リチウムイオン電池の業界構造（車載用・民生用）と中・韓・日のメーカー各社の動向をわかりやすく解説

投稿日 2021年2月17日
更新日 2024年4月9日
著者 GDX

2019年にノーベル化学賞受賞が決まった「リチウムイオン電池」は1985年に吉野彰氏らによって開発され、1991年に旭化成とソニーで商品化されました。

その後ノートパソコンや携帯電話に次々と搭載されていき、今や私たちの生活に欠かせない携帯電話に使用される小さくて軽い電池です。もしリチウムイオン電池が発明されていなかったら、現在のスマホより体積が倍になるか、または電池の持ちが半分になっていたと言われています。

リチウムイオン電池は日本のお家芸と言っても過言ではありませんが、現在日本が電気自動車の生産に追い付けていけないことから、世界市場におけるリチウムイオン電池の供給に遅れを取っています。

ここではリチウムイオン電池を分かりやすく説明し、需要が急増している「車載用リチウムイオン電池メーカー」のグローバル企業についてご紹介します。

※本コラムは各社のオープン情報を中心にまとめてあります。

リチウムイオン電池のメリットとデメリット

電池には大きく分けて太陽電池などの物理電池と化学電池があります。化学電池には、充電できない一次電池と、充電できる二次電池があります。

二次電池は1859年にフランスで発明され、1990年、日本で「ニッケル水素蓄電池」が商品化されましました。しかし、高エネルギー密度化と小型軽量化へのニーズを満たせなかったことにより市場から取り残されたとう苦い経験があります。

19世紀末に発明されたニッケル・カドミウム電池は、繰り返し使える充電式電池（二次電池）として長く使用されてきましました。その100年後にリチウムイオン電池が登場し、主役交代が起こります。

「小型、軽量、高性能」の利点によりスマートフォンなどデジタル機器がいつでも気軽に使えるようになりましました。すでに私達の生活に欠かせない電池です。

https://www.asahi.com/articles/photo/AS20191101002998.html

リチウムイオン電池のメリットとデメリットを簡単に見てみると、その特徴から扱いに注意する点はあるものの、私達の生活がここまで便利になったことを考えると恩恵は非常に大きいでしょう。

メリット：繰り返し充電ができる

何度も繰り返し充電ができ、軽くて小さいのに大容量であるため、携帯電話やノートパソコンのバッテリーとして最適

デメリット：劣化に注意

リチウムイオン電池のデメリットは劣化や寿命に注意しないと品質が悪くなってしまう点でしょう。長時間充電を100％にしておくと劣化したり、温度変化に弱かったりするのが弱点です。また、携帯電話やノートパソコンは費用が高く、交換する際にはコストがかかる点が挙げられます。

今までは主にパソコンや携帯電話に使用されてきたリチウムイオン電池ですが、現在急激に期待が高まっているのは「脱炭素」社会に向けたEV車への搭載です。

ガソリンや軽油などの消費を抑えることに加え、太陽光発電システムのある住宅と繋ぎ、EVを蓄電池として使用すれば変動の大きい再生可能エネルギーを使いやすくなるというメリットがあります。それでは次に、リチウムイオン電池のビジネスにおける動向を見てみましょう。

リチウムイオン電池の市場規模

富士経済の市場調査によると、車載用リチウムイオン電池の市場規模は、2023年に5兆円に達することが予測されています。

https://image.itmedia.co.jp/l/im/mn/articles/2101/26/l_ys_210125fujikeizai_01.jpg#_ga=2.198517734.852566057.1613224172-466098232.1611666335

2020年は世界的に新車生産台数が落ち込んだため、車載用リチウムイオン電池の市場規模は、前年比0.6％減少し、2兆5916億円で微減となりました。しかし、リモートワークによる新たな需要喚起があることと、各国がEV車普及に熱心に取り組んでいることが追い風となって、2021年以降はこの市場は全体的に拡大に転じることが見込まれています。

コロナウイルス感染拡大以前に富士経済によって発表された調査では、スマホ向けなどの民生用に比べ、車載用の需要は急拡大が予想されています。リチウムイオン電池の出荷量の構成比率はEV車向けが19年の57%から23年には全体の71%に急拡大する見込みとなっています。

