高ニッケル電池が新たな軌道に乗り、動力電池業界は依然として変数に満ちている

政策配当と補助金優遇の助けにより、中国の動力電池産業は一定の成果を達成した。その中でも最も目立っているのが、2017年に動力電池の世界販売トップとなったCATLだ。

しかし、これは中国が動力電池の分野で日本や韓国を上回ったことを意味するものではない。動力電池業界はまだ発展の初期段階にあり、技術は継続的に更新され、反復されており、業界が成熟し安定した段階に到達するにはほど遠い状況です。

動力電池業界では、中国は一時的な勝利を収めたに過ぎない。競争はまだ続いており、最後に笑うのは誰になるかは分からない。

日本は動力電池産業で遅れをとることはないだろう。

日本の新エネルギー・産業技術総合開発機構は今年6月、トヨタ、ホンダ、日産、パナソニックなど自動車、電池、素材企業23社と全固体電池を共同開発し、2022年までに全固体電池の関連技術を完全に習得する計画だ。

8月7日、東京工業大学などの研究者らが超高速で充放電できる全固体電池を開発したと報じられ、全固体電池の実用化に向けて大きな前進が見られた。

全固体リチウム電池は、液体電池に比べて高密度、高安全性、高出力といった利点があり、現在のリチウムイオン電池に代わる次世代の電池として期待されています。しかし、固体電池技術はまだ非常に不完全であり、実用化にはまだ程遠い状況です。

高ニッケルバッテリーが新たな軌道に

全固体電池はまだ成熟していないが、中国は高ニッケル電池に関してはすでに遅れをとっている。

現在、電池の負極材料としては主にグラファイトが使用されていますが、正極材料には多くの選択肢があります。しかし、正極材料の中でもリン酸鉄リチウムはエネルギー密度が低く、すでに頭打ちとなっているため、高い電池エネルギー密度を必要としない商用車への使用に適しています。

三元電池はエネルギー密度の上限の点で利点がありますが、電池の安全性を向上させるには依然として技術の進歩に依存しています。

三元材料は、ニッケル・コバルト・マンガン酸化物の層状複合材料です。ニッケル、コバルト、マンガンの比率に応じて、三元合金は111、523、622、811などに分類されます。ニッケルの主な機能はエネルギー密度の向上であるため、現在は高ニッケル三元材料（622または811）に研究開発の焦点が当てられています。

622三元システムが国際的に広く導入されたとき、多くの国内動力電池企業はまだ523段階にありました。

現在、高ニッケル三元系動力電池の分野ではパナソニックがほぼ唯一の企業です。テスラ モデル3に採用されているパナソニックの円筒型電池は、高ニッケル正極材料とシリコンカーボン負極材料の使用を改善することで、電池エネルギー密度の20％向上を実現しました。

高ニッケル電池は電池のエネルギー密度を高めることができますが、電池の安全性と耐用年数は低下します。

高エネルギー密度バッテリーを採用するテスラは2013年以降、米国、欧州、中国などで自然発火事故を複数回経験している。高ニッケル電池の安全性と耐用年数をどのように向上させるかが、現在の技術的な課題です。

高ニッケル電池は組み立て時に純酸素雰囲気を必要としますが、国内の電池工場のほとんどにはこの条件が整っていません。 811三元電池を量産するには、工場の建物や設備のほとんどを再設計する必要があり、新たな大規模な投資が必要になる。

コバルト価格の高騰と供給不足により、バッテリー企業はコバルト含有量の少ない高ニッケルバッテリーの大量生産を急がざるを得なくなっている。

韓国は高ニッケル電池で日本に迫っている。海外メディアの報道によると、韓国の電池メーカーLG化学とSKイノベーションは、今年、電気自動車向けにコバルト含有量が少なくエネルギー密度の高い三元系電池811を発売する予定だという。しかし、数か月後、その計画は延期されました。

国内電池産業の変化

中国政府が発表した「自動車産業中長期発展計画」では、2020年までに動力電池セルのエネルギー密度を300Wh/kg以上とし、350Wh/kg達成を目指すと明記されている。 2025年までに、電力バッテリーシステムのエネルギー密度は350Wh/kgに達します。

現状の技術条件では、622以下のリン酸鉄リチウムや正極材料では上記の要求を満たすことは困難です。 300wh/kg を超えるエネルギー密度を実現したい場合、811 三元電池がほぼ唯一の選択肢となります。

2017年下半期以降、国内動力電池企業は高ニッケル811の配置を大幅に加速させており、BYD Power、Lishen Battery、Penghui Energy、EVE Energy、Far East Fosterなど多くの動力電池メーカーは、製品技術のブレークスルーから小ロット生産、そして顧客サンプル認証テストまでのプロセスを基本的に完了したと述べています。

BYDバッテリーは、同社の高ニッケル811バッテリーがJAC、SAIC Maxus、BAIC New Energy、Xiaopeng、Yunduなどのブランドのモデルに採用され、すべてのモデルが推奨新エネルギーカタログの最終候補に挙がっているとさえ述べています。

BYDとCATLはともに、来年811高ニッケル電池を発売する予定だ。バッテリー大手2社は、この技術革新プロセスにおいてやや遅れているようだ。

ソフトパック電池や角型電池と比較すると、円筒形電池は高ニッケル三元電池においてブレークスルーを達成しやすいです。 BYD、力神、鵬慧、遠東フォスターなどの主要な円筒形電池メーカーはすでに高ニッケル811製品を開発または量産している。

韓国のバッテリー企業であるLG化学、SKイノベーション、サムスンSDIはいずれも小規模で高ニッケルバッテリーを採用しており、円筒形バッテリーも使用している。しかし、ソフトパック電池や角型電池の分野では、3社ともまだ大規模な応用製品を持っていない。

新エネルギー自動車産業チェーン全体の観点から見ると、バッテリー企業は大きなプレッシャーにさらされています。 2016年の動力電池のコストは約2.2〜2.3元/Whでしたが、2017年には1.6〜1.7元/Whに下がり、約30％減少しました。

2018年に補助金削減が既定路線となった後、OEMは動力電池企業に対してより大きな値下げ要求を出し、一般的には1.2元/Wh程度のコスト、つまり約25%の値下げを要求した。

最近、国内の多くのバッテリー企業は苦境に立たされています。盲目的に事業を拡大し、間違った技術的道を選んだ企業の中にはすでに市場から撤退した企業もあり、多くの企業が依然として苦戦を強いられています。

高ニッケル電池が徐々に主流になるにつれ、研究開発投資が不十分で技術更新が遅い電池企業は徐々に市場から淘汰されるでしょう。しかし、危機の中にもチャンスは存在します。高ニッケル電池の早期準備を整えた企業は、新たな開発機会の到来を告げることになるだろう。

高ニッケル三元電池のエネルギー密度における大きな利点を考慮すると、811三元電池を最初に大規模に適用できる企業が、今後数年間でより多くの市場シェアを獲得するでしょう。その結果、国内の動力電池業界の市場構造も大きく変化すると予想されます。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。