet社(Enerchip)、他
 3−5 車載用全固体電池の開発と展望
  3−5−1 車載用全固体電池の特性
  3−5−2 各社の中・大型全固体電池の開発状況
    @トヨタ  A日立造船(AS−LiB)  Bマクセル
    Cフォルテ  Dロバート・ボッシュ社  Eimec
    Fプロロジウムテクノロジー社  Gダイソン社、他
  3−5−3 海外ベンチャー企業の固体電解質・電池開発
    @Ionic Materials社  ASila Nanotechnologies社
    BBlue Current社  CPolyPlus Battery Company社
    DQuantumScape社  ESolidEnergy Systems社
    FSolid Power社  GIlika Technologies社  Hその他
  3−5−4 車載用全固体電池の市場展望
4. 空気二次電池
 4−1 空気二次電池の構造と電極材料
  4−1−1 金属空気電池のセル構造と特徴
    @正極(酸素、多孔質集電体)  A負極活物質
    Bセパレータ  C電解質  Dその他
  4−1−2 空気電池の種類とエネルギー密度
    @リチウム空気電池  Aアルミニウム空気電池
    Bマグネシウム空気電池  C亜鉛空気電池
    Dカリウム空気電池  Eナトリウム空気電池、他
  4−1−3 車載用電池としての空気二次電池
    @二次電池  A電池パック交換方式(一次電池)
 4−2 リチウム空気二次電池
  4−2−1 リチウム空気電池の材料と動作原理
  4−2−2 充放電反応の課題と対策
    @過電圧  Aデンドライト生成  Bその他
  4−2−3 水系・非水系電解質のセル構造
    @シングル電解質構造  Aマルチ電解質構造
  4−2−4 正極多孔質材料の開発と高容量化
   (1) カーボンナノチューブ(CNT)
   (2) ルテニウム系触媒添加ナノ多孔質グラフェン
  4−2−5 電池セルの空気供給・排出設計
  4−2−6 リチウム空気電池の開発動向と市場展望
    @物質・材料研究機構  Aソフトバンク
    BNTT、他
 4−3 アルミニウム空気二次電池
  4−3−1 アルミ空気電池の材料と動作原理
  4−3−2 アルミ空気電池の課題と対策
    @自己放電  A不純物  B放電残渣  Cその他
  4−3−3 全固体型アルミ空気電池の開発(冨士色素)
  4−3−4 車載用アルミニウム空気電池の市場展望
    @一次電池(電池パック交換方式)  A二次電池
 4−4 亜鉛空気二次電池
  4−4−1 一次電池の二次電池化
  4−4−2 二次電池(電気化学充電)の課題と開発動向
 4−5 水素空気二次電池(FDK)
5. 全樹脂電池
 5−1 全樹脂電池の開発・事業化経緯
    @APB  A三洋化成工業  BJFEケミカル
 5−2 全樹脂電池の構造と材料
  5−2−1 全樹脂電池の部材と構造
    @電極活物質/ゲル電解質/導電性材料
    A導電性フィルム(集電体)  Bゲル電解質層
  5−2−2 電池セル・組電池の製造プロセスと特徴
   (1) 正極・負極活物質層の形成工程
   (2) 単セル・電池の形成工程
  5−2−3 バイポーラ構造と充放電経路
  5−2−4 全樹脂電池の特性
    @安全性  A低コスト化  B生産効率
    Cリサイクル性  Dその他
 5−3 全樹脂電池の市場展望
    @定置用  A車載用  Bその他
6. 新型イオン二次電池
 6−1 新型イオン二次電池の種類と特性
    @ナトリウムイオン  Aマグネシウムイオン
    Bカリウムイオン  Cアルミニウムイオン、他
 6−2 ナトリウムイオン二次電池
  6−2−1 ナトリウムイオン電池の開発と材料
   (1) ナトリウムイオン電池の構成材料
    @層状構造正極材  Aハードカーボン
    B有機電解液  Cその他
   (2) 全固体ナトリウムイオン電池の開発状況
   (3) 電力貯蔵用の大型ナトリウム系電池
    @NAS電池  ARF電池
  6−2−2 ナトリウムイオン電池の特性
  6−2−3 ナトリウムイオン電池の開発企業と動向
    @日本電気硝子(全固体電池)  A住友化学
    B三菱ケミカル  C東京理科大学
    Dフランス国立科学研究センター(CNRS)
    EHiNa Battery Technology社  Fその他
  6−2−4 ナトリウムイオン電池の性能と用途展望
    @車載用  A定置用大型電池  Bその他
 6−3 マグネシウムイオン二次電池
  6−3−1 マグネシウムイオン電池の材料構成
    @正極(酸化物、硫化物)  A負極(Mg金属・合金)
    B電解質(非水系液体、固体)  Cその他
  6−3−2 マグネシウムイオン電池の特性
    @エネルギー密度  A容量  B安全性  Cその他
  6−3−3 マグネシウムイオン電池の開発動向
    @埼玉県産業技術総合センター  A東京理科大学
    B藤倉コンポジット  C米国エネルギー省、他
  6−3−4 マグネシウムイオン電池の用途展望
 6−4 カリウムイオン二次電池
 6−5 フッ化物イオン二次電池

    
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