車載用で頭角を現す中韓電池メーカー

世界的なEV化推進の潮流の中、ここ3,4年の間に中韓勢の電池メーカーの台頭が目立っています。韓国のLG化学は米GMと23億ドルを投じ、オハイオ州に大型電池工場を建設しています。中国のCALTは最大260憶元(約4000億)を投じるなど積極的な姿勢を取っています。

https://motor-fan.jp/tech/10014850

中国勢の台頭によりリチウムイオン電池のサプライチェーンの構造変化により、リチウムイオン電池のセパレーターでも中国勢が強くなっています。2019年にセパレーターの市場価格が全体的に急落したのですが、これは上海エナジーが中国だけでなく東欧で生産増強を相次いで進めており価格競争力をつけたことが原因と言われています。

上海エナジーのセパレーターの単価は日本企業の提供する製品の半分と言われるほどリーズナブルなのが実情です。

自動車向けは電子機器用に比べて電池の容量が大きいためコスト要求も厳しくなり、量産勝負になってしまいます。今後日本が再び世界の電池市場をリードしようとするなら、「低コスト」や「安全性や耐久性」の視点で高い新材料を開発することが欠かせないと言われています。

それでは次に、車載用と民生用それぞれの主要企業についてご紹介します。

車載用リチウムイオン電池企業のグローバル企業

2017年の車載用リチウムイオン電池の出荷量シェアを見てみると、中国のCATLが首位でしたが、2020年においてはLG化学が僅差でCATLを抜きシェア1位となっており、1位2位の差は激戦を繰り広げているようです。

LG化学のライバルで、以前は世界シェア1位であった中国のCATLは、コロナ禍で業績にダメージを受けたためです。

https://newswitch.jp/p/13437

http://japan.hani.co.kr/arti/economy/37428.html

ここでは、世界の車載用リチウムイオン電池市場で活躍するグローバル企業5社をご紹介します。

LG化学（韓国）

リチウムイオン電池市場で現在世界シェア1位は韓国のLG化学です。

同社は電気自動車シェア世界1位のテスラをはじめ、メ－カー上位20社のうちボルボ、フォルクスワーゲン、ルノー、GM、現代自動車など世界的大手13社に電池を供給しており、高く評価されている企業です。

現在、韓国の輸出の稼ぎ頭は半導体で、半導体は韓国の年間輸出額の約2割を占め、韓国の輸出をけん引していますが、今後5年もすれば、半導体市場よりリチウムイオン電池の市場の規模が大きくなると言われています。

同社はパウチ形の電池に強みを持っており、、パウチ形電池では世界で最も高評価をけています。

CATL（中国）

CATLは、エネルギー貯蔵システム向けのリチウムイオン電池（LiB）、NEV（新エネルギー車）や、マネジメントシステムの開発・製造・販売を行っています。

世界での年間バッテリー販売量は2020年7月時点で40.25GWhに到達しており、中国市場のシェアは50％を超え、います。コロナウイルス感染拡大の影響を受ける2020年までは世界シェアで3年連続の首位を独走していましました。

CATLは上海汽車集団など中国の地場メーカーのみならず、この数年でトヨタ自動車や独フォルクスワーゲンなど世界大手に供給先を広げてきた同社の電池の品質はPanasonicなどの日本製の電池に劣るとの評価がありますが、着実に追い上げています。

https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/automaker-supplier-relationship-with-catl/

同社は、現行製品の寿命を大幅に超える「超長寿命電池」を開発。EV車に搭載する場合、16年間/走行距離200万キロメートルの寿命を実現しました。テスラは、中国市場で販売する「Model S」や「Model X」の電池の保証期間を8年間/24万キロメートルとしていますが、CATLの超長寿命電池の走行距離はなんとその8倍以上です。

韓国電池業界関係者は、「中国EV車市場が2020年上半期に新型コロナウイルスによって深刻な影響を受けたことがLG化学がCATLを逆転した要因の一つだと考えている」と韓国経済日報は伝えています。7月以降、中国EV車の市場は回復傾向にあり、その中でCATLは米EV大手テスラへのバッテリー供給を開始し、月間販売台数1万台を上回る状況を考えるとCATLがまた首位を奪還するのではないかとも言われています。