第2章

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車載バッテリーと充電インフラ等の市場動向

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一次調査，二次調査を基に沖為工作室が分析・作成

図 2-9

BMS の開発・提供ルート

BMS のサプライヤーは図 2-9 に示したようにバッテリーメーカーが提供するケース，自動車メーカーがパックとの関連で開発するケース，または Tier 1 がシステムサプライの一つとして開発するケースがある。どこが主導権を握るかで，電池にフォーカスしたシステムか，車ma体との統合を優先したシステムか等，BMS の傾向も分かれる。

特に BMS の領域は中国バッテリーメーカーも米国製のシステムチップを用いることが多く，独自技術のソリューションとして統合されたものを提供しているわけではない。有効な早期警
告アルゴリズムを実現するためのデータセットを含む AI 技術，状態監視をリアルタイムかつシームレスに行うためのセンサー・通信技術や，それらを操作するためのインターフェース等

Sは最適化をめぐって多くの outstanding issues（未解決の問題）があるのが実情である。
車両の開発は，電池をシャシーと一体化していく CTC や，システム全体で熱やエネルギーを管理していくことが今後のトレンドになると考えられ，そうしたコンセプトや技術が推進因子となり，BMS の領域が大きく変わっていく可能性がある。

2.

充電ステーション

充電ステーション拡充への投資が活発化しているが，「いつ」「どこに」「どれだけ」の充電ステーションがあればよいのかをシミュレーションだけで導き出すのは難しく，計画の合理性も一部で疑われている。実際に，ドライバーの行動パターンは多様かつ複雑であり，充電技術，充電性能自体も更新され続けるので，標準化して捉えることが困難になっている。例えば，私たちの暮らしは以前と比べると，かなり便利さを享受できるようになっており，便利であることに慣れれば慣れるほど，充電したい時に，なるべく時間をかけずに充電したいと思うように

22

第2章なるだろう。
従来，EV の普及の壁に充電ステーションの不足が挙げられていたが，拡充計画は進められており，単にステーションの数の問題であれば，投資資金を確保できれば，実行するのはそれほど難しいわけではない。よって，いまだに充電インフラの不足が課題の一つとして挙げられるのは，その合理的なレイアウトの難しさにあるといえる。

2.1

充電時間短縮に関わる技術トレンド

EV の販売台数が増えるほど，充電時間の短縮がより切実な問題として浮上しており，充電器elpの高出力化が目指され，それが車両側の変更を迫っている。よって，電池電圧は現状の 400 V
前後から 800 V 程度がトレンドになりつつある（図 2-10）。

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小鵬汽車（2023）

図 2-10800 V の高電圧充電システムを採用する小鵬汽車社の G9

また充電面では，充電インレットは，主に AC 電力を DC に変換し，車載充電器へ電力を供給する AC タイプと DC の電力を使用して，はるかに速くバッテリーを充電する DC タイプの二つがある。地域によってプラグ形状も異なるが（図 2-11），現在，技術のトレンドは充電時間短縮にベクトルが向かっているため，800 V の高電圧プラットフォームをベースとした，高速バッテリー充電がレイアウトのトレンドになってきている。4C 充電（1/4 時間＝ 15 分で満充電）に対応させ，5C，6C 充電へと進化させることが競われている。このような背景の中，高圧対応ができないタイプが市場優位性を失っていく傾向にある（直流 450 V 以下対応のCHAdeMO がプレゼンスを失いつつある）。

23elp

EVSE Australia（2023）, VEHICLE TO GRID V2G VS VEHICLE TO HOME V2H, WHICH ONE TO CHOOSE?, Retrieved from https://evse.com.au/blog/vehicle-to-grid-v2g-vs-vehicle-to-home-v2h-which-one-to-choose/

図 2-133.

検討が進む電力供給のインテリジェント化

バッテリー交換ステーション

maBattery as a Service（BaaS）はバッテリーの交換を前提としたビジネスであり，バッテリーの交換モデル自体は目新しいものではなく，過去に Tesla 社等も交換のデモを行っていた。中国市場では補助政策でバッテリー交換タイプの EV が優遇されており，政府の後援もありながら，NIO（蔚来汽車）社は交換ステーションを普及させようとしている（図 2-14）。

SRetrieved from https://www.nio.cn/nio-power

図 2-1426

NIO 社のバッテリー交換ステーション

第2章

中国以外では Ample 社等がサンフランシスコ・ベイエリアに EV バッテリーの交換ステーションを展開している。
「aaS（as a Service）」は 元 々クラウドネットワークで 提 供 さ れ るサービスを 指 し て お り，BaaS の本質はバッテリーの交換モデルではなく，App を通じたサービス提供モデルにある。
スウェーデンの Epiroc 社も主にローダー等の鉱業向け EV のバッテリーで BaaS を展開している。Epiroc 社がバッテリーの所有権を持ち，古くなったバッテリーを新しいバッテリーに交換する等を含めたバッテリー管理を行う。また古いバッテリーは二次利用され，最終的にはリサイクルされるため，ライフサイクルマネジメントにおいてもメリットがあると考えられる。

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図 2-15

EV バッテリー交換ステーションとコスト分析

一方で，交換ステーションの建設や運営にかかるコストは当然のことながら高くなることが想定される。NIO 社がこの領域で投資を拡大しているが，NIO 社一社だけでこうした設備投資をカバーするには，現状の同社の車両販売収益や BaaS のサブスクリプション収益では厳しいのではないかという指摘もある（図 2-15）。また，NIO 社のバッテリー交換ステーションでは，交換にかかる時間が約 5 分程度とされており，ユーザの利便性は間違いなくあるものの，先述した通り，急速充電技術の進展によって充電時間の短縮も図られている。そのため「交換」の優位性が保てるかどうかという指摘もある。NIO 社も交換ステーションだけでなく，充電ステーションの建設も進めており，必ずしも交換ステーション一辺倒で進めているわけではない
ので，市場が形成されていく中で，戦略も流動的となることがあり得る。
この他，直近の交換ステーションをめぐる動きでは，CATL 社が子会社の時代電服科技社

27

第4章

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バッテリー技術・部材動向

Smaこのような LFP と三元系電池の関係がある中で，2023 年 8 月に発表された CATL 社の神行超充電池は LFP の充電速度性能を飛躍的に高めており，安価な LFP でも 4C 急速充電を実現している。今後，神行超充電池の採用が進めば，普及 EV モデルにおける急速充電対応が拡大することとなり，多くのユーザの充電の悩みが解消されることが見込まれる。今後の動向が注目される。

1.2

LMFP 正極

現在主流の LFP と三元系正極材料の他に LMFP 正極材料もシェアを徐々に増やしてきていelp

る。LMFP 正極材料自体は新しい技術ではないものの，従来 LFP よりもエネルギー密度が高く，かつ LFP のように安全性の高い電池材料技術として，近年，中国電池メーカーらが開発や上市を活発化させている。LFP の遷移元素 Fe の一部を Mn に置き換えることで作動電圧が向上し，エネルギー密度を LFP 比 15 ～ 20% 程度高めた材料である。結晶構造が LFP と同じオリビン型構造であるため安全性が高く，低温性能とサイクル寿命でメリットがあるとされている。材料コストは量産が進むことで，長期的には LFP と同様となると見られている。ミドルmaクラスの EV モデルをターゲットに，今後量産化が進められていくと予想されている。
この LMFP については，概要を図 4-3 にまとめた。

また，主要な LMFP 正極材料の製造企業及び LMFP 電池を開発するバッテリーメーカーの情報を図 4-4 にまとめた。

LMFP 正極材料は量産化前夜の状況で，バッテリーメーカーにおいてもサンプル提供～テスS

ト段階にある。現状の課題とされている正極材料の量産効率・歩留まりが改善し，製造技術が成熟することで，LMFP 電池の実用化が拡大するものと思われる。

56

第4章

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一次調査，二次調査を基に沖為工作室が分析・作成

図 4-3

LMFP の概要

57

第4章

2.

シリコン系負極材
EV 市場の発展に伴い，リチウムイオン電池はより高いエネルギー密度とより長いサイクル寿命を目指して開発が進められている。現在，主に使用されているグラファイト系負極は，その充電容量が理論値（372 mAh/g）にほぼ達しており，バッテリーのエネルギー密度に対する将来の需要を満たすことができない。このような背景から，以前よりシリコン系負極の開発が進められてきた。シリコン系負極はグラファイト系負極に比べて多くの電荷を蓄えることができ，充電容量の大幅な向上が期待される材料である。EV バッテリー市場に占める割合はまだelp低いものの，一部で実用化が進んでいる。一方，シリコンそのものは充放電で大きな体積変化が生じ，電極構造が崩れてしまう等のリスクがあるため，グラファイト /SiOx や Si/C のように炭素材料との混合 / 複合材にして，体積変化の抑制をすることが行われている。

負極材全体の開発動向としては，次世代負極材となる金属リチウム負極に対する投資も全固体電池との相関の中で増えているが，直近の研究開発トレンドとして，特に拡大する中国 EV市場を背景に，シリコン負極をさらに使えるようにする動きが目立つ（図 4-5）。

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一次調査，二次調査を基に沖為工作室が分析・作成

図 4-5

2.1

負極材料の高容量化に向けた開発の方向性

GAC Aion 社

GAC Aion 社は 2021 年の技術発表で，スポンジシリコン負極の開発を公表した。これは電池内部のシリコン負極をスポンジのように柔らかくしなやかにすることで，充放電時のシリコンの膨張・収縮を抑える技術とされている。クッションのようにして壊れないようにするとともに，スポンジが水を吸い込むようにエネルギーを多く蓄える技術を開発した（図 4-6）。同社は同じ電気量の場合，この負極を用いることでバッテリーモジュールの体積を 20%，重量を14％削減できるとしている。2022 年 1 月には，同社の SUV である Aion LX Plus の最上位モデ
ルで，このスポンジシリコン負極を用いたバッテリーを採用したことが発表された（図 4-7）。

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一次調査，二次調査を基に沖為工作室が分析・作成

図 4-16elp

全固体電池と半固体電池の違い

なお，全固体電池は液体電解質がなくなることで安全性が高まると表現されることが多いが，現実の全固体電池はエネルギー密度や電池容量が高まるという点において，潜在的なリスクが逆に高まっており，例えば，大きな事故が起きた場合，大惨事に繋がる危険性がある。よって，固体電池系にはより包括的で徹底した安全性の検証が必要となる。

3.1ma

半固体電池の開発動向① Ganfeng Lithium 社

半固体電池は全固体電池までの繋ぎとも捉えられる一方，液体電池の構造をある程度維持するため，既存の生産ラインとの互換性が高く，業界としては悪くない選択肢として捉えられ始めている。こうした状況の中，既存の液体 LIB 向けのサプライヤーが半固体電池の開発に取りS組むケースが相次いでいる。例えば，そうした企業の一つに Ganfeng Lithium 社がある。同グ
ループの事業は，資源の採掘，精製・加工，電池製造からリサイクル等，産業チェーン全体に事業を展開しており，同社製品は電気自動車，エネルギー貯蔵，化学品，医薬品等に広く使用されている。元々，世界各地にリチウム鉱山資源を持っており，それらの工業化技術を含めた生産能力で，大規模なリチウム金属製造会社としての顔も持つ。同社は電池製造・リサイクル技術を有し，電池メーカーや EV メーカーに付加価値ソリューションを提供してきた。
2016 年に固体電池研究開発センターを設立し，関連電池生産ラインに投資を行ってきている。
また，中国科学院寧波研究所とも深い関係があり，例えば，Ganfeng Lithium 社の许晓雄博士
は中華人民共和国科学技術部の「第 12 次 5 か年計画」新エネルギー分野における「全固体リチウムイオン蓄電池」のプロジェクトリーダーで，Ganfeng Lithium 社の固体電池開発のキーパーソンといわれている。
同社の第一世代固体電池は半固体電池であり，NCM 三元系正極材料を採用し，エネルギー密度は 235 ～ 280 Wh/kg を実現している。第二世代固体電池はリチウム含有負極材料，高ニッ68

第4章

ケル三元正極が用いられ，エネルギー密度は 350 Wh/kg 以上を想定している。また，第三世代の開発プロジェクトもあり，エネルギー密度比は 450 Wh/kg をターゲットとしている。
2019 年に同社は VW 社と多角的な戦略的協力覚書に調印し，リチウム供給やリサイクル面での協力に加え，固体電池に関する開発も合意の中に含まれた。また，2021 年には東風汽車集団社の東風風神ブランドによって，Ganfeng Lithium 社の半固体電池（第一世代）を搭載した
風神 E70 の 50 台の試験運行が実施された（図 4-17）。

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艾邦智造（2022.1.26），赣锋锂电 -- 固态电池产业化全球首发 !!!, Retrieved from https://www.cmpe360.com/p/133457

図 4-17ma

東風汽車集団社 風神 E70 が Ganfeng Lithium 社の半固体電池を搭載するまでの歴史

2022 年には中国 GAC グループの電気自動車部門である GAC Aion 社と戦略的パートナーシップを締結した。GAC Aion 社は Ganfeng Lithium 社の新型電池（固体電池等）の開発を支援するとともに，Ganfeng Lithium 社の新型電池を優先的に導入する。さらに 2023 年には，

SHUAWEI 社がバックアップする SERES（ 赛力斯集団）社と固体電池応用に関する提携を開始することを発表，Ganfeng Lithium 社の半固体電池を搭載した SERES 5 が上市している。
図 4-18 は Ganfeng Lithium 社 Web サイトの製品ページに掲載されている半固体電池の写真である。

Ganfeng Lithium, Retrieved from https://www.ganfenglithium.com/product11_en/typeid/26.html

図 4-18Ganfeng Lithium 社の半固体電池製品写真

69

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一次調査，二次調査を基に沖為工作室が分析・作成

図 4-2374

ドライ電極と全固体電池

第5章

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リサイクル・リユース動向

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第5章

1.

市場背景
EV バッテリー市場は CTP（Cell to Pack）や CTB（Cell to Body），半固体電池，LMFP，ナトリウムイオン電池等で新たな局面を迎え，シリコン系の負極材からリチウム金属負極材を用いた固体電池に至る開発パスも具体性を帯びるようになった。一方で，電池の発熱問題や容量不足の課題を乗り越えるために，バッテリー材料で応用される化学技術は複雑化しており，一般的に 7 ～ 10 年使用すれば蓄電容量が低下し，交換が必要になる車載バッテリーのリサイクル・リユースの問題が昨今，取り上げられるようになっている。

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バッテリーは EV コストの多くを占めている。構成している金属は一般的にリチウム，コバル
ト，ニッケル，銅，アルミニウム，鉄が含まれている。金属以外も含めると成分は多種多様であり，リサイクルをするには分解していく作業が必要となり，廃棄バッテリーは劣化しているがゆえに危険も伴う。EV バッテリーのリサイクル市場においては従来，ソーティングプロセスや化学分離技術がフォーカスされてきた一方，解体や分解に関わるプロセスの開発は遅れていた。
しかしながら昨今，経済や社会環境の不確実性やレアメタルの調達不安のリスクが急速に高ma

まったことから，重要鉱物の自家調達の一つのあり方として，EV バッテリーのリサイクルが注目されており，特に今まで歩留まりや効率性においてボトルネックになっていた部分のプロセス改革が進んでいる。例えばカナダの Li-Cycle 社は，バッテリーの機械的な破砕・分解技術にノウハウがあり，大手 OEM やバッテリーメーカーとの協業で注目を集めている（図 5-1）。

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Panda G.（2021.2.22）, Peridot and li-cycle look attractive（NYSE:PDAC）, Seeking Alpha, Retrieved from https://seekingalpha.com/
article/4408012-peridot-and-li-cycle-look-attractive

図 5-1

Li-Cycle 社のリサイクルプロセス※ Li-Cycle 社は機械的な破砕・分解技術で特許を取得している。

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沖為工作室が作成

図 5-16

リユースアプリケーション

ma4.

リサイクル・リユース取り組み事例，企業動向

廃バッテリーのリサイクルにおいてはリサイクルの過程で有害物質が出るリスクの他，グラファイトやリチウムの回収率の低さが課題となってきた。また，バッテリーを構成している金属はリチウム，コバルト，ニッケル，銅，アルミニウム，鉄等が含まれており，金属以外の成S分やセル，パックの設計も多種多様であり，リサイクルの効率性を悪くしている。
一 方 で， こ こ 数 年 でリサイクルのプロセス改 善 も 行 わ れ て き て い る。 例 え ば VW 社 は，LithoRec とよばれるリサイクルプロセスを開発している。ドイツ行政のサポートも受けたプロジェクトとして研究が進められてきた。研究の中では，電解液成分の効果的な除去が，全体の分離プロセスの効率化に繋がるとして，湿式プロセスの前工程プロセスの最適化が行われた。
このプロセスを用いて，2021 年からザルツギッターのパイロット工場でリサイクルの試験操業が開始されている（図 5-17）。同社では使用済み車載バッテリーの処理について，リユースを第一としており，リサイクルは第二の手段であるとしている。再利用ができないものについて，このパイロットプラントで扱うため現時点では小規模のリサイクル量を想定した設備となっている。2020 年代後半と予測されている車載バッテリーの大量廃棄に対しては，プロセスの最適化と設備のスケールアップ等によって対応が可能としている。

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第5章

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Volkswagen（2021）, Retrieved from https://volkswagengroup.fr/le-recyclage-des-batteries-a-salzgitter/

図 5-17

パイロット工場の写真

図 5-18 に主要なリサイクル企業の情報をまとめた。

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沖為工作室が作成

図 5-18

車載用リチウムイオン電池リサイクル・リユース企業サマリー

97

4.7

中国南方電網社

送電会社の中国南方電網社の深圳電力供給局は，国家重点研究開発計画プロジェクトとなる「退役電池二次利用システムの実証応用と二次利用動力電池の再退役に関する基準研究」を実行した。
プロジェクトで中天科技社と協業し，江蘇南通中天科学技術工業団地にリユースバッテリーを用いたコンテナ型エネルギー貯蔵ステーションを設置した（図 5-27）。工業団地に一定量の電気エネルギーを供給し，全体のエネルギーコストの低減を試みる取り組みとなり，中国国内
でもエネルギーの有効活用に資する技術として，一定の評価を得ている。

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中 国 科 技 网（2021）, 退 役 电 池 怎 么 办？ 退 役 电 池 梯 次 利 用 系 统 变 废 为 宝，Retrieved from http://m.stdaily.com/index/h1t8/2021-10/21/content_1227446.shtml

図 5-27コンテナ型エネルギー貯蔵ステーション

こ の 実 証プロジェクトのリユースで 用 い ら れ て い る 廃バッテリー の 電 池 容 量 は， 総 計26,700 kWh に達するとされ，電気バスのおよそ 83 台分の使用済み電池に相当する（320 kWh/台で換算）。このプロジェクトは深圳電力供給局と中天科技社がクラウドファンディングモデ
ルを通じて実行された。

4.8

SGMW（上汽通用五菱汽車）社

上海汽車集団社，GM 社，広西汽車集団社の合弁メーカーとなる SGMW
（上汽通用五菱汽車）社は，同社の小型 EV（電動マイクロカー）である宝骏 E100 と宝骏 E200 の退役バッテリーを，太陽光発電と風力エネルギーを統合したエネルギー貯蔵発電所に展開している。同社は従来

106

第5章

より合弁メーカーであるメリットを生かして，出資企業らの協力を得ながら NEV のバッテリーライフサイクルマネジメント戦略を構築してきた。NEV の開発当初から循環型のスキームをコンセプトに織り込んでおり，現在中国の NEV 市場で爆発的な販売台数を誇った，小型EV「宏光 MINI」の退役バッテリーのリユースアプリケーションについても検討が進められている。

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Green Car Congress（2020）, SAIC-GM-Wuling builds energy storage power station from retired electric vehicle batteries - green car
congress, Retrived from https://www.greencarcongress.com/2020/07/20200703-saic.html

図 5-28SGMW 社のエネルギー貯蔵発電所

図 5-28 は SGMW 社の廃バッテリーを利用したエネルギー貯蔵発電所である。2020 年より稼働している（広西チワン族自治区）。

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なお，SGMW 社は中国鉄塔社が管理するインフラ工事入札で近年実績を積んでいる広州バッテリーメーカーの Great Power Energy & Technology 社とも提携しており，通信基地局のバックアップ電源や低速車両用バッテリー向けを含め，EV バッテリーのリユース事業を強化させる方針を打ち出している。

4.9

天奇社

天奇社は 1984 年に設立され，設立当初は无锡南方天奇物流机械社として活動していた。1994 年に日本の NKC 社と技術提携し，自動化設備の分野に進出し，2004 年には深圳証券取引所に上場した。その後，2013 年に天奇自动化工程社に社名変更した。2020 年には Tencent Cloud（腾讯云）社と自動車製造産業用クラウドプラットフォームの共同構築・推進について戦略的合意し，さらに同年に自動車解体，部品再生，修理の分野で广州华胜社と「戦略的協力枠組み契約」を締結した。
2022 年にはバッテリーメーカーの星恒电源社と退役バッテリーのリサイクル等で提携し，2023 年にはリサイクル事業を拡大するため SVOLT 社と合弁会社を設立した。直近では産業インターネッ